MTB Carbon Rahmen Test: Ein umfassender Vergleich

Beim Kauf eines neuen Fahrrads kann die Auswahl überwältigend sein, wobei die Frage nach dem Rahmenmaterial eine wohlüberlegte Entscheidung erfordert. Einer der ersten Überlegungen für viele Käufer ist der Kostenfaktor. Carbon ist in der Regel aufgrund der kostspieligen Herstellungsprozesse und Rohstoffe teurer. Doch auch Alu kann überzeugen.

Aluminium vs. Carbon: Ein detaillierter Vergleich

Verschiedene Materialeigenschaften und Aspekte der Entwicklung beeinflussen das Handling und den Fahrkomfort. Rahmen aus Carbon sind verwindungssteifer. Ein Carbonrahmen ist leicht, steif und dabei komfortabel. Bei einem Alu-Rahmen hast du ein flexibleres Handling des Bikes.

Gründe für Carbon gibt es viele: Eine aufgeräumte Optik, das niedrige Gewicht, hohe Verwindungssteifigkeit und Schockabsorption. Gewicht ist ein Argument für Carbon. Der Unterschied im Rahmengewicht allein kann erheblich sein und beeinflusst die Performance bei Kletterpartien und die Agilität des Fahrrads.

Materialeigenschaften und Fahrkomfort

Carbonrahmen bieten Vorteile bei der Absorption von Vibrationen durch eingebaute Flexibilität bei besserer Verwindungssteifigkeit und einer besseren Kraftübertragung. Bei Carbon-Parts gibt es Dämpfung per Design. Bei Enduro oder Downhill, wo es auf Wendigkeit und Traktion ankommt, entscheidest du entsprechend deiner Vorlieben.

Haltbarkeit und Reparatur

Die Wahrnehmung der Haltbarkeit hat sich im Laufe der Zeit geändert. Schwachstelle: Für Schäden durch einen starken Aufprall bei einem Unfall sind manche Rahmen und Teile aus Carbon anfälliger. Viele Dienstleister bieten heute die Reparatur von Carbon an und auch Reparaturkits sind im Handel erhältlich.

ACHTUNG: Rahmen werden nach Belastungstests nicht mehr genutzt. Diese oder ähnliche Tests sind nicht von der Garantie abgedeckt. Ein Qualitätsunterschied zeigen Carbonrahmen großer Marken und die von preiswerten Importen. Die Qualität und Haltbarkeit von Carbon wird dadurch reduziert, dass an Stellen, die viel Belastung aushalten müssen, nicht genug Carbon verwendet wird. Preiswert-Hersteller nutzen zudem im Verhältnis weniger Carbonschichten und mehr Kleber. Sehr leichte Carbonrahmen, wie z. B. Rennradrahmen, können anfälliger für bestimmte Krafteinwirkungen sein.

Preis und Qualität

Ein Qualitätsunterschied zeigen Carbonrahmen großer Marken und die von preiswerten Importen. Die Qualität und Haltbarkeit von Carbon wird dadurch reduziert, dass an Stellen, die viel Belastung aushalten müssen, nicht genug Carbon verwendet wird. Preiswert-Hersteller nutzen zudem im Verhältnis weniger Carbonschichten und mehr Kleber.

Aluminium im Detail

Aluminium wie auch kurz darauf Carbon sind schon in den 1980er Jahren in der damals frisch sprießenden MTB-Szene aufgetaucht und heute, neben dem mittlerweile selten verwendeten Stahl und dem exklusiven Titan, die zwei meist eingesetzten Materialien an Rahmen und zahlreichen Bauteilen. Bereits 1978 schweißte Charlie Cunningham in Kalifornien seinen legendären „CC Proto“-Rahmen aus geraden Aluminiumrohren zusammen. Konifizierung, also das Erzeugen von unterschiedlichen Wandstärken durch Stauchung der Rohre, war bereits von Stahlrahmen bekannt und wurde rasch auch für Alu-Rahmen adaptiert. Mit den Jahren drangen weitere Verfahren wie Hydroforming und Fräsen aus der Industrie in die Fahrradfertigung vor. Im Laufe zahlloser spannender Weiterentwicklungen haben beide Materialien die Entwicklung von waghalsigen Prototypen hin zu hochbelastbaren High-Performern an unseren Mountainbikes hingelegt.

Auf beiden Seiten gibt es gewaltige Unterschiede hinsichtlich der Zusammensetzung des Rohmaterials, dessen Herstellung und Verarbeitung, was letztlich die Performance, Haltbarkeit und Preis des betreffenden Teils beeinflusst. Wir sprechen oft verallgemeinernd von Alu, obwohl wir eigentlich Aluminiumlegierungen meinen, also Mischungen von reinem Aluminium (Al) und anderen Metallen. Im Reinzustand wäre Aluminium zwar leicht und korrosionsbeständig, für die meisten industriellen Anwendungen und auch für unsere Bikes aber ungeeignet. Reines Aluminium ist verhältnismäßig weich, lässt sich nur schwer verarbeiten und zeigt eine hohe Wärmeausdehnung. Durch Beimischung von weiteren Metallen wie Silizium entsteht aus dem Ausgangsstoff Aluminium (meist Al99,5) beispielsweise eine Legierung, die sich schweißen lässt. Anteile von Kupfer und Zink erhöhen wiederum die Festigkeit der Legierung. Weitere Metalle, die in geringen Mengen von meist weit unter einem Prozent beigefügt werden, sind Magnesium, Mangan, Eisen, Chromium, Titan oder Scandium. Erst so entstehen die uns bekannten Aluminiumlegierungen wie Al6061, Al6069, Al7005 oder Al7075, die in Rahmen und Komponenten zum Einsatz kommen.

Wie zeigt sich das nun an unserem Rahmen und den Bauteilen? Vergleicht man die am Bike anzutreffenden Aluminiumlegierungen, sind die mit niedrigerer Zahl weicher, leichter zu verarbeiten und insgesamt preisgünstiger. Sie weisen ein gutmütigeres Bruchverhalten auf, da sie sich stärker verformen, ehe sie tatsächlich reißen. Allerdings zeigen sie im Vergleich zu höheren Legierungen auch ein schlechteres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Al6069 hat bei ähnlichem spezifischem Gewicht höhere Festigkeitswerte als eine 6061er Legierung. Eine etwas teurere Felge aus 6069er Alu hält also theoretisch etwas länger und übersteht größere Belastungen als eine identische Felge aus 6061er Aluminium. Vereinfachend kann man sagen: Die für unsere Bikes relevanten Aluminiumlegierungen werden mit steigender Zahl zugfester und dauerfester, damit aber auch härter und schwerer zu bearbeiten und teurer.

Carbon im Detail

Wenn wir ein fertiges Teil aus carbonfaserverstärktem Kunststoff (CFK) - oder kurz Carbon - in der Hand halten, sehen wir das Resultat vieler aufwendiger Fertigungsschritte. Die unter hohem Energieaufwand gewonnen schwarzen Fasern aus fast reinem Kohlenstoff werden zunächst in kleine Bündel oder Gelege gefasst. Diese werden dann in einer gewünschten Anordnung ausgelegt, mit einem harzigen Bindemittel vorbehandelt und dadurch lose in Flächen geformt. Auch die Herstellung der benötigten Harze benötigt große Mengen an Energie. Das Laminat aus Fasern und Harz, das sogenannte Prepreg, wird aufgerollt und dem Hersteller zur Verfügung gestellt. Es ist das Ausgangsmaterial, aus dem dann Stücke zugeschnitten und je nach gewünschten Eigenschaften per Hand mehrschichtig in hohlen Formteilen angeordnet werden. Die fertig ausgekleideten Hälften werden dann formschlüssig zusammengefügt. Im Inneren der Bauteile sind zudem meist elastische Blasen platziert, die die Faserschichten von innen an die Außenwand der Form pressen und im Nachgang durch verbleibende Öffnungen, wie am Tretlager, Sattelrohr oder Steuerrohr, wieder entfernt werden. Unter Druck und hoher Temperatur härtet das im Prepreg enthaltene Epoxidharz im Autoklav aus, wodurch der fertige Rahmen oder das Teil entsteht. Diese Monocoque-Bauweise, also die Fertigung in einem kompletten Stück, ist heute die gängigste Herstellungsmethode.

Die Anordnung, Form und Anzahl von Prepreg-Zuschnitten an unterschiedlichen Stellen eines Bauteils ist einer der größten Qualitätsfaktoren des fertigen Produkts. Carbon ist ein anisotroper Werkstoff. Während das isotrope Aluminium in alle Richtungen gleiche Materialeigenschaften aufweist, ist Carbon lediglich in Richtung seiner Fasern stark. Und auch dort nicht auf Druck, sondern nur auf Zug - das allerdings mit enormer Festigkeit: Carbon kann mehr als das Zehnfache der Zugfestigkeit von Aluminiumlegierungen aufweisen und übertrifft das Metall zudem in puncto Dauerfestigkeit und Materialermüdung.

Zumindest solange man ihn nicht durch einen Sturz oder Aufprall so beschädigt, dass Risse oder Ablösungen zwischen den Fasern, sogenannte Delaminationen, auftreten. Selbst wenn die Schäden unsichtbar im Inneren des Bauteils liegen, können diese für verminderte Belastbarkeit und sogar für überraschendes Spontanversagen bei einer erneuten Belastungsspitze sorgen. Auch wenn uns das selbst noch nicht passiert ist - Carbon ist schwer berechenbar.

Cross Country Bikes: Carbon als Standard

Leicht, schnell, sexy! Cross Country Bikes sind die puristischten aller Mountainbikes. Wer einmal ein Cross Country Bike mit weniger als 10 Kilo Gesamtgewicht gefahren ist, hat ein Problem. Denn das absolut leichtfüßige Gefühl beim Antreten kann süchtig machen! Und genau darin liegt der Charme von Cross Country Bikes. Mit puristischen 100 Millimeter Federweg, der sportlichen Sitzposition und leichten Carbon Rahmen sind sie voll auf Vortrieb getrimmt. Schneller als mit einem Racebike kann man auf Schotterwegen oder auf leichten Trails nicht unterwegs sein.

Im Cross Country Einsatzbereich machen nur 29er Laufräder Sinn. Wenn diese Punkte erfüllt sind, kann man davon ausgehen, dass es sich um ein gutes Cross Country Bike handelt. Wie viel wiegt ein gutes Cross Country Bike? Um das Gewicht von Cross Country Bikes besser einschätzen zu können, haben wir dir hier mal eine Gewichtstabelle aufbereitet.

Bei keiner anderen Mountainbike Art ist die Frage nach Fully oder Hardtail so präsent wie bei den Racebikes. Die Frage ob du dir ein Racefully oder Racehardtail kaufen sollst hängt Maßgeblich mit deiner Zahlungsbereitschaft zusammen. Wie oben beschrieben Raten wir unter 3000 € auf jeden Fall zu einem Hardtail. Denn in dieser Preisklasse gibt es bereits exzellente Carbon Hardtails mit super hochwertiger Ausstattung. Aktuelle 1×12 Schaltung sind hier bereits Standard. Manchmal gibt es hier auch schon die Top Federgabeln von Fox oder Rock Shox.

Cross Country Fullys um oder unter 3000 € sind meist noch zu schwer, um den Einsatzzweck wirklich gerecht zu werden. Man kann also Sagen: Für 2000 € bekommt man bereits sehr gute Carbon Hardtails. Ein wirklich gutes Racefully kostet 4000 € und mehr. Mit 100 Millimeter Federweg ist die Rock Shox Sid SL Gabel kein Komfortwunder. Dafür lässt sich die Federgabel vom Lenker aus blockieren.

Der Direktversender Radon und Orbea haben in der Preisklasse bis 3000 € extrem gute Bikes. In der Regel gibt es hier schon Carbon Rahmen. Zwischen 4500 und 6000 € wird bei den meisten Bikern eine Entscheidung richtig Fully fallen. Der Luxus beginnt. Für unter 8000 € gibt es bereits Bikes mit einer elektronischen Schaltung und elektronisch gesteuertem Fahrwerk. Hier handelt es sich um das nobelste Material, welches auch im Cross Country Worldcup bewegt wird. Der Carbon Rahmen ist in dieser Bike Kategorie fast schon Standard. Die Frage ob man sich ein Fully oder einem Hardtail kaufen soll, regelt sich meist von selbst über den Preis.

Fazit

Letztlich hängt die Wahl zwischen Aluminium und Carbon von deinem Budget und dem individuellen Fahrstil ab. Nur in wenigen Disziplinen wie beim Gravity hat Aluminium heute noch Vorteile der Materialeigenschaften, oft sind es nur persönliche Vorlieben, die für Aluminium sprechen.

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