Mountainbike Federung Arten: Ein umfassender Leitfaden

Mit verschiedenen Techniken haben die Hersteller immer wieder versucht, das Fahrradfahren komfortabler zu machen. Einerseits macht eine Federung am Fahrrad die Fahrt angenehmer. Bodenunebenheiten, Stöße und Schläge von der Fahrbahn oder Hindernissen werden abgemildert und erreichen den Fahrer weniger stark.

Eine Federung am Fahrrad hat verschiedene Vorteile. Federgabeln ermöglichen es dem Vorderrad, Fahrbahnunebenheiten auszugleichen und die sonst mit ihnen verbundene Erschütterung vom Fahrer fernzuhalten.

Materialien und ihre Auswirkungen auf den Fahrkomfort

Stahlrahmen sind etwas elastischer als Aluminium- oder Carbonrahmen. Stahl gibt nach, ist relativ biegsam und vermittelt alleine dadurch schon etwas Komfort. In Kombination mit einem breiteren Reifen, etwa ab 32 Millimetern, reicht dieser Fahrkomfort in der Stadt völlig aus.

Aluminiumrahmen sind beinhart, hier lohnen sich Federsysteme am meisten. Titan ist ein weiches Material und verleiht etwas Fahrkomfort.

Komponenten zur Verbesserung des Fahrkomforts

Auch Sattelstützen tragen zu einer spürbaren Verbesserung des Fahrkomforts bei. Die üblichen Stützen aus Aluminium sind sehr hart. Wer es noch bequemer haben will, der greift zu einer gefederten Sattelstütze. Parallelolgramm-Sattelstützen: Hier verschiebt sich die Sitzfläche beim Einfedern nach vorne und hinten, sie „wippt“ etwas. Bequem, wippt aber etwas nach vorne und hinten: eine Parallelogramm-Sattelstütze.

Gefederte Vorbauten, die es zum Nachrüsten gibt, sorgen für mehr Fahrkomfort. Sie halten Stöße vom Lenker etwas ab und schonen die Handgelenke. Sogar an Rennrädern gibt es Federungen für den Lenkerbereich.

Federgabeln: Technik und Unterschiede

Die meisten Federgabeln bestehen aus ineinander gesteckten Rohren, die gegeneinander federn. Technisch sind die Unterschiede dennoch gewaltig. Federgabeln sollen so leicht wie möglich sein, so exakt wie möglich einfedern und sofort wieder in die Ausgangsposition zurückfedern ohne nachzuwippen. Luftfedergabeln werden am häufigsten verbaut. Bei ihnen kann man die Härte mit einer Luftpumpe einstellen. Daneben gibt es ölgefederte Gabeln.

Vorder- und Hinterradfederung: Fullys

Vorder- und Hinterradfederung zusammen findet man hauptsächlich an Mountainbikes. Man nennt diese Bikes Fullys. Bei Geländerädern ist eine Federung natürlich besonders sinnvoll. Fullys ermöglichen waghalsigen Abfahrten. Die Ingenieure wenden viel Fantasie auf, um die Gelenk- und Hebelsysteme zu optimieren.

Der Einbau einer Federung bedeutet aber auch immer, dass das Fahrrad schwerer wird. Beim Fully sind Vorderrad und der Hinterbau gefedert. Die Vollfederung gleicht Stöße in unebenem Gelände aus und der Bodenkontakt wird beim Bergauffahren von den Vorderrädern und beim Bergabfahren von den Hinterrädern leichter gehalten.

Hinterbauten: Arten und Funktionsweisen

Eingelenk-Hinterbauten: Der Hinterbau, der das Rad führt, ist mit nur einem Gelenk am Tretlager befestigt. Die Federung spricht sensibel an, das Fahrrad ist aber nicht so seitensteif wie ein ungefedertes Modell.

Mehrgelenk-Hinterbauten: Eine aufwendige, aber mittlerweile sehr verbreitete Konstruktion mit einem speziellen Drehpunkt an der Kettenstrebe. Dadurch federt das Hinterrad ziemlich senkrecht ein.

Mountainbike-Typen und ihre Federung

Mountainbike ist nicht gleich Mountainbike. Es gibt verschiedene Disziplinen und jede davon hat ihren eigenen Mountainbike-Typ hervorgebracht. Beim Hardtail ist nur die vordere Gabel gefedert. Am Hinterbau befindet sich keine Federung.

  • Cross-Country-Rennen: Das Bike ist vor allem bei Cross-Country-Rennen im Einsatz.
  • All Mountain Bike: Das All Mountain Bike ist für ein möglichst großes Spektrum an Einsatzmöglichkeiten in den Bergen konzipiert.
  • Enduro Bike: Das Enduro Bike liegt von den Eigenschaften zwischen dem All Mountain Bike und einem Freeride Mountainbike. Bergab ähnelt es den Fahreigenschaften eines Freeride Mountainbikes.
  • Freeride Mountainbike: Es werden sehr stabile Bauteile verwendet, damit das Mountainbike den extremen Sprüngen (bis zu 20 Meter) standhält.
  • Fat Bike: Das Fat Bike ist für schwierige Untergründe geschaffen. Das Fat Bike erkennen Sie an den sehr breiten Reifen. In der Regel wird auf die Federung verzichtet.

Federweg und Fahrradtyp

In unserer Tabelle findest du eine Erklärung des Federwegs und des entsprechenden Fahrradtyps.

Fahrradtyp Federweg
Cross-Country Geringer Federweg
Enduro Mittlerer Federweg
Downhill Hoher Federweg

Glossar zur Mountainbike-Federung

Federkennlinie, Negativkammer und Shim Stack - Soweit klar? Falls nicht, hilft Dir unser Glossar zum Thema Mountainbike-Federung. Du möchtest tiefer in das Thema Fahrwerk am Mountainbike vordringen? Federung und Dämpfung sagen Dir was, aber wofür sind noch mal Lowspeed-Compression und Offset-Buchsen gut? Dieses Glossar hilft Dir, kurz noch mal nachzuschlagen, bevor Du etwas falsch machst oder wenn Du bei der Produktauswahl unsicher bist. Du kannst es natürlich auch am Stück durcharbeiten, um die komplexen Zusammenhänge der Federung und ihrer diversen Tuning-Möglichkeiten zu durchsteigen.

Ausgleichsbehälter (Piggyback)

An vielen Dämpfern findet sich quasi „huckepack“ (engl.: piggyback) ein kleiner Zusatzzylinder, der als Reservoir für das beim Einfedern verdrängte Dämpfungsöl agiert. Der Piggyback enthält Gas, das beim Eindringen des Öls komprimiert wird. Das Gas (meist Stickstoff) wird durch einen schwimmenden Kolben (IFP - Internal Floating Piston) vom Öl getrennt. Beim Ausfedern drückt der Gasdruck das Öl wieder zurück in die Hauptkammer. Zwischen Hauptkammer und Ausgleichsbehälter sitzt die Ventileinheit, die die Dämpfung bestimmt. Durch das Auslagern dieses Behälters gewinnt man Bauraum für größere Luft- und Ölvolumen, was der Performance entgegenkommt. Aufgrund der ausladenden Bauform ist nicht jeder Rahmen für Piggyback-Dämpfer geeignet - bei kleinen Rahmengrößen und/oder Flaschenhalter kann es zu Kollisionen kommen.

Beschichtungen, Reibung/Gleitflächen

Ein wesentlicher Bestandteil der Federelemente sind die Gleitflächen. Das sind zum einen die Rohre, die sich bei der Federbewegung teleskopisch in andere Rohre schieben. Sie werden von internen Gleitbuchsen geführt und durch die „Staubabstreifer“ (auch Hauptdichtungen) beim Einfedern gesäubert - diese halten auch das Öl im Inneren. Damit die Federung sensibel anspricht und auch unter Dreck- und Steinbeschuss möglichst keinen Schaden nimmt, wird die Oberfläche der Gleitflächen sorgfältig veredelt und gehärtet. Dabei handelt es sich meist nicht um aufgetragene Beschichtungen, sondern um Eloxalverfahren, bei denen die Oberfläche des Werkstücks chemisch geöffnet und mit Zusätzen wieder verschlossen wird. Der Hersteller Fox etwa verwendet bei seinen Factory-Modellen die typisch goldene Kashima-Beschichtung der Firma Miyaki, für die die Aluminiumporen mehrfach mit einer Molybdän-Schwefel-Verbindung angereichert werden. Die Oberflächenveredlung ist so ausgeführt, dass ein Ölfilm auf der Oberfläche besser haftet und so die Reibung weiter reduziert.

Buchsen (Gleitlager)

Gleitlager bzw. Buchsen kommen sowohl bei Dämpfern (auch: Federbein) als auch bei Gabeln zum Einsatz. Zum einen benötigt der Dämpfer 2 Einbaubuchsen als Bindeglied zwischen Dämpferauge und Rahmen, mit denen er beim Ein- und Ausfedern leichtgängig rotieren kann. Diese Buchsen sind Verschleißteile und können ausschlagen - was mit ziemlicher Sicherheit zu Geräuschen in Deinem Hinterbau führt. Das solltest Du beim kleinen Dämpfer-Service prüfen und die Buchsen ggf. erneuern. Es gibt spezielle Offset-Buchsen als Nachrüst-Teile, mit denen die Geometrie des Rahmens in kleinem Maße beeinflusst werden. Dies ist für Otto-Normal-Fahrer:innen allerdings fast überflüssig und erfordert ein sensibles Gespür für die Geometrie. Die Gleitbuchsen hingegen kannst Du von außen nicht sehen - sie führen die Standrohre der Gabel in den Tauchrohren und beim Dämpfer den Schaft im Dämpfergehäuse und sorgen dafür, dass die Gabel mit wenig Reibung, aber auch ohne Spiel arbeitet. Sind die Buchsen ausgeschlagen, hat die Gabel sogenanntes Buchsenspiel. Dies äußert sich ähnlich wie ein loser Steuersatz durch „kippeln“ der Bauteile gegeneinander.

Brücke

Als „Brücke“ bezeichnet man den Bogen, der die Tauchrohre des Castings miteinander verbindet. Er dient der Steifigkeit des Castings und kann zudem zur Befestigung von Schutzblechen genutzt werden. Achtung: Doppelbrückengabeln müssten eigentlich Doppelkronengabeln heißen, siehe auch Gabelkrone. Sonderfall: Upside-Down-Gabeln haben keine Brücke.

Casting (Tauchrohreinheit, Lower Legs)

Als Casting wird bei Gabeln der üblicheren Bauweise der untere Teil, also die außenliegenden Tauchrohre inklusive Brücke bezeichnet. Dieses Bauteil wird im Gussverfahren hergestellt, englisch: „to cast“, darum der Name. Siehe auch Standrohr und Tauchrohr. Anders konstruiert sind Upside-down-Gabeln.

Dämpfer (Federbein)

Als Dämpfer bezeichnet man gemeinhin das Federbein am Hinterbau eines vollgefederten Rads. Im Englischen sagt man shock oder rear shock. Der Dämpfer hat sowohl eine federnde als auch eine dämpfende Funktion; man darf also den Dämpfer (das Bauteil) und die Dämpfung (die Funktion) nicht verwechseln. Als federndes Element kommt entweder eine Luftkammer oder eine Stahlfeder (seltener auch Titanfeder) zum Einsatz.

Dämpferauge

Das Dämpferauge ist das Teil des Rahmens (bzw. der Wippe am Hinterbau), an dem der Dämpfer montiert wird. Hierbei wird mit Buchsen zur Lagerung gearbeitet, damit der Dämpfer beweglich bleibt. Normalerweise braucht ein Dämpfer zwei Dämpferaugen, die Ausnahme bildet die Trunnion-Aufnahme.

Dämpferhub

Als Dämpferhub wird der Weg zwischen komplett eingefahrenen und komplett ausgefahrenem Dämpfer bezeichnet. Anders als bei der Federgabel ist dieser Wert am Dämpfer nicht identisch mit dem Federweg, da im Rahmen eine Übersetzung steckt. Der Federweg hinten resultiert aus der Kinematik bzw. dem Übersetzungsverhältnis des Hinterbaus und dem Dämpferhub. Jeder Rahmen hat vorgegebene Werte für Hub und Einbaulänge. Meist dürfen aus technischen Gründen keine anderen Varianten genutzt werden.

Dämpferpumpe (Gabelpumpe)

Mit einer Dämpferpumpe kannst Du Luftfederelemente auf die richtige Federhärte aufpumpen. Sie hat ein kleines Volumen und liefert hohen Luftdruck oft bis 300 psi (ca. 20,5 Bar). Gabeln und Dämpfer und deshalb auch die Dämpferpumpen sind mit einem Schrader-(Auto-)Ventil ausgestattet. Ein präzises Manometer ist bei Dämpferpumpen für ein möglichst genaues und reproduzierbares Setup der Federelemente besonders wichtig.

Dämpfung

Im Gegensatz zum Bauteil Dämpfer (Federbein) ist die Dämpfung eine Funktion, die sich in jedem Federelement findet. Mehr dazu in unserem ausführlichen Artikel zur Funktionsweise von Federung und Dämpfung. Die Dämpfung bestimmt, wann ein Federelement wie schnell ein- oder ausfedert. Sie wird hauptsächlich entsprechend Deiner Vorlieben und Deines Fahrstils angepasst. Sie unterteilt sich grob in Zugstufendämpfung (Rebound) und Druckstufendämpfung (Compression). Das Dämpfungsmedium ist Öl (offenes Bad oder geschlossene Kartusche).

Dichtungen und Abstreifringe

Zwischen Standrohr und Tauchrohr einer Gabel (bzw. Kolben und Hauptkörper eines Dämpfers) finden sich Dichtungen, die einerseits das Federelement vor dem Eindringen von Dreck und Wasser schützen und andererseits das Schmieröl vor dem Auslaufen. Material, Passform, Temperaturbeständigkeit und andere Eigenschaften der in einer Federung verwendeten Dichtungs- und Abstreifringe beeinflussen vor allem die Sensibilität eines Federelements. Sie sollten so wenig Reibung wie möglich erzeugen.

Doppelbrückengabel

Federgabeln mit sehr viel Federweg (um die 200 Millimeter) weisen statt einer Gabelkrone gleich zwei Brücken auf, die den Gabelholmen mehr Stabilität geben. Die Brücken sitzen unter- und oberhalb des Steuerrohrs. Das macht den Einbau etwas komplizierter und limitiert den Lenkeinschlag des Rads, bringt aber mehr Steifigkeit, die im harten Downhill-Einsatz vonnöten ist.

Druckstufe (Compression)

Die Druckstufendämpfung regelt, wie ein Federelement einfedert, also komprimiert wird (darum engl.: compression). Eine offene Druckstufe bedeutet wenig Dämpfung und ein sensibles, schnelles Einfedern. Mit einer geschlossenen Druckstufe hingegen federt der Dämpfer oder die Gabel stärker gedämpft, also langsamer ein. Bei hochwertigen Federelementen lassen sich Highspeed- und Lowspeed-Compression getrennt voneinander einstellen. Die Lowspeed-Druckstufe ist für langsame Bewegungen wie den Wiegetritt zuständig, Highspeed für schnelle Bewegungen wie harte Schläge oder Landungen von Sprüngen.

Durchschlag (Bottom-out)

Ist die Federhärte und/oder die Progression eines Federelements zu gering, kann es zum Beispiel bei der Landung nach einem Sprung zum Durchschlag kommen: Die Gabel oder der Dämpfer rauscht bis zum Anschlag durch. Leichte Durchschläge sind okay, regelmäßige harte Durchschläge aber sind nicht gut fürs Material und bringen Dich in grenzwertige Situationen, was die Kontrolle übers Bike angeht. Prüfe darum (bei Luftfederelementen) regelmäßig den Luftdruck, nicht nur im Reifen!

Einbaulänge (Dämpfer)

Die Einbaulänge gibt an, wie lang ein Dämpfer im ausgefederten Zustand von Dämpferauge zu Dämpferauge (Mitte bis Mitte) misst. Sie wird entweder (imperial) in Zoll oder (metrisch) in Millimetern angegeben. Die Einbaulänge korreliert mit dem Dämpferhub, bedingt ihn aber nicht. Je nach Kinematik des Hinterbaus haben schon kleine Änderungen in der Einbaulänge massive Auswirkungen auf die Rahmengeometrie und die Federung bzw. ihre Funktion. Eine zu große Einbaulänge hebt etwa das Innenlager an und sorgt für steilere Sitz- und Lenkwinkel, während eine zu geringe Einbaulänge den umgekehrten Effekt hat. Verbaue bitte nur Dämpfer mit den vorgegebenen Werten bei Hub und Einbaulänge.

Einbaurichtung (Dämpfer)

Über die Einbaurichtung von Dämpfern gibt es wahre Glaubenskriege in den einschlägigen MTB-Foren. Die einen sagen: Bau den Dämpfer so ein, dass seine leichtere Seite (meist die Kolbenstange) von der Wippe angelenkt wird (Ausnahme sind natürlich schwimmend eingebaute Federbeine). Das verbessere das Ansprechverhalten durch weniger ungefederte Masse. Andere sagen: Bau den Dämpfer so ein, dass die Kolbenstange nach unten zeigt, das verbessere die Schmierung der Dichtungen. Wieder andere sagen: Egal, Du merkst eh keinen Unterschied. Wir sagen: Was immer Du tust, führe unbedingt eine Kollisionskontrolle durch und achte darauf, dass Dämpfer und (falls vorhanden) Ausgleichsbehälter (Piggyback) beim Einfedern nicht am Rahmen anschlagen.

Elastomere und Blattfedern

Neben Stahlfeder- und Luftfeder spielten früher Elastomere eine wichtige Rolle an Mountainbikes. Heute findest Du solche stoßdämpfenden Elemente aus Kunststoff höchstens noch in minimalistischen Systemen an Cross-Country-Softtails, Gravelbikes, an Kinder- oder Falträdern und in gefederten Sattelstützen. Eine andere Nische sind Gabeln mit Carbon-Blattfedern.

Federgabel

Die Federgabel übernimmt die Vorderradfederung und ist das am Fahrrad am häufigsten verbaute Federelement. Sie kommt vom Mountainbike in all seinen Varianten über City- und Trekkingräder bis hin zum Gravelbike nahezu überall zum Einsatz und existiert in verschiedenen Baumformen, von denen die Teleskop-Federgabel in „Right-Side-Up“-Bauweise die mit Abstand häufigste ist. In einer Federgabel kommen Federung und Dämpfung zum Einsatz.

Federung

Die Federung „entkoppelt“ Dich und Dein Rad von den Bodenunebenheiten. Sie sorgt so für Bodenhaftung und Komfort. Die Laufräder können einfedern (denk an einen Stein, über den Du fährst) oder ausfedern (etwa: Schlagloch, siehe auch Negativfederweg), ohne dass Du diese Bewegung aktiv ausgleichen musst. Die Federung allein ist aber nur eine Seite der Medaille; die andere ist die Dämpfung, die beeinflusst, wie kontrolliert das Ein- und Ausfedern vonstatten geht. Als Federmedien finden Luft und Stahlfedern ihre Anwendung. Neben den Federelementen spielen auch die Reifen eine wichtige Rolle für Federung und Dämpfung. Auch Komponenten wie Sattelstütze, Lenker oder seltener auch Vorbauten haben „Flex“. Sie stellen aber keine Verbindung zum Untergrund her und werden hier nicht behandelt.

Federhärte (Federkonstante, Federrate)

Die Federhärte ist der wichtigste Parameter der Federung. Sie bestimmt, wie weit eine Gabel oder ein Dämpfer einfedert, wenn eine bestimmte Kraft wirkt. Bei Luftfederung ist die Federhärte variabel, sie lässt sich über eine Dämpferpumpe auf das Fahrer:innengewicht anpassen. Bei Spiralfedern aus Stahl oder Titan ist die Federhärte konstant; zum Variieren muss eine andere Feder verbaut werden. Die Vorspannung von Federn beeinflusst nur den Negativfederweg, nicht aber die Federhärte selber.

Federkennlinie

Eine Federkennlinie stellt in einem Diagramm grafisch dar, wie weit beispielsweise das Hinterrad durch Einwirkung einer bestimmten Kraft einfedert. Die X-Achse präsentiert dabei meist den Federweg und die Y-Achse die Kraft. So lässt sich die Progression anschaulich visualisieren. Eine lineare Feder wird als gerade ansteigende Linie dargestellt, da Kraft und Federweg immer um den gleichen Faktor ansteigen. Die Kennlinie einer progressiven Feder hingegen ist eine ansteigende Kurve, da die Kraft um einen zunehmend größeren Faktor erhöht werden muss, um die Feder weiter zu komprimieren.

Federweg

Der Federweg ist der maximale Weg, den das Rad beim Einfedern zurücklegen kann. Bei der Federgabel wird der Federweg direkt angegeben, beim Hinterbau errechnet sich der Federweg aus Dämpferhub und Übersetzungsverhältnis (Kinematik). Am Mountainbike ist der Federweg ein grundlegendes Unterscheidungsmerkmal der unterschiedlichen Radgattungen von Cross-Country über Trailbikes, Enduro, Freeride (ist angeblich seit Jahren tot, aber einfach nicht totzukriegen) bis Downhill.

Federwegsabsenkung

Ende der Nullerjahre entwickelten die großen Federungshersteller absenkbare Federgabeln. Bei Rockshox waren und sind Gabeln mit „U-Turn“, „2-Step“ und „Dual Position Air“ erhältlich, bei Fox Racing Shox hieß die Funktion „TALAS“ und der Radhersteller Bionicon aus dem Allgäu entwickelte ein System, das gleichzeitig Dämpfer und Gabel verändern konnte. Der Gedanke dahinter war, eine kletterfreundlichere Geometrie zu ermöglichen, die mit tieferem Cockpit auf steilen Passagen mehr Druck auf dem Vorderrad bieten sollte. Moderne Geometrien (flacher Lenkwinkel, steiler Sitzwinkel und längerer Radstand) machen diese Technologien jedoch für viele Biker:innen überflüssig.

Gabelkrone

Die Krone einer Federgabel ist das Bauteil, das den Gabelschaft mit den zwei Holmen (Standrohren) verbindet.

Gabel-Offset (Nachlauf)

Seit wenigen Jahren werden verschiedene Federgabeln mit unterschiedlichen Offsets angeboten. Dieser wird durch einen Versatz in der Krone und an der Achsaufnahme realisiert. Wählst Du eine Gabel mit geringerem Offset, vergrößerst Du bei gleichem Lenkwinkel den Nachlauf Deines Vorderrads; Du verringerst darum den Radstand, bringst aber mehr Laufruhe ins System. Gabeln mit größerem Offset verringern den Nachlauf: Das Rad lenkt sich agiler - trotz des größeren Radstands.

Gabelschaft

Der Gabelschaft verbindet Deine Gabel mit dem Rahmen Deines Bikes und Deinem Cockpit (Vorbau...

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