Mountainbike Freilauf wechseln – Eine detaillierte Anleitung

Der Freilauf ist ein unsichtbares, aber hörbares Bauteil am Fahrrad. Er ermöglicht es, dass die Tretkurbeln und Pedale nicht ununterbrochen mitdrehen müssen. Wenn der Freilauf Probleme bereitet, ist es wichtig zu wissen, wie man ihn wartet, austauscht oder repariert. Diese Arbeiten sind aufwendig und erfordern passendes Werkzeug sowie Fachwissen. Dieser Leitfaden beschreibt, wie der Freilaufkörper einer Hinterradnabe für Kettenschaltung gereinigt, gefettet, ausgebaut, gewechselt oder zerlegt werden kann. Dabei werden die notwendigen Werkzeuge erwähnt und aufgezeigt, worauf besonders geachtet werden muss.

Der Freilauf am Fahrrad

Der Freilauf ist eine Kupplung zwischen der Hinterradnabe und dem Antrieb. Beim Vorwärtspedalieren wirkt er als Mitnehmer und überträgt das Drehmoment. Wenn man rückwärts pedaliert oder gar nicht, rutscht er durch, sodass das Hinterrad den Antrieb "überholt". Bei einer Hinterradnabe für Kettenschaltung befindet sich dieser Freilauf auf der rechten Seite und nimmt die Kassette (das Ritzelpaket) auf.

Freilauf-Arten

Es gibt verschiedene konstruktive Varianten, je nach Einsatzzweck:

• Sperrklinken-Freilauf: Federnd gelagerte Sperrklinken verhaken sich in den Zähnen der Außenhülse und bilden eine formschlüssige Verbindung. Dies ist die häufigste Variante im Fahrrad-Bereich.
• Zahnscheiben-Freilauf: Zwei Scheiben mit feiner Verzahnung werden per Feder axial gegeneinander gedrückt. Diese robuste Kupplung wird z. B. bei DT Swiss eingesetzt.
• Walzen- / Rollen-Freilauf: Mehrere Rollen werden an die Außenhülse gepresst und erzeugen eine kraftschlüssige Verbindung. Der Einsatz erfolgt eher im Kfz-Bereich.
• Klemmkörper-Freilauf: Viele kleinere Klemmkörper werden gedreht und klemmen sich dadurch fest. Kann hohes Drehmoment aufnehmen.

Am Fahrrad kommt hauptsächlich der Sperrklinken-Freilauf zum Einsatz, bei hochwertigen Naben (DT Swiss) auch der Zahnscheiben-Freilauf.

Aufbau Sperrklinken-Freilauf

Der Innenkern trägt mehrere gefederte Sperrklinken. Sie rutschen in Freilauf-Richtung über die innenseitige Verzahnung der Außenhülse. In Mitnahme-Richtung greifen die Sperrklinken in diese Verzahnung und bilden eine formschlüssige Verbindung zwischen Innenkern und Außenhülse. Damit ermöglichen sie die Übertragung des Drehmoments von der Kassette an die Hinterradnabe, wodurch das Fahrrad rollt. Innenkern und Außenhülse sind über zwei Kugellager mit sehr vielen kleinen Kugeln (z.B. 72) gegeneinander gelagert. Die Außenhülse trägt außenseitig Zahnnuten und nimmt damit formschlüssig die Kassette auf. Stirnseitig trägt der Freilaufkörper die Außenlagerschale des rechten Nabenlagers und nimmt über ein Innengewinde die Abschlussscheibe der Kassette auf.

Wie entsteht Verschleiß am Freilaufkörper?

Wie alle Komponenten am Fahrrad unterliegt auch der Freilauf einem Verschleiß. Die wesentlichen Einflussgrößen hierbei:

• Der Freilaufkörper ist nach vorne durch Kassette, Dichtung und Nabenlager gut vor Schmutz geschützt.
• Auf der Rückseite trägt der Freilauf lediglich einen einfachen, schmalen Dichtring zwischen Innenkern und Außenhülse.

Solange dieser Dichtring exakt in Position sitzt, besteht für das untere Kugellager im Freilauf keine Gefahr. Allerdings schleift diese Dichtung im Betrieb an den Metallflächen entlang und verschleißt somit im Laufe der Zeit geringfügig. Den stärksten Verschleiß am Freilauf bewirkt aber eine mechanische Überlastung durch zu hohe Kräfte beim Pedalieren (zum Beispiel in steilen Anstiegen). Die Kraftübertragung im Inneren des Freilaufs erfolgt ausschließlich über die Sperrklinken, deren Kontaktfläche zur Außenhülse sich auf wenige Quadratmillimeter beschränkt. Dies führt im Laufe der Zeit zu Deformationen oder im schlimmsten Fall zum Bruch einer Sperrklinke.

An den Abdrücken auf der Freilauf-Außenfläche lässt sich erahnen, welche enormen Druckkräfte auf den Sperrklinken im Inneren lasten.

Verschleiß erkennen

Wenn das frische metallische Surren der schlagenden Sperrklinken dumpfer wird oder ganz ausbleibt, ist es an der Zeit für eine genauere Prüfung. Dazu das Hinterrad aus dem Fahrradrahmen nehmen und an der Kassette drehen. Wenn sie an bestimmten Stellen im Umlauf abgebremst wird oder in anderer Form ungleichmäßig auf dem Freilaufkörper abrollt, sind Austausch oder Reparatur fällig. Um sicherer zu sein, entferne die Kassette vom Freilauf. Dann hat man mehr Gefühl in der Hand, wenn man auf Schäden untersucht. Werden Schäden ignoriert, kann der Freilauf unterwegs plötzlich und unerwartet seinen Dienst versagen: Er blockiert oder rutscht komplett durch. Ganz gleich, wie stark der Verschleiß ist: Dann muss der Freilauf ausgetauscht oder repariert werden.

Freilauf demontieren

Um an den Freilaufkörper einer gängigen Shimano-Nabe zu gelangen, müssen zunächst die Kassette, die Hohlachse und die Lagerkugeln auf beiden Seiten der Hinterradnabe entfernt werden. Dazu werden Konusschlüssel (je nach Nabe 13/15/16/17/18 mm Schlüsselweite), Kettenpeitsche und der passende Kassettenabzieher benötigt. Der Demontage-Ablauf ist detailliert beschrieben in der Anleitung zur Fahrrad Nabenlager Wartung. Der Freilaufkörper ist per Hohlschraube auf dem Nabenkörper verschraubt. Hier wird zur Demontage ein Inbusschlüssel mit 8 / 9 / 10 / 12 / 14 mm (je nach Freilauf-Variante) benötigt. Auf die dünne Metall-Unterlegscheibe achten, wenn der Freilauf vom Nabenkörper getrennt wird. Sie darf nicht verloren gehen.

Die Prüfung des Freilaufs auf größere Schäden und ein Zerlegen des Freilaufs erfordern nicht die Demontage des Freilaufs von der Hinterradnabe. Im Gegenteil: Das Laufrad samt Nabe fungiert quasi als Schraubstock, während der Freilauf auseinander genommen wird. Für Reinigung und Schmierung im Bereich der rückseitigen Dichtung muss der Freilauf natürlich von der Nabe abgeschraubt werden.

Freilauf reinigen und fetten

Ist der Freilaufkörper in Ordnung, kann er in sehr eingeschränktem Rahmen gereinigt und gefettet werden. Dazu wird die rückseitig eingelegte Dichtung entnommen (durch Aufschieben hebt sich die Dichtung aus ihrem Bett), von außen werden die Lagerkugeln gereinigt (so weit das möglich ist) und die Kugeln werden mit einem guten Wälzlagerfett gefettet. Es sollte darauf geachtet werden, dass nach dem Fetten möglichst kein direkter Kontakt zwischen dem aufgetragenen Lagerfett und der Dichtung zustande kommt. Wälzlagerfett ist in der Regel Lithium-verseift und Lithium greift Dichtungen aus PTFE (z. B. Teflon) an. Für die Dichtung selbst am besten ein Teflonfett verwenden.

Den passenden Freilauf finden

Wird ein neuer Freilauf benötigt, dann an der Bauteile-Bezeichnung der Hinterradnabe orientieren (zum Beispiel FH-T780). Daraus kann die Teilenummer für den Freilauf ermittelt werden (zum Beispiel Y-3CZ98050). Es kann aber auch nach kompatiblen Freiläufen gesucht werden, die auf Hinterradnaben anderer Baureihen verbaut werden.

Für Demontage und Montage eines Freilaufkörpers muss die betreffende Hinterradnabe übrigens eingespeicht sein. Sonst fehlt der Gegenhalt beim Festziehen oder Lösen der Hohlschraube. Dies bedenken, wenn von einer kompletten Hinterradnabe der Freilauf gelöst werden soll. Dann muss die Nabe erst in eine beliebige Felge eingespeicht werden (aber nicht vollständig zentriert).

Sperrklinken-Freilauf zerlegen

Wenn man es sich zutraut, kann der Freilauf auch zerlegt werden. Das ist im Rahmen der regelmäßigen Wartung zwar nicht vorgesehen und dort auch nicht nötig, aber es ist sinnvoll, wenn man größere Beschädigungen vermutet und sich nicht gleich einen neuen Freilauf kaufen will.

Shimano-Freilauf

Bei Shimano-Freiläufen folgendermaßen vorgehen:

1. Den Freilauf auf dem Laufrad belassen, dann hat man quasi einen Schraubstock für die anstehenden Arbeiten.
2. Unter die Baustelle einen Stofflappen oder ähnliches ausbreiten, damit beim Zerlegen keine Lagerkugeln verloren gehen. Der Verlust einiger Kugeln ist dabei nicht das Problem, die können nachgekauft werden, weil genormt. Aber es wird die exakte Anzahl Kugeln für den abschließenden Zusammenbau benötigt (nicht jeder Freilauf enthält obligatorisch 72 Kugeln).
3. Die stirnseitig über der Lagerschale platzierte Dichtung mit einem kleinen Hebelwerkzeug entfernen. Darauf achten, dass die filigrane Dichtlippe nicht beschädigt wird.
4. Mit dem Werkzeug TL-FH40 von Shimano (Freehub Removal Tool) die stirnseitig montierte Lagerschale entfernen (die beiden gegenüberliegenden Aussparungen am oberen Rand der Lagerschale nehmen das Werkzeug auf). Alternativ kann man sich auch ein passendes Werkzeug selber bauen. Achtung: Linksgewinde.
5. Nachdem die Lagerschale entfernt wurde, Lagerkugeln und Außenhülse entnehmen. Dabei fallen garantiert viele kleine Kugeln aus dem unteren Lager entgegen. An die Unterlage zum Auffangen denken.
6. Je nach Freilauf-Variante sind noch Zwischenscheiben verbaut.
7. Alle demontierten Bauteile so geordnet ablegen, dass bei der späteren Montage nicht in der falschen Reihenfolge montiert wird.

Am zerlegten Freilauf kann nun nach Schäden gesucht und gegebenenfalls repariert werden. Gebrochene Sperrklinken können nur entsorgt werden. Es ist fraglich, ob ein Sperrklinken-Freilauf auch mit einer reduzierten Anzahl Sperrklinken noch einwandfrei seinen Dienst tut. Einen Versuch ist es aber wert. Die Belastung aus dem eingeleiteten Pedalierdruck verteilt sich dann halt ungleichmäßig und die maximale Belastbarkeit ist deutlich reduziert. Aber die zahlreichen Kugeln der beiden Freilauf-Kugellager sorgen ja weiterhin für eine sehr gute Zentrierung zwischen Außenhülse und Innenkern. Alternativ können die erhaltenen Sperrklinken aus einem zweiten, ausgedienten Freilauf gleicher Teilenummer verwertet werden. Also einen demontierten, alten Freilauf nicht gleich wegwerfen; er könnte noch als Ersatzteil-Lager für die Zukunft dienen.

Als Schmiermittel für die Sperrklingen eignet sich ein nicht zu viskoses Fett, denn hoch viskoses Lagerfett könnte den filigranen Feder-Mechanismus negativ beeinträchtigen. Und dann würden die Sperrklinken durchrutschen und man tritt plötzlich ins Leere.

Spannend wird es dann bei der Montage des zerlegten Freilaufs: Die Laufrille für das untere Kugellager am Innenkern fetten, dort so viele Kugeln aufsetzen, dass für eine Kugel Luft bleibt, in der Außenhülse oben innenseitig nach dem Fetten alle restlichen Kugeln in die Lager-Laufrille legen, den Außenring gaaaaanz vorsichtig über das Innenteil schieben und hoffen, dass alle aufgelegten Kugeln dabei an ihrem Platz bleiben. Es ist ein unglaubliches Geduldsspiel, denn die Kugeln rutschen immer wieder von den schmalen Laufkanten.

Danach die Lagerschale wieder aufschrauben und die Dichtscheibe wieder eindrücken. Darauf achten, dass sie beim Einsetzen nicht verkantet. Den Freilauf nun von der Nabe lösen und von hinten den Dichtring wieder in die Nute zwischen Außenhülse und Innenkern drücken.

DT Swiss - Freilauf

Beim DT Swiss Freilauf sieht der Ablauf beim Zerlegen etwas anders aus:

1. Nabe mit linker Kontermutter in Schraubstock einspannen
2. Kontermutter rechte Seite lösen (darauf hoffen, dass sich nicht die Kontermutter der linken Seite zuerst löst)
3. Kontermutter und Abdeckhülse rechte Seite entnehmen
4. Freilaufkörper von der Nabe ziehen

Jetzt hat man freie Sicht auf die Sperrklinken und das Nadellager vom Freilauf. Den Draht am Haken per kleinem Schraubenzieher anheben und radial verdreht ablegen, die Sperrklinken vorsichtig unter dem Draht hervorziehen. Den Draht wieder ins Bett zurückschieben, damit er nicht übersteht. Das Nadellager (Gehäusering und Nadeln) abziehen, dabei darauf achten, dass keine Nadel verloren geht und der Lagerring nicht aus Versehen bricht (Kunststoff).

Alles reinigen und fetten. Das Nadellager wieder aufstecken (für das Einsetzen der Nadeln ist eine Pinzette sehr hilfreich). Die Sperrklinken unter dem Drahtring einsetzen. Den Haken vom Drahtring wieder in Position schieben. Die Kugellager im Freilaufkörper prüfen (Rillenkugellager 28 x 10 x 8 mm). Wenn das Kugellager defekt ist: Mit einer Zange den Sprengring entfernen und das defekte Lager von hinten mit einem rundem Holzstab und einem Gummihammer vorsichtig austreiben, danach ein neues Lager vorsichtig einschlagen, ohne dabei zu verkanten. Den Freilaufkörper wieder aufstecken und per manueller Drehung prüfen, ob die Sperrklinken wieder korrekt laufen. Die Abdeckhülse und Kontermutter wieder montieren, Kontermutter festziehen.

Freilaufkörper passend zu Kassette und Nabe finden

Auch die Wahl des richtigen Freilaufs beim Neukauf eines Rades, einer Hinterradnabe oder eines Systemlaufradsatzes ist ein wichtiger Faktor. Beim Umbau, Upgrade oder Tuning spielt der Freilaufkörper sogar die Hauptrolle. Er stellt eine Vielzahnverbindung zur Kassette her, auf die die Beinkraft über die Kette übertragen wird. Wenn der Antriebsstrang getunt oder umgebaut werden soll, muss besonders auf den Freilaufkörper geachtet werden. Es gibt zwei wichtige Kriterien bei der Wahl: Er muss für die gewünschte Kassette geeignet sein und auf die Hinterradnabe passen.

Die meisten Nabenhersteller bieten Umrüst-Kits für die Montagestandards verschiedener Kassetten- bzw. Antriebshersteller an. Wenn der Antrieb innerhalb der Produktpalette desselben Herstellers umgerüstet wird, etwa von einem Shimano-Zehn- auf Elffach-Antrieb oder von SRAM-Elf- auf Zwölffach, ist oft kein Tausch des Freilaufkörpers notwendig. Entscheidend ist aber die Freilaufkompatibilität der gewünschten Kassette.

Viele Hersteller wie Hope, DT Swiss, SRAM oder Shimano ermöglichen einen werkzeugfreien Umbau: Der Freilaufkörper ist einfach gesteckt. Ob das bei der jeweiligen Nabe auch so ist oder wie ein Wechsel stattdessen funktioniert, verrät die Bedienungsanleitung oder das Service-Team. Etwas Werkzeug wird benötigt, um vorher das Rad auszubauen und die Kassette zu demontieren.

Übersicht: die gängigsten Montagestandards

Damit beim Einkauf der Überblick behalten wird, sind hier die gängigsten Montagestandards und Kassettenkompatibilitäten kurz zusammengefasst.

Der Freilauf ist ein zentrales Element am Fahrrad, dessen Funktion man jeden Meter spürt, den man beim Fahren nicht in die Pedale tritt.

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