Shimano Bremsbeläge im Vergleich: Stahl vs. Alu

Wer richtig schnell sein will, muss auch schnell langsam werden können. Starke Bremsen helfen, maximale Verzögerung auf den Boden zu bringen und die Kontrolle auf immer anspruchsvolleren Strecken zu behalten. Aber nicht nur für Racer und Sekundenjäger ist eine starke Bremse, die wenig Fingerkraft erfordert, wichtig. Gerade Einsteiger tendieren dazu, mehr auf der Bremse zu hängen - das geht nicht nur aufs Material, sondern auch auf die Unterarme.

Die Lösung dafür lautet starke Bremsen, die dennoch gut zu dosieren sind. Sie muss zuverlässig, einfach zu warten, leicht und am besten auch noch erschwinglich sein. Reine Power hilft nicht, solange sie nicht fein dosierbar ist.

Grundlagen der Bremsentechnik

Im Test finden sich nur hydraulische Scheibenbremsen, wie sie schon seit Jahren in modernen MTBs als Standard gelten. Bremsen besitzen immer eine Gebereinheit: Das ist der Teil, der am Lenker befestigt ist und umgangssprachlich auch häufig nur Hebel genannt wird. Am Rahmen bzw. der Gabel ist dann die Nehmereinheit montiert. Verbunden sind die beiden Komponenten über die Bremsleitung, die den Druck vom Geber- auf den Nehmerkolben überträgt.

Der Druck entsteht im Geber, wo vom Bremshebel ein kleiner Kolben vorgeschoben wird. Weil sich die Bremsflüssigkeit nicht komprimieren lässt, steigt der Druck im System an und wird auf den Bremssattel übertragen, wo die größeren Bremskolben sitzen. Um die Handkraft zu verstärken, ist das Oberflächen-Verhältnis der Kolben von Geber- zur Nehmereinheit entscheidend. Die physikalische Grundlage dafür sind das Pascalsche Gesetz und die Formel für Druck = Kraft/Oberfläche. Hydraulisch betätigte Bremsen bedeutet, dass diese die Kraft durch eine Flüssigkeit übertragen. Derzeit sind zwei Arten von Bremsflüssigkeit vertreten: Mineralöl und DOT.

Bremsflüssigkeiten: Mineralöl vs. DOT

Der Vorteil von Flüssigkeiten: Sie lassen sich im Gegensatz zu Luft nicht komprimieren, die Kraftübertragung findet also nahezu verlustfrei statt. Aus diesem Grund ist auch penibles Entlüften - also kleinste Lufteinschlüsse aus dem Bremssystem zu entfernen - so wichtig. Noch ein Faktor: Bremsflüssigkeit siedet viel später als Wasser.

DOT-Bremsflüssigkeit kommt ursprünglich aus dem Kfz-Bereich. Sie trägt den Namen vom US-Verkehrsministerium - Department of Transportation. Die DOT-Flüssigkeit ist in Nummern unterteilt, wobei hauptsächlich DOT 4 und 5.1 bei MTBs vertreten sind. Je höher die Zahl, desto höher ist die Siedetemperatur der Flüssigkeit. Das wichtigste Merkmal von DOT-Bremsflüssigkeit ist, dass sie hygroskopisch ist. Das heißt, DOT bindet Wasser (unter anderem aus der Luft) und bildet eine homogene Flüssigkeit. Dadurch ändern sich die Eigenschaften von DOT und der Siedepunkt sinkt. Darum sollte die Bremsflüssigkeit regelmäßig getauscht werden. Zudem ist DOT gesundheitsschädlich und aggressiv gegenüber Lack, Haut und Klamotten.

Mineralöl als Bremsflüssigkeit ist die Alternative zu DOT. Das Mineralöl wird aus Erdöl gewonnen und hat in der Regel einen niedrigeren Siedepunkt von 190° C. Es ist nicht gesundheitsschädlich oder schlecht für den Lack, nur der Kontakt mit den Bremsbelägen sollte unbedingt vermieden werden. Mineralöl zieht kein Wasser an, bindet es aber auch nicht: Wie beim Salatdressing schwimmt das Öl einfach oben - eine typische Emulsion.

Die Wahl der Bremsflüssigkeit obliegt in jedem Fall dem Hersteller, einfaches Wechseln zwischen den verschiedenen Flüssigkeiten ist nicht möglich. Dabei können Dichtungen und auch Bremsleitungen zu Schaden kommen. Der Einfluss aufs Bremsgefühl ist zudem marginal. Mineralöl sollte ebenso herstellerspezifisch gewählt werden, wie DOT nur mit der richtigen Nummer verwendet werden kann.

Bremsbeläge: Arten und Unterschiede

Prinzipiell gilt, dass jeder Bremsenhersteller auch seine eigenen Beläge anbietet. Meist sogar in unterschiedlichen Ausführungen. Zudem sind Nachrüst-Beläge von Drittherstellern wie z. B. Sinter, GALFER oder Kool-Stop verfügbar. Hiermit lässt sich häufig vergleichsweise günstig die Bremspower steigern. Zudem gibt es meist zwei Arten von Belägen: metallische und organische.

Wobei sie sich in den Grund-Bestandteilen nicht unterscheiden. Diese sind Reibmaterial, Gleitmittel und Fasern. Das Reibmaterial ist für die Reibung verantwortlich und erzeugt dadurch auch die Bremspower, die man am Ende spürt. Das Reibmaterial besteht aus einem Mix aus harten Materialien wie Metalloxiden und Carbiden und sorgt somit auch für den meisten Verschleiß an der Bremsscheibe. Das Gleitmittel wiederum versucht, den Verschleiß zu begrenzen und den Reibungskoeffizienten stabil zu halten.

Die Fasern unterscheiden sich in organischen Materialien wie Kevlar und Carbon oder metallischen Materialien wie Kupfer oder Stahl. Um die Masse zu verbinden, sind noch Binde- und Füllmaterial wie Harze enthalten. Die Herstellung der Beläge erfolgt grundsätzlich bei allen Belägen gleich: Die Masse wird unter Hitze und hohem Druck auf die Trägerplatte gepresst.

Organische Beläge

Faserstoffe aus der organischen Chemie ersetzten einst das krebserregende Asbest, daher der Name. Die Beläge sind meist leise und scheibenfreundlich. Typisch: der beißende Geruch beim Ausgasen des Harzes. Fading-Gefahr bei extremer Hitze!

Sintermetall-Beläge

Der unter Druck und Temperaturen nahe der Schmelzgrenze "gebackene" Metall-Pulver-Mix ist extrem hitzebeständig und gilt als Fading-resistent, kann aber sehr laut werden. Achtung: leiten viel Hitze in den Bremssattel!

Beläge mit Kühlrippen

Shimano war mit den Ice-Tech-Belägen Vorreiter, mittlerweile bieten auch einige Drittanbieter Modelle mit Kühlrippen an. Sie sollen für eine bessere Wärmeabfuhr sorgen und so vor allem hitzeempfindliche Scheiben schonen.

Shimano Bremsbeläge: Modellübersicht

Bei XTR, XT, SLX Belägen ist das, folgendermaßen:

  1. 1. Stelle = Belagsform
    • G = ohne Kühlrippen
    • F = mit Kühlrippen (alt)
    • J = mit Kühlrippen (neu)
  2. 2. + 3. Stelle = Material Bremsbelag
    • 01 = Resin (alt)
    • 02 = Resin (neu)
    • 03 = Metall (alt)
    • 04 = Metall (neu)

G02A/J02A: Resin, G01A/F01A: Kunststoff-Bremsbelag. Die 02er sind Neuauflagen mit den selben Spezifikationen. Sind also komplett austauschbar, die 01er sind aus der Produktion gelaufen. Gerüchteweise soll die Belagmischung verbessert worden sein.

Bei den Belägen mit 01 steht dabei, dass die Trägerplatte aus Alu ist. Bei den 02-ern steht dazu nichts.

Bremsscheiben: Stahl und Aluminium im Detail

Die Bremsscheiben für MTB-Bremsen bestehen alle aus Stahl - zumindest die Reibfläche, an der die Beläge anliegen. Die Dicke der Bremsscheiben variiert hingegen und ist vor allem mit der Wärmeableitung gekoppelt. Mehr Material kann mehr Hitze vom sensiblen Bremssattel abtransportieren. Shimano setzt zum Beispiel bei den XTR ICE-TECH-Bremsscheiben auf einen Kern aus Aluminium, der die Wärmeableitung und das Gewicht verbessern soll.

Noch ein wesentlicher Unterschied bei den Bremsscheiben: Es gibt ein- und zweiteilige. Letztere sind auf einem „Stern“ in der Mitte vernietet und schwimmend gelagert. So wird verhindert, dass sich die Reibscheiben bei Wärme ungleichmäßig ausdehnen und verziehen können. Kommt es zur Befestigung der Bremsscheiben am Rad, ist der Markt zwischen Shimano und dem Rest der Bremsenwelt gespalten. Stichwort 6-Bolt vs. Centerlock.

Einfluss der Bremsscheibe: Vergleich verschiedener Modelle

Welchen Einfluss hat die Bremsscheibe? Hier ein Vergleich verschiedener Modelle:

Modell Preis Gewicht Standfestigkeit Bremskraft Stärke Verschleißgrenze
Magura Storm HC 180 mm 30 Euro 140 Gramm Extrem Sehr hoch 1,95 mm 1,8 mm
Magura Storm SL 180 mm 35 Euro 116 Gramm Hoch Sehr hoch 1,95 mm 1,8 mm
Shimano XT (SM-RT76M) 180 mm ca. 27 Euro 150 Gramm Mittel Mittel 1,72 mm 1,5 mm
Shimano XT (SM-RT86) 180 mm ca. 35 Euro 131 Gramm Mittel Sehr hoch 1,72 mm 1,5 mm
Sram Centerline 180 mm 52 Euro 149 Gramm Hoch Sehr hoch 1,86 mm 1,55 mm
Sram Centerline X 180 mm 82 Euro 127 Gramm Hoch Sehr hoch 1,86 mm 1,55 mm

Testverfahren und Ergebnisse

Für den umfassenden Bremsentest wurden alle Bremsen mit original Bremsbelägen und den zugehörigen 200-mm-Bremsscheiben an Front und Heck getestet. Das Testergebnis setzt sich aus drei Parametern zusammen: Labor, Telemetrie-Aufzeichnung mit BrakeAce und natürlich dem Praxistest auf dem Trail.

Unseren ausführlichen Labortest haben wir beim Belag-Spezialisten Sinter in Slowenien durchgeführt. Dort stellt Sinter nicht nur eigene Bremsbeläge her, sondern verfügt auch über ein großes Testlabor, das wir für mehrere Tage belegt haben. Nach dem vorgeschriebenen Einbremsverfahren wurden alle Bremsen mit original Bremsbelägen und Bremsscheibe auf dem Prüfstand montiert.

Um die Unterschiede der Bremsen auf der auswendig gelernten Teststrecke noch besser erfahren und vor allem aufzeichnen zu können, wurde jeweils an einem Bike das BrakeAce Telemetrie-Messsystem aus Neuseeland verwendet. Dies wird statt eines Bremsadapters vorn und hinten zwischen Bremse und Bike angebracht und mit dem Smartphone gekoppelt. Startet man das System am Handy, werden die Daten aufgezeichnet und nach dem Run kabellos an eure App übermittelt - dort oder am Laptop könnt ihr anschließend euren Run und die verschiedenen Bremspunkte auswerten.

Der Test auf dem Trail beginnt denkbar unromantisch: Alle Bremsen müssen montiert und entlüftet werden. Hier haben sich bereits die ersten großen Unterschiede in Sachen Handling und Usability aufgetan. Einige Bremsen werden per Trichter entlüftet, andere mit Spritzen und zu jeweils ganz unterschiedlichen Ports. Im Anschluss an die teils ganz unterschiedliche (Lenker-)Montage wurden die Bremsen nach Herstellerangaben eingebremst, um sie dann - ähnlich wie unsere Test-Bikes - über den immer gleichen Test-Trail zu jagen.

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