Leichtbau Rennrad Laufräder: Materialien, Konstruktion und Performance

Früher war Leichtbau eine Prämisse im Rennradbau und deutsche Carbon-Experten waren in diesem Bereich führend. Doch mit dem Aufkommen von Scheibenbremsen, Aerodynamik und Integration verloren diese innovativen Entwickler an Einfluss. Jetzt möchten zwei ehemals führende Marken mit ihren modernen Komplettfahrrädern demonstrieren, wie leicht Rennräder heute sein können.

Endurance vs. Aero Bikes

Ein Rennrad ist in der heutigen Zeit nicht mehr nur ein Rennrad, sondern wurde in der Regel für einen spezifischen Zweck entwickelt. Es gibt Rennräder für Sprinter, für Kletterer, für Zeitfahrer, für Komfortliebhaber, für Tourenfreunde und viele weitere Typen. Um dir ein gutes Verständnis zum Unterschied der Bikes zu geben, möchten wir dir kurz den Unterschied zwischen dem Aero Bike und dem Endurance Bike aufzeigen. Somit fällt dir vielleicht die Wahl deiner geeigneten Laufräder leichter.

• Aero Bikes: Der Hauptfokus beim Aero Rennrad liegt auf der Reduzierung des Luftwiderstands während der Fahrt. Es ist darauf ausgelegt schnell zu sein. Deswegen ist das Steuerrohr kürzer, damit der Fahrer so flach und aerodynamisch wie möglich auf dem Bike sitzt. Dies spart dem Fahrer Energie und unterstützt ihm beim Tempo. Der Komfort und das Gewicht des Bikes sind dabei zweitrangig.
• Endurance Bikes: Die Haupteigenschaften eines Endurance Rennrads sind Komfort, Robustheit und Stabilität. Sie wurden ursprünglich für die Pflastersteinstrecken der „Classics“ im Norden Frankreichs entwickelt - anspruchsvolle Tagesrennen mit den schwierigsten Straßenbedingungen. Die Bikes sollten die Vibrationen des Untergrunds abdämpfen, die ansonsten zur schnelleren Ermüdung der Fahrer führten. Deswegen wurden die Rahmen mit höherer Nachgiebigkeit und Flexibilität gebaut sowie größere Reifen eingesetzt.

Bei einem Endurance Rennrad mit dem man lange Strecken fährt, benötigst du somit effiziente Laufräder. Es ist also extrem wichtig, die richtigen Felgen für deinen Riding Style zu wählen und einen Laufradsatz zu haben, der sowohl langlebig als auch performant ist. Deswegen beginnen viele beim Upgrade ihres Rennrads mit den Laufrädern. Die Vorteile können schnellere Endgeschwindigkeiten, direkteres Handling, bessere Aerodynamik, geringeres Gewicht und bzw. oder eine längere Haltbarkeit umfassen, doch nicht immer ist die Anschaffung teurerer Rennrad Laufräder auch sinnvoll.

Der Aufbau des Laufrads

Das Rennrad-Laufrad besteht aus vier Hauptkomponenten, die allesamt die Eigenschaften Gewicht, Performance und Haltbarkeit beeinflussen. Ein Upgrade hat in der Regel eine Änderung dieser zur Folge, weswegen wir dir an dieser Stelle noch ein paar Informationen zu den Bestandteilen eines Laufrads mit auf den Weg geben möchten.

• Felge: Die Felge gibt dem Laufrad seine Form und sitzt am äußeren Ende des Rads. Die wichtigsten Funktionen sind die Aufnahme des Reifens und das Bereitstellen einer Bremsfläche für Rennräder mit Felgenbremse. Die Felgenbreite gibt die Breite des Reifens vor und ist ausschlaggebend für den Fahrkomfort. Die Qualität des Materials der Felge bzw. der Bremsoberfläche macht sich bei der Bremsleistung bemerkbar.
• Nabe: Die Nabe des Laufrads sitzt in der Mitte und fungiert als Rotationsachse. Am Hinterrad verfügen die Naben noch über Splines, an denen die Schaltkassette befestigt wird. Diese wird durch die Fahrradkette angesteuert und setzt das hintere Rad in Bewegung. Die hinteren Naben kommen bei Rennrädern fast ausschließlich mit Freilauf, ausgenommen Fixies.
• Speichen: Die Speichen verbinden die Nabe mit der Felge und sorgen damit für die nötige Stabilität. Die Anzahl der Speichen variiert je nach Vorder-/Hinterrad, wobei letzteres in der Regel eine höhere Zahl aufweist, um die Steifigkeit zu erhöhen. Das Rad wird robuster, aber natürlich auch schwerer. Das Material der Speichen ist je nach Hersteller und Preisklasse unterschiedlich, die Form optimiert entweder die Steifigkeit oder die Aerodynamik, in seltenen Fällen auch beides. In der Regel bestehen die Speichen eines Rennrad-Laufrads aus Stahldraht, der Durchmesser unterscheidet sich dagegen häufig.
• Speichennippel: Die Nippel befestigen die Speiche an der Felge und ermöglichen die Justierung der Speichenspannung. Die Speichenspannung sollte möglichst gleichmäßig sein, um einen geraden Lauf des Rads zu ermöglichen.

Was gute Laufräder auszeichnet

Eigentlich ist es ganz einfach. Ein guter Laufradsatz für das Rennrad sollte zuverlässige Naben haben, ein sicheres Bremsverhalten ermöglichen, genug Steifigkeit für eine effiziente Kraftübertragung aufweisen und natürlich extrem leicht sein.

Da sich all diese Eigenschaften nur selten optimal miteinander vereinbaren lassen bzw. wenn sie es tun, eine ordentliche Stange Geld kosten, sollte man seine Laufräder nach dem beabsichtigten Einsatzzweck auswählen. Während sich einige Laufräder eher darauf konzentrieren, das Gewicht gering zu halten (und dabei beispielsweise nicht so belastbar sind), punkten andere mit einer verbesserten Aerodynamik und Steifigkeit bei ein paar 100 Gramm mehr.

Drei Klassen von Rennrad-Laufrädern:

• Leichtgewichtige Laufräder sollen wie die Bezeichnung schon ansagt vor allem eines sein - extrem leicht. Deswegen haben sie flache Felgen und weniger Speichen. Ein positiver Nebeneffekt ist dabei, dass die leichten Felgen im Vergleich zu höheren, aerodynamischeren Modellen mehr Komfort und Nachgiebigkeit bieten. Hochwertige leichtgewichtige Laufradsätze wiegen in der Regel unter 1.400 Gramm, die High-End-Modelle schaffen auch unter einem Kilogramm.
• Aerodynamische Laufräder sind hingegen auf einen minimalen Windwiderstand aus und nutzen dazu sehr hohe Felgen (> 40 mm), die in letzter Zeit auch immer breiter werden. Die höhere Geschwindigkeit geht vor allem auf Kosten einer höheren Anfälligkeit bei Seitenwinden, mehr Gewicht und einem etwas behäbigerem Handling. Diese Laufräder sind nicht nur etwas für Aero Bikes, sondern je nach Einsatzzweck auch für beispielsweise Endurance Bikes geeignet.
• Wer nicht so sehr auf Performance setzt, sondern sein Rennrad eher als Trainingsgerät oder Pendler-Bike nutzt, kommt auch mit den üblichen Standard-Laufrädern ganz gut aus. Die Felge aus Aluminium sorgt bei nassem Wetter für bessere Bremsleistung als die Top-Modelle mit Carbon und die höhere Anzahl an Speichen sorgen für Extra-Stabilität. Außerdem sind die Felgen breiter, um größere Reifen aufziehen zu können. Entsprechend sind die Laufräder dann um einiges schwerer, zwischen 1.500 und 1.800 Gramm im Durchschnitt. Laufräder für Touren-Rennräder, die noch zusätzliches Gepäck aufladen können, werden häufig von Hand gebaut und haben bis zu 36 Speichen bei einem Gewicht von ca. 2 Kilogramm.

Das Material der Felgen

Die meisten Rennrad Laufräder für Einsteiger und Fortgeschrittene setzen auf den schwereren Aluminium-Werkstoff, während Profi-Räder aus leichten und extrem steifen Carbonfasern hergestellt werden. Der größte Vorteil der Alu-Laufräder ist die bessere Bremsleistung, sowohl bei Nässe als auch bei langen Abfahrten, wo die Carbonfelgen eine hohe Hitze entwickeln, welche die Bremskraft vermindert. Um das beste aus beiden Welten zu erreichen, bieten einige Hersteller Carbon-Laufräder mit Aluminium-Oberflächen an.

Felgenbremse oder Scheibenbremse?

Der Trend zur Scheibenbremse ist anscheinend nicht mehr aufzuhalten. Die Entwicklung weg von der klassischen -Felgenbremse ermöglicht natürlich auch neue Möglichkeiten beim Design von Rahmen und den Laufrädern. Der große Vorteil dabei ist, dass Laufräder für Scheibenbremsen keine Auflagefläche für Bremsen oder eine spezifische Breite haben müssen, um in den häufig sehr engen Freiraum von Gabel und Rahmen zu passen. Das Profil kann entsprechend modifiziert werden, um Vorteile bei Aerodynamik und Performance zu erreichen.

Der Nachteil ist auf der anderen Seite, dass die Laufräder die höheren Bremskräfte verdauen müssen und deswegen auf eine höhere Steifigkeit angewiesen sind. Das bedeutet: Mehr Speichen und besondere Naben, beides bringt ein höheres Gewicht mit sich.

Abmessungen des Laufrads

Die Breite und Tiefe (bzw. Höhe) der Felge sind ein wichtiger Indikator für das Fahrgefühl mit einem Laufradsatz beim Rennrad. Der aktuelle Trend zu breiteren Felgen verbessert die Aerodynamik und den Komfort der Bikes. Dies geht einher mit der Entwicklung hin zu größeren Reifen, die weniger Rollwiderstand ermöglichen und bei weniger Reifendruck mehr Komfort bieten sollen.

Die Felgenbreite wird entweder an der Innenseite oder der Außenseite gemessen, was ab und an einige verwirrende Angaben zur Folge haben kann. Als Faustregel lässt sich merken: Wenn dem Maß ein „C“ folgt, ist es immer der Abstand an der Innenseite. Nach den heutigen Standards sind schmale Felgen alles unter einer Breite von 15mm, während breite Felgen bei einer Breite von 17mm losgehen. Das Gegenstück dazu sind die außen gemessenen Abstände von 19mm (schmal) und 22mm (breit). Der Abstand an Innenseite und Außenseite steht in hoher Abhängigkeit voneinander, wobei die Außenseite eher die Aerodynamik, die Innenseite eher den Komfort und Rolleffizienz beeinflusst.

Die Tiefe der Felge beeinflusst vor allem die Aerodynamik des Laufrads am Rennrad und das Handling des Bikes. Hier gilt die Regel - je tiefer die Felge, desto besser die Aerodynamik, aber schwieriger das Handling. Vor allem Seitenwinde machen solchen Laufrädern schwer zu schaffen. Außerdem äußert sich das zusätzliche Gewicht in einer niedrigeren Nachgiebigkeit.

Die Speichen

Es gibt drei wichtige Faktoren bei den Speichen, die sich je nach Einsatzzweck und Preisklasse zum Teil deutlich unterscheiden: Anzahl, Form, Material. Viele Speichen sorgen für eine höhere Robustheit und Zuverlässigkeit, machen das Laufrad aber schwer. Das Material reicht von Stahl und Alu bis hin zu Carbon und Titan - am verbreiteten sind aber Stahlspeichen.

Die Anzahl der Speichen bei Vorder- und Hinterrädern variiert, wobei die Räder im Heck stets mehr Speichen besitzen, da sie eine höhere Belastung aushalten müssen. Ein leichtes Laufrad vorn hat in der Regel zwischen 18 und 24 Speichen, das hintere zwischen 20 und 28. Vergleicht man diese Zahlen mit den Anfängen der Rennrad-Laufräder, wo 30 bis 40 Speichen verbaut wurden, wird deutlich, welche Vorteile verbesserte Materialien und Fertigungsprozesse bieten.

Bei der Form unterscheidet man in flache und runde, wobei erstere auch häufig als „bladed“, also klingenförmig, bezeichnet werden. Sie sollen durch ihre Form weniger Windwiderstand aufweisen und sind in der Regel leichter, ohne an Steifigkeit einzubüßen. Teurer sind sie allerdings auch.

Eine weitere wichtige Bezeichnung bei den Speichen ist das „Butting“ Kurz gesagt, eine „double butted“ Speiche hat zwei verschiedene Durchmesser, heißt wird in eine Richtung dicker bzw. dünner. Dies hat den Vorteil, dass sie Belastungen länger standhalten können.

Der Freilauf

Der Freilauf am Hinterrad hat beim Rennrad-Laufrad zwei Funktionen - zum einen der Antrieb des Hinterrads und zum anderen die Möglichkeit, im Leerlauf zu fahren. Ein Fixie mit fester Nabe hinten ist es beispielsweise nicht möglich, im Leerlauf zu fahren, da der Freilauf fehlt.

Hersteller nutzen unterschiedliche Freilauf-Typen bei ihren Laufrädern, also musst du beim Kauf darauf achten, dass diese mit deinem Antrieb kompatibel sind. Shimano und SRAM-Komponenten sind beispielsweise kompatibel, genauso wie Shimano und Campagnolo, aber eben nicht SRAM und Campagnolo. Auch bei der Anzahl an Ritzeln muss man bzgl. der Kompatibilität aufpassen, da nicht alle Freilauftypen hier abwärts kompatibel sind.

Die Lager

Der Preis bei Rennrad-Laufrädern geht umso höher, je mehr qualitativ hochwertige Komponenten verbaut wurden. Auch bei den Lagern innerhalb des Nabe gibt es hohe Qualitätsunterschiede. Das Material reicht hier von Stahl bis hin zu Keramik, die runder, glatter und fester sind als ihr Metall-Äquivalent. So wird Reibung reduziert und die Performance verbessert. Auf der anderen Seite sind gute Stahl-Lager deutlich langlebiger als günstigere Keramik-Lager.

Neben den Material ist auch die Schmierung der Lager ein wichtiger Faktor für eine bessere Leistung. Zu viel Reibung in den Lagern vermindert die Performance und verlangsamt die Laufräder, weswegen eine konstante Schmierung der Lager nötig ist. Kommt Dreck, Schmutz oder Wasser (z.B. durch Hochdruckreiniger) in die Lager kommt es zu starker Reibung und die Lager müssen eventuell ersetzt werden. Hochwertige Lager zeichnen sich durch eine bessere Dichtung aus und halten entsprechend länger. Die Viskosität bei der Schmierung ist ebenfalls ein wichtiger Faktor. Eine niedrige Viskosität führt zu weniger Reibung, verschlechtert allerdings die Haltbarkeit.

Lager unterscheidet man in abgedichtete Industrie-Kugellager und Konus-Kugellager. Erstere halten in der Regel länger, haben eine bessere Dichtung und sind präziser in der Herstellung. Das Konus-Kugellager findet man häufig an Shimano-Bikes der Einsteigerklasse. Zwischen Konus und Lagerschale rollen hier die Kugeln auf gefetteten Laufbahnen. Anfälliger für eindringendes Wasser, revanchiert sich die Konus-Kugellagerung mit hoher Lebensdauer, wenn man sie regelmäßig wartet.

Reifentypen

Eigentlich erst Schritt zwei nach dem Kauf eines Laufrads, ist es wichtig zu wissen, welche Reifen man fahren möchte, da je nach Reifentyp spezielle Felgen benötigt werden. Man unterscheidet in Drahtreifen, Schlauchreifen und die schlauchlosen Tubeless-Reifen.

• Drahtreifen / Faltreifen: Gängige Praxis bei den Reifen für Rennräder sind aktuell die Drahtreifen, die in ihrem Inneren einen Schlauch halten, der mit Luft gefühlt wird. Der Reifen zeichnet sich durch ein mit Stahl, Draht oder Kevlar verstärkte Reifenwulst aus.
• Schlauchreifen: Die Schlauchreifen nutzen wie der Name verspricht auch einen Schlauch. Dieser ist allerdings direkt in den Reifen genäht, welcher wiederum an die Felge geklebt bzw. anderweitig befestigt wird. Profis nutzen fast ausschließlich die Schlauchreifen, da sie Gewicht sparen, weniger Rollwiderstand bieten und ein besseres Fahrgefühl haben.
• Tubeless-Reifen: Die Tubeless-Reifen kommen aus dem Mountainbike-Bereich und erhalten immer mehr Einzug in die Rennradwelt. Tubeless-Reifen benötigen keinen Schlauch sondern setzen auf ein besonderes Felgendesign, welches einen luftdichten Abschluss ermöglicht, sodass die Luft direkt unter den Reifen gepumpt wird.

Test von Carbon-Laufrädern

Leichte Carbon-Laufräder machen schnelle Rennräder noch schneller. Sie kosten aber auch eine Menge Geld. Lohnt sich die Investition? Auf einige tausend Testkilometer bringen es unsere sechs Carbon-Laufradsätze.

Testergebnisse im Überblick

Hier eine Zusammenfassung der Testergebnisse einiger Carbon-Laufradsätze:

Lohnt es sich, einen individuellen Laufradsatz aufzubauen?

Der Laufradmarkt bei Rennrädern wird von Systemlaufrädern beherrscht, und es gibt eine riesige Auswahl an sehr gut konfektionierten Laufrädern. Aber diese Auswahl ist nicht grenzenlos, und so gibt es durchaus gute Gründe, Dir Deinen Laufradsatz individuell aufzubauen. Schließlich willst Du auf dem Rennrad kein Watt verschwenden und perfekte Performance.

Die Laufräder am Rennrad sind widersprüchlichen Anforderungen ausgesetzt. Einerseits sollen sie gute Aerodynamik bieten, um das Tempobolzen in der Ebene zu unterstützen. Andererseits müssen sie möglichst leicht sein, um schnell zu beschleunigen und in den Bergen den Vortrieb nicht zu bremsen. Zu diesen Aspekten gesellen sich natürlich noch Dein Anspruch an Langlebigkeit, Deine ästhetischen Vorlieben, Dein Wunsch nach bestimmten technischen Features, Deine Reifenwahl, die Einbaumaße Deines Rades und die Höhe des Systemgewichtes aus Rad, Dir und eventuell Deinem Gepäck. Wenn all diese Parameter perfekt aufeinander abgestimmt sein sollen, dann ist ein individuell aufgebautes Laufrad Deine erste Wahl.

Schritt für Schritt zum individuellen Laufrad für Dein Rennrad

Am besten gehst Du bei der Auswahl der Bauteile für Dein Laufrad Schritt für Schritt vor. Beim Rennrad empfehlen wir, Deine Entscheidungen in folgender Reihenfolge zu treffen:

1. Laufradgröße: 28“, 622, 700C
2. Felgentyp: Drahtreifen, Schlauchreifen oder Tubeless
3. Felgenhöhe: Aerodynamik versus Kletterfähigkeit
4. Die richtige Kombination aus Maulweite und Reifenbreite
5. Felgenmaterial: Wettkampf oder Werktag entscheidet
6. Nachhaltig: vorausschauende Auswahl der Naben und Felgen
7. Tuning-Tipp: neue Schläuche
8. Speichenwahl

Gewichts-Tuning am Material

Watt pro Kilogramm - das ist, was die Radleistung definiert. Zumindest in der „Königsdisziplin“: bergauf. Die Formel dabei ist einfach: Weniger Gewicht bei derselben Leistung bedeutet, dass man schneller ist. Die „einfachste“ Maßnahme dafür lautet demnach: Abnehmen. Die andere lautet: Gewichts-Tuning am Material - am Rahmen, der Gabel, den Laufrädern, den Komponenten, der Radbekleidung et cetera.

Das Gewicht eines Fahrrads ist für viele Rennrad- und Gravelbike-Fahrer ein zentraler Faktor. Denn: Es beeinflusst die Fahrdynamik, die Beschleunigung und die generelle Agilität enorm. Die Optimierung des Gewichts betrifft dabei nicht nur den Rahmen, sondern nahezu jedes Bauteil eines Fahrrads, von den Reifen über die Laufräder bis hin zu Pedalen, Sätteln und der Kleidung.

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