E-MTB Laufräder: Spezielle Anforderungen und Konstruktionsmerkmale

E-MTBs erfreuen sich großer Beliebtheit und haben sich laut Christophe Immer von Fulcrum zu einem Sportgerät für die breite Masse entwickelt. Christian Lehner von Mavic unterstreicht, dass das E-MTB das SUV des Radsports ist. Allerdings stellen E-MTBs aufgrund der zusätzlichen Motorleistung hohe Anforderungen an das Material.

Die Besonderheiten von E-MTBs

Eine Untersuchung von DT Swiss zeigt, dass der durchschnittliche E-Biker im Jahr 3500 Kilometer fährt und 70.000 Höhenmeter bewältigt. Dabei werden durchschnittlich 400 Watt in den Antriebsstrang eingeleitet. Es wird ein kurzzeitig maximales Drehmoment von 180 Newtonmetern aufgebracht und eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 21 Kilometern pro Stunde erreicht.

Friso Lohrscheider von DT Swiss betont, dass die Beanspruchungen des Laufrades im E-MTB-Bereich deutlich höher sind. Zum Vergleich: Ein durchschnittlicher Hobbybiker (HB) tritt über eine Stunde 170 Watt, ein Profi 350 Watt. Die kurzzeitige Maximalleistung beträgt bei einem HB 900 Watt, bei einem Profi 1300 Watt. Ein E-Bike-Motor hat eine Nenndauerleistung von 250 und eine kurzzeitige Spitzenleistung von 850 Watt. Addiert man die Werte vom Fahrer, erreicht man das Doppelte des normalen Bikers und höhere Werte als ein Profisportler!

Das Fahrkönnen ist im Schnitt niedriger, da viele Neueinsteiger das E-MTB nutzen. E-Biker fahren weniger aktiv und entlasten das Rad in entscheidenden Situationen weniger. Wo mit dem normalen MTB ein Bunny Hop gezogen wird, trifft es jetzt direkt auf das Hindernis.

Das Systemgewicht errechnet sich aus der Summe von Rad, Fahrer und Gepäck. Im Schnitt wiegen E-Bikes gut sieben Kilogramm mehr, und auch der E-Biker ist schwerer. Michi Grätz von Newmen erklärt, dass hohe Gewichte von Bikes, Fahrern sowie die geänderten Fahrgewohnheiten deutlich höhere Sicherheitsreserven benötigen. Die Hersteller heben deshalb die Systemgewichte an. Crank Brothers gibt 135, DT Swiss und Fulcrum 150 und Newmen 180 Kilogramm an.

Aus den genannten Gründen ist ersichtlich, dass Laufräder am E-MTB speziellen Bedürfnissen unterliegen, welche die Hersteller bei der Konstruktion berücksichtigen. Im Folgenden werden die Details erläutert.

Konstruktionsmerkmale von E-MTB Laufrädern

Die Hersteller haben verschiedene Aspekte bei der Konstruktion von E-MTB Laufrädern angepasst, um den höheren Anforderungen gerecht zu werden:

Freilaufkörper

Beim Freilaufkörper können sich Ritzelpakete (Shimano HG Standard) tief ins Aluminium eingraben. Die Schaltqualität leidet, und der Tausch des Ritzelpakets wird zum Problem. Rainer Gerster von Crank Brothers empfiehlt die Fertigung aus gehärtetem Stahl, vor allem bei Shimano HG Freiläufen.

Am Freilauf findet sich eine spezielle Eigenheit bei E-Bikes: Im Motorblock und in der Hinterradnabe ist je ein Freilauf verbaut. Der Eingriffswinkel im Antritt erhöht sich, die Krafteinleitung wird verzögert. Ein kleiner Eingriffswinkel ist wünschenswert, steht aber im Widerspruch mit einer hohen und sicheren Kraftübertragung.

Alex Mai von Reynolds erklärt, dass im Antritt extreme Peitschenkräfte beim Einrasten der Sperrklinken auftreten. Reynolds verwendet sechs Sperrklinken, die gleichzeitig zum Einsatz kommen. Fulcrum legt Klinken und Rastkörper groß und massiv aus und unterzieht das Material einem Härtungsprozess.

Achse

Die Achse beim E-Bike verbiegt sich unter der Spitzenleistung von gut 1800 Watt und einem Drehmoment von bis zu 180 Newtonmetern stark. Dann stehen Lager nicht perfekt gerade, können verkanten und verschleißen schneller. Und auch der Freilauf und damit die Sicherheit leidet, weil Zahnscheiben oder Klinken und Zahnrad nicht perfekt zueinander stehen.

Lager

Bei Lagern spielt die Traglast eine wichtige Rolle. Das Mehr an Last kann durch größere oder mehrere Lager abgefangen werden. DT Swiss geht den Weg über die Größe und verspricht eine fast doppelt so hohe Drucklastaufnahme. Reynolds setzt am Hinterrad fünf Lager ein (zwei am Nabenkörper, drei im Freilauf). Sehr gut gelöst ist zudem das fein einstellbare Lagerspiel bei Newmen und Syntace.

Nabenkörper

Am Nabenkörper setzen die Hersteller auf Oversizing bei Wandstärken, Körper, Nabenflansche und Bremsaufnahmen, um den hohen Antriebs- und Verzögerungsleistungen zu begegnen.

Speichen

Die Speichen werden beim E-Bike gerade im Speichenkopf, -bogen und -gewinde mehr belastet. Daher verwenden die Hersteller verstärkte Modelle, die am und hinter dem Kopf 2,2 bis 2,34 Millimeter stark sind. Eine doppelt konifizierte Version steckt hohe Belastungen durch den verjüngten Mittelteil besser weg. Im Handel erhältliche Speichen für E-MTBs sind die DT Alpine III oder die Sapim Force. DT spricht von etwa 35 Prozent mehr Zugspannung, 51 Prozent besserer Dauerhaltbarkeit bei nur 10 Gramm Mehrgewicht.

Nippel

Bezüglich Nippel gibt es ein Comeback der Messingnippel. Sie sind höher belastbar, ermüden später, sind korrosionsfrei und haben beim Einspeichen selbstschmierende Eigenschaften.

Felgen

Bei den Felgen an E-Bikes sind deutlich mehr Defekte zu verzeichnen, bestätigen Laufrad- und Radhersteller auf Nachfrage. Der starken Beanspruchung des Felgenbodens durch hohe Antriebs- und Bremslasten begegnen die Hersteller mit mehr Wandstärke, optimierten Auflageflächen sowie Austrittswinkeln für den Speichennippel. DT gibt dadurch eine doppelt so hohe Haltbarkeit sowie einen um 20 Prozent höheren Nippelauszug an.

Zum anderen werden an E-Bikes meist 2.6 bis 2.8 Zoll breite Reifen eingesetzt. Perfekte Performance bieten diese nur mit niedrigem Luftdruck, wodurch die Gefahr von Durchschlägen, Snakebites und Burping steigt.

Weitere Finessen, die die Performance verbessern, sind asymmetrische Speichenbohrungen (Fulcrum, Reynolds). Sie gleichen Speichenwinkel und -spannung an und machen das Laufrad steifer und haltbarer. Newmen stellt die Felgenhörner um 25 Grad an. Der Kniff vermindert Schäden um circa 40 Prozent, weil Dellen vor allem bei schräg angestellten Laufrädern in Kurven durch Durchschläge entstehen. Im Motocross- und Endurobereich ist dieses Detail übrigens schon lange Standard.

Fulcrum wiederum passt Profil, Breite und Höhe den Ansprüchen an Vorder- und Hinterrad an. Für gute Zielführung ist die Felge am Vorderrad höher und steifer.

Das Gewicht der E-MTB Laufräder

Christophe Immer von Fulcrum bringt es auf den Punkt: „Das Dogma der letzten 20 Jahre - das Gewicht - hat beim E-MTB nicht die allerhöchste Priorität.

Bei Rädern kommen 79er - ein 29er Laufrad mit 2.4 bis 2.5 Zoll breiten Reifen am Vorder- und einem 27,5er Laufrad mit 2.6 bis 2.8 Zoll breiten Reifen am Hinterrad - zum Einsatz. Das verbessert die Spurführung am Vorderrad durch höheren Luftdruck und weniger wandernde Karkassen und die Traktion am Hinterrad. Die Idee ist bei Motorrädern schon lange Standard.

Spezifische E-MTB Laufradsätze sind definitiv sinnvoll und versprechen eine bessere Haltbarkeit bei überschaubarem Mehrgewicht.

Eine technische Finesse, die aktuell nur am Vorderrad zum Zug kommt, sind Torque Caps. Maximilian Topp von Sram: „Die Größe der Kontaktfläche zwischen Nabe und Gabel beziehungsweise Rahmen ist weitaus ausschlaggebender für die Steifigkeit als der Durchmesser der Achse allein. Die Torque Cap Technologie vergrößert die Oberfläche, die beide Komponenten miteinander verbindet und schafft eine stärkere und steifere Schnittstelle.

Tabelle: Laufrad-Tests im Überblick

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