Rennrad: Carbon oder Alu – Vor- und Nachteile

Aluminium oder Carbon? Diese Frage werden sich viele von euch bereits gestellt haben. Carbon gilt als Wundermaterial der Bikeindustrie. Jeder will ein möglichst leichtes Stück des schwarzen Goldes sein Eigen nennen, doch braucht man es tatsächlich?

Allgemeines zu Rahmenmaterialien

Der Rahmen ist das zentrale Element eines Fahrrads und beeinflusst maßgeblich das Fahrverhalten. Ursprünglich wurden Rahmen hauptsächlich aus Stahl gefertigt, einem robusten Material, das lange Zeit dominierte. Mit der Zeit kamen jedoch Alternativen wie Aluminium ins Spiel, insbesondere mit dem Aufkommen des Mountainbikes in den 1980er Jahren. Aluminiumrahmen sind leichter und steifer als Stahlrahmen, wodurch sie das Fahrrad effizienter und reaktionsfähiger machen. Später wurden Carbonrahmen populär, die noch leichter als Aluminium sind und eine hohe Steifigkeit bieten. Diese Rahmen wurden um die Jahrtausendwende erschwinglicher und sind heute besonders in hochwertigen, sportlichen Fahrrädern verbreitet. Obwohl sie teurer sind, bieten sie eine optimale Kombination aus Leichtigkeit, Steifigkeit und Fahrkomfort.

Neben diesen Hauptmaterialien gibt es auch Rahmen aus Titan und Holz, die jeweils spezifische Nischen bedienen. Titanrahmen sind teuer, aber bieten hervorragende Eigenschaften für den Fahrradbau. Holzrahmen, insbesondere aus Bambus, sind eher ein Stil-Statement, können aber in puncto Belastbarkeit und Fahreigenschaften nicht mit Metall- oder Carbonrahmen mithalten. Wichtige Faktoren bei der Auswahl eines Rahmens sind Gewicht, Steifigkeit, Fahrkomfort, Haltbarkeit und natürlich die Optik. Jedes Material hat seine Vor- und Nachteile, die je nach individuellen Bedürfnissen und Vorlieben abgewogen werden müssen.

Entscheidende Faktoren bei der Materialwahl

Gewicht

Das Gewicht eines Fahrrades macht sich bereits beim ersten Anheben bemerkbar. Beim Fahren spielt es eine Rolle, wenn es bergauf geht oder das Rad beschleunigt wird. Aber auch im Alltag kann es eine Rolle spielen, wenn man das Rad öfter tragen muss, z.B. in die Wohnung oder in den Keller. Das Gewicht ist ein wichtiger Faktor, vor allem bei sportlichen Fahrrädern und wenn das Fahrrad häufig benutzt wird.

Hier eine Gewichtsrangliste der Rahmenmaterialien (von leicht nach schwer):

  1. Carbon
  2. Aluminium/Titan
  3. Stahl

Steifigkeit und Komfort

Steifigkeit und Komfort eines Fahrrads sind zwei Faktoren, die man nicht auf den ersten Blick erkennt. Erst bei der Fahrt über unebene Straßen, Kopfsteinpflaster und Bordsteinkanten zeigt sich, wie komfortabel sich das Rad verhält. Wird jeder Schlag ungefiltert an den Fahrer weitergegeben oder wird er abgefedert, geschluckt? Vor allem bei ungefederten Fahrrädern ist dafür der Rahmen das entscheidende Bauteil und das dafür verwendete Material ein zentraler Einflussfaktor.

Ähnlich verhält es sich mit der Steifigkeit. Sie ist entscheidend dafür, wie effizient die Kräfte vom Fahrer auf das Rad übertragen werden. Dies geschieht über die Tretkurbel und den Lenker. Ein steifer Rahmen im Bereich der Kurbel und der Kettenstreben sorgt dafür, dass sich das Rad gut beschleunigen lässt. Im Bereich des Lenkkopflagers und der Gabel sorgt eine höhere Steifigkeit für eine präzisere Lenkung. Insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten (über 50 km/h) bleibt das Rad dann gut kontrollierbar.

Bei Fahrrädern, die im Alltag oder auf längeren Touren eingesetzt werden, ist der Komfort ein zentraler Faktor. Hinsichtlich des Fahrkomforts verhalten sich die Werkstoffe wie folgt:

  1. Titan
  2. Stahl
  3. Carbon
  4. Aluminium

Haltbarkeit

Die Haltbarkeit eines Rahmens hängt in erster Linie von äußeren Einflussfaktoren ab. Diese sind je nach Einsatzzweck des Fahrrades unterschiedlich. Ein Rennrad, das nur zum Training genutzt wird und danach regelmäßig im Keller verschwindet, ist anderen Einflüssen ausgesetzt als ein Citybike, das für den täglichen Weg zur Arbeit oder zum Einkaufen genutzt, im Freien angeschlossen und häufig in der Bahn transportiert wird. Auch Stürze überstehen die verschiedenen Materialien unterschiedlich gut.

Es versteht sich von selbst, dass ein Fahrrad möglichst langlebig sein sollte. Die folgende Übersicht bezieht sich auf die Widerstandsfähigkeit der Materialien im täglichen Gebrauch. Es geht also um die Unempfindlichkeit gegenüber Kratzern und Stößen:

  1. Titan/Stahl
  2. Alu
  3. Carbon

Optik

Zu guter Letzt möchtest du ein Rad kaufen, das nicht nur durch seine inneren Werte punktet, sondern auch optisch überzeugt. Auch hier spielt das Material eine Rolle. Als Fan des klassischen Rennrad-Designs werden dir die schlanken Rohre eines Stahlrahmens besser gefallen als die voluminösen eines Aluminiumrahmens. Moderne Aero-Rennräder sind kaum aus einem anderen Material als Carbon zu bauen.

Die Eigenschaften kurz zusammengefasst

Hier eine Übersicht über die Eigenschaften der verschiedenen Rahmenmaterialien:

Eigenschaft Carbon Aluminium Stahl Titan
Preis hoch mittel sehr gering sehr hoch
Gewicht sehr gering gering sehr hoch gering
Steifigkeit sehr hoch hoch gering mittel
Komfort hoch gering sehr hoch sehr hoch
Alltag sehr gering hoch sehr hoch hoch

Was sind die Eigenschaften des Carbon-Rahmens?

  • Preis: hoch
  • Gewicht: sehr gering
  • Steifigkeit: sehr hoch
  • Komfort: hoch
  • Alltag: sehr gering

Carbonrahmen sind etwa seit der Jahrtausendwende für ein breiteres Publikum zugänglich und (halbwegs) erschwinglich. Carbon ist ein künstliches Material. Es besteht aus Kohlenstofffasern, die in einem speziellen Harz miteinander verbunden sind. Mit keinem anderen Material lassen sich so leichte Fahrradrahmen bauen wie mit Carbon. Entscheidend für die Steifigkeit und den Komfort eines Rahmens ist die richtige Ausrichtung der Carbonfasern.

Daher mussten zunächst entsprechende Erfahrungen mit dem noch relativ jungen Werkstoff gesammelt werden. Inzwischen ist die Verarbeitung von Carbon so weit fortgeschritten, dass Rahmen gebaut werden können, die eine hohe Steifigkeit im Bereich des Tretlagers und des Steuerkopfes mit einem hohen Maß an Komfort verbinden. Dies führt dazu, dass Carbonrahmen die besten STW-Werte aller Rahmen aufweisen.

Die Haltbarkeit von Carbon ist prinzipiell unbegrenzt, es unterliegt keinem Alterungsprozess. Daher hat ein Carbonrahmen theoretisch eine unbegrenzte Lebensdauer. Dies gilt jedoch nur, solange keine äußeren Einwirkungen auftreten. Gegenüber Stürzen, Umfallen oder Schlägen ist das Material relativ empfindlich und daher für Alltagsräder nicht wirklich geeignet.

Optisch lassen sich mit Carbon nahezu beliebige Formen realisieren. Carbonrahmen werden in erster Linie bei hochwertigen (und leider auch entsprechend teuren) Rennrädern und Mountainbikes eingesetzt, bei denen das Gewicht eine zentrale Rolle spielt.

Fazit: Carbon-Fahrräder - leicht, steif und relativ komfortabel: das richtige für Rennfahrer und Sportler.

Was sind die Eigenschaften des Alu-Rahmens?

  • Preis: mittel
  • Gewicht: gering
  • Steifigkeit: hoch
  • Komfort: gering
  • Alltag: hoch

Aluminium ist derzeit der am weitesten verbreitete Werkstoff für Fahrradrahmen. Fahrradrahmen werden aus verschiedenen Aluminiumlegierungen hergestellt. Dem Aluminium werden weitere Stoffe beigemischt, die die Eigenschaften des Materials in Bezug auf Steifigkeit und Flexibilität beeinflussen. Am weitesten verbreitet sind die Legierungen 6061, 7005 und 7020, wobei die Ziffern jeweils für eine bestimmte stoffliche Zusammensetzung des Werkstoffs stehen.

Aluminiumrahmen sind nicht ganz so leicht wie Rahmen aus Carbon, aber deutlich leichter als Stahlrahmen und gleichzeitig steifer. Die Steifigkeit des Aluminiums ist Fluch und Segen zugleich. Einerseits sorgt sie für ein sehr gutes Verhältnis von Steifigkeit zu Gewicht, andererseits müssen Abstriche beim Komfort gemacht werden. So gelten Aluminiumrahmen als sehr steif und deutlich weniger komfortabel als Stahlrahmen. Auch Rahmen aus Carbon und Titan sind deutlich komfortabler.

Bis auf den Komfort kann Aluminium eigentlich alles. Es ist in keiner Hinsicht überragend, aber immer im guten Mittelfeld zu finden und dabei auch noch preiswert. Aluminiumrahmen sind in jeder Hinsicht alltagstauglich und eignen sich auch gut für den Anschluss vor dem Supermarkt oder die tägliche Mitnahme im Zug.

Dementsprechend findet man Aluminium in allen Bereichen. Fehlender Komfort wird in den meisten Fällen durch eine Federgabel und eventuell eine gefederte Sattelstütze ausgeglichen. Dementsprechend ist Aluminium auch bei vollgefederten Mountainbikes ein weit verbreiteter Werkstoff.

Fazit: Aluminium-Fahrräder - leicht und preiswert: die pragmatische Wahl.

Canyon Endurace AL Disc 8.0 vs. Canyon Endurace CF SL 8.0

Anstatt einen Carbon- und einen Alurahmen in einem Messstand zu verwinden, haben wir dem Canyon Endurace AL Disc 8.0 und seinem Bruder, dem Canyon Endurace CF SL 8.0, auf den Straßen Gironas die Sporen gegeben, um herauszufinden, welches Bike das bessere Gesamtpaket liefert.

Um die Vergleichbarkeit im Test zu gewährleisten, sind CF und AL identisch ausgestattet. Die einzigen Unterschiede: Carbon- bzw. Alurahmen, 2.599 € bzw. 1.799 €, Carbon- bzw. Aluminiumsattelstütze.

Aufgrund des Carbonrahmens am CF wirken die Verbindungen der einzelnen Rohre organisch fließend, was in einem sehr hochwertigen Gesamteindruck resultiert. Mit der Integration der Züge und Sattelklemme wirkt das CF zudem aufgeräumter und ganzheitlicher. Beim Alumodell hingegen kommen Canyons hauseigene S23 Alu-Stütze, eine Compact-Kurbel und ein Selle Italia X3-Sattel zum Einsatz. Die geraden Rohre, die großvolumigen Schweißnähte und die externe Klemmung der Sattelstütze geben dem AL einen klassischeren und weniger wertigen Look.

Das Canyon Endurace AL Disc 8.0 ist eine große Überraschung und gewinnt den Zweikampf gegen seinen teureren Carbon-SL-Bruder. Man bekommt nicht nur unglaublich viel Bike für sein Geld, sondern auch einen sehr vielseitigen Begleiter. Seine spritzige Performance und die Robustheit des Aluminiums sind ein eindeutiges Zeichen für langfristigen Fahrspaß. Wer das richtige Bike für den Commute zur Arbeit und das Sportive am Wochenende sucht, findet hier ein tolles Konzept zum sehr fairen Kurs.

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