Schwergängige Schaltungen waren gestern! Elektronische Schaltgruppen, die mit Hilfe von Drahtlos-Technik und hochpräzisen Stellmotoren blitzschnell die Übersetzung ändern, erobern rasant den Markt. Die Erfindung der Seilzug-gesteuerten Schaltung war eine Revolution in der Fahrradtechnik.
Und man muss sagen: Dieses Funktionsprinzip hat durch stetige Weiterentwicklung bis heute eine hohe Perfektion erreicht. Dennoch sind Bowdenzug-Systeme seit jeher anfällig gegen Verschmutzung und Verschleiß. Die Folge: Schwergängige und ungenaue Gangwechsel verbunden mit einem relativ hohen Wartungsaufwand. Aber die Tage der Seilzüge sind gezählt!
Servomotor statt Bowdenzug
An modernen Mountainbikes und Rennrädern drängen sich bis zu 13 Ritzel am Hinterrad. Der Platz zwischen Hinterbau und Speichen ist jedoch begrenzt. Deshalb sind die Abstände zwischen den einzelnen Ritzeln mit jeder Generation geringer geworden.
Die Folge: Der Schaltkäfig muss heute pro Gangstufe extrem wenig Weg zurück legen. Und darüber hinaus präzise aufs Zehntel-Millimeter unter dem gewählten Ritzel stehen bleiben. Mit dieser Aufgabe sind Bowdenzüge, die einer gewissen Dehnung und Verschleiß unterliegen, zunehmend überfordert.
Bei elektronischen Schaltungen übernimmt diesen Job ein präziser Servomotor, der sich direkt im Schaltwerk beziehungsweise im Umwerfer befindet. Die Mini-Motoren erhalten ihre Schaltbefehle via Kabel oder besser noch via Funk vom Schalthebel am Lenker. Dadurch sind alle Gangwechsel stets identisch, präzise und schnell.
Die Servos werden von kleinen Akkus mit Energie versorgt, die sich je nach Hersteller an unterschiedlichen Stellen des Bikes befinden.
Shimano Di2 im Detail
Der Komponenten-Marktführer stellte seine erste elektronische Schaltgruppe fürs Rennrad im Jahr 2010 vor: Die Dura Ace Di2. Die Ultegra Di2 Gruppe folgte einige Jahre später. Bis zur Generation 2022 wurden die Schaltbefehle bei beiden Gruppen via im Rahmen verlegter Kabel übertragen.
Mit Präsentation der elektronischen 105 Di2 Gruppe im Jahr 2022 hielt bei Shimano die Drahtlos-Technik Einzug. Während die preiswerte „Volksgruppe“ 105 Di2 ausschließlich per Funk schaltet, hat man bei den aktuellen Gruppen Ultegra Di2 und Dura Ace Di2 die Wahl zwischen Kabel und Wireless-Technik.
Vor einigen Jahren wurde die Di2-Technik auch für Mountainbikes vorgestellt. Und relativ neu auch im Lifestyle-Bereich. Aktuell gibt es eine Shimano XT Di2 MTB-Gruppe und die zuletzt präsentierten CUES Di2 Komponenten für Trekking- und Citybikes. Im Gegensatz zu den elektronischen Rennrad-Schaltungen sind diese Di2 Gruppen jedoch ausschließlich an E-Bikes zu finden.
Und auch nur, wenn die E-Bikes ab Werk mit den Di2-Komponenten ausgestattet sind. Weitere Besonderheiten: Bei den Schaltungen stehen die beiden neuen Modi Auto-Shift und Free-Shift zur Wahl. Auto-Shift kann die Schaltvorgänge vollautomatisch übernehmen. Mit Free-Shift lassen sich die Gänge im Leerlauf wechseln, also ohne zu treten.
Bedienung und Energieversorgung
Am Rennrad kommen die optisch bekannten Schalt-/Bremshebel zum Einsatz. Anders als bei den mechanischen Schaltungen ist der Bremshebel aber nicht schwenkbar. Dafür liegen hinter dem Bremshebel zwei leichtgängige Taster, mit denen die Schaltvorgänge ausgelöst werden. Optional erhältlich sind Satelliten-Schalter, die am Oberlenker, den Lenkerenden oder vorne an Zeitfahrlenkern montiert werden können.
Bei den Di2 Mountainbike Gruppen sitzt der (Doppel-)Taster an der üblichen Position unter dem rechten Lenkergriff und wird mit dem Daumen bedient.
Der zum Schalten benötigte Strom kommt von einem zentralen Akku, der meist im unteren Teil des Rahmens oder in der Sattelstütze sitzt. Die zentrale Ladebuchse befindet sich am Schaltwerk. Die Schalt-Bremshebel sind mit Knopfzellen-Batterien ausgestattet.
Bei einer Reichweite von rund 2000 Kilometern und entsprechend vielen Gangwechseln, muss man kaum Angst haben, dass die Energie unerwartet ausgeht. Und das Aufladen ist in anderthalb Stunden erledigt.
Individualisierung
Mithilfe von Bluetooth und der Verbindung zum Smartphone (E-Tube App) lassen sich die Schaltgruppen in vielen Funktionen individualisieren. Beispiel Rennrad: Der Syncro-Shift Modus ermöglicht, dass die Schaltung lediglich mit dem rechten Schalthebel fürs Schaltwerk bedient werden kann. Das heißt, bei entsprechender Übersetzung führt der Umwerfer die nötigen Wechsel am Doppelkettenblatt automatisch durch.
Des weiteren wird die Feinjustierung von Schaltwerk und Umwerfer via App erledigt.
Die Shimano XT Di2 Schaltung
Die Fakten zur Shimano XT Di2
- Reine E-MTB-Schaltung, die mit dem Motor kommuniziert
- Automatik-Schaltfunktion (Auto-Shift)
- Schalten im Rollen ohne Treten (Free-Shift)
- Nur mit EP 801 und EP6 kompatibel
- Kabelgebundenes System, Energieversorgung über E-Bike-Akku
- Einstellbar über Display-Menü und E-Tube-App
Herzstück der neuen DI2 ist das Schaltwerk. Shimano setzt weiter auf eine Kabelanbindung und nicht auf Funk und einen separaten Akku. Das ergibt am E-Bike mit großem Hauptakku absolut Sinn.
Kompatibilität der neuen Shimano XT Di2
Grundvoraussetzung für die neuen Funktionen ist die Kommunikation zwischen Schaltung und Motor. Die neue Shimano Di2-Gruppen XT und Cues funktionieren daher ausschließlich mit der neuesten Generation der Shimano Motoren EP801 und dem EP6, die Shimano kurz vor der Eurobike 2022 vorgestellt hat. Die größte Neuerung bei dieser Generation neben der höheren Spitzenleistung beim EP801 ist die neue Elektronik mit CAN-Port. Der bisherige EP8-Antrieb funktioniert daher nicht mit der neuen XT Di2.
Die Wahl von Kette und Kassette ist bei der elektronischen Di2 Schaltung übrigens entscheidend. Denn nur mit der robusten Linkglide funktioniert auch die Autoshift-Funktion beim Pedalieren unter Last. Mit XT Di2 und Hyperglide ist lediglich die Freeshift-Funktion (Schalten im Rollen ohne Last) freigegeben.
Verschleiß adé? Die Di2-Schaltung mit Linkglide-Komponenten
Mit den Ketten und Kassetten mit Linkglide-Technologie bringt Shimano robuste Komponenten, die explizit auf die höheren Belastungen an E-Bikes ausgelegt sind. Das bekannte Pendant dazu ist die sportlicher ausgelegte Hyperglide-Technologie. Statt zwölf (Hyperglide) bietet Linkglide nur noch elf Gänge.
Die 11-fach-Kassette setzt auf dickere Ritzel und eine Abstufung von 11 bis 50 Zähnen (statt 10 bis 51 bei den bekannten 12fach-Hyperglide-Kassetten).
Die robustere Konstruktion soll die Haltbarkeit drastisch erhöhen. Außerdem wurden die Schalthilfen der Ritzel so angepasst, dass die Gangwechsel schonender, aber dafür nicht mehr so zackig vonstatten gehen. Das soll die Kräfte auf Kette und Kassette deutlich reduzieren und ist vermutlich auch der Grund, warum Autoshift nur mit diesen Parts kombiniert werden kann.
Grundsätzlich können E-Biker und Hersteller also künftig zwischen der haltbaren 11-fach-Linkglide und der bekannten, schnelleren Hyperglide mit zwölf Gängen wählen. Bezüglich der Schaltgeschwindigkeit können wir übrigens absolut Entwarnung geben. Die Gangwechsel sind auch mit Hyperglide für anspruchsvolle Trail-Fahrten und schwierige Uphills noch mehr als schnell genug.
So fährt sich die neue Shimano XT Di2 Schaltung
Der erste Aha-Effekt geht gänzlich unspektakulär vonstatten, und zwar im manuellen Modus: Aufsteigen, Losrollen, Schalten - und auf Anhieb sitzen die gewünschten Gänge. Klingt selbstverständlich, ist es aber nicht. Denn Hebelergonomie und Schaltlogik anderer Elektro-Schaltungen unterscheiden sich deutlich von den mechanischen Pendants. Sowohl beim Di2-Vorgänger als auch bei der Sram AXS ist eine Gewöhnung an die Bedienung nötig. Nicht so bei der neuen Shimano XT Di2.
Die Hebel sind sehr ähnlich platziert wie Mountainbiker es seit Jahren von mechanischen Schaltungen kennen. Umgewöhnung? Braucht es nicht! Einzig die Zwei-Wege-Bedienung mit dem Zeigefinger entfällt bei der Di2.
Der Druck mit dem Daumen auf den zwei Hebeln ist definiert und landet vom Charakter zwischen dem superdirekten, elektronischen Klick einer Sram AXS und dem mechanischen Gefühl der Vorgänger-Di2. Der gewählte Gang wird im Steps-Display angezeigt. Die Schaltvorgänge sind knackig, gehen aber eine Nuance langsamer über die Bühne als bei Srams alter AXS. Srams Transmission geht hier mit etwas geringerer Schaltgeschwindigkeit zugunsten der Haltbarkeit mittlerweile einen ähnlichen Weg. Und ganz klar: Die Schaltgeschwindigkeit ist durch die Linkglide-Kette und -Kassette begrenzt, nicht durch die Di2-Komponenten. Doch selbst mit den auf Haltbarkeit getrimmten Linkglide-Verschleißteilen ist das Schalten auch für sportlichste E-MTB-Einsätze und knifflige Uphills absolut schnell genug.
Di2 Schaltung mit Free-Shift: Schalten ohne Treten
Wer kennt es nicht: Im Auf und Ab eines welligen Trails rauscht man auf einen steilen Gegenanstieg zu. Keine Chance, jetzt noch in die Pedale zu treten, um den richtigen Gang einzulegen. Mit Free-Shift reicht ein Druck auf den Di2-Hebel, und der Motor lässt den Antriebsstrang auch ohne Pedalumdrehung rotieren. Solange das Bike rollt, ermöglicht das Gangwechsel, ohne zu treten.
In der Praxis funktioniert Free-Shift einwandfrei, wenn auch die Schaltvorgänge etwas länger dauern als aus dem Pedalbetrieb gewohnt. Allerdings: Free-Shift hat seine logischen Grenzen. Die Kassette kann sich nur so schnell drehen wie das Laufrad. Bei sehr langsamem Rollen benötigen die Gangwechsel also deutlich länger. Blockiert das Hinterrad beim Bremsen, schaltet das Shimano Di2 System nicht. Im Stillstand ist Schalten ebenfalls nicht möglich.
Auto-Shift: Ghost-Shifting 2.0
Der Automatikmodus ist die revolutionärste Neuerung der elektronischen Shimano Di2 Schaltung. Damit man sich mit dem System wohlfühlt, ist eine Einstellung mit der App aber nahezu unumgänglich. Im ersten Schritt muss die gewünschte Trittfrequenz ausgewählt werden, an der sich die gesamte Regelung orientiert. Sehr schön: Seit einem Update geht das auch unkompliziert am E-bike-Display und kann daher auch leicht bei einem kurzen Stopp während der Tour angepasst werden.
Und klar ist: Bei der Trittfrequenz sind die Geschmäcker verschieden. Wer mit einem unpassenden Wert startet, wird mit Autoshift nicht glücklich. Entweder er strampelt wie im Hamsterrad oder knetet unangenehm dicke Gänge. In Shimanos E-Tube-App können zwei Automatik-Modi vorprogrammiert werden.
So kann man beispielsweise im Modus 1 mit lässiger Trittfrequenz zum Traileinstieg oder zur Arbeit pendeln und im Modus 2 mit deutlich sportlicherem Tritt in einen langen Anstieg oder in einen steilen Trail gehen. Durch den zusätzlichen Knopf am Schalthebel kann man auch während der Fahrt durch die zwei Automatik-Modi wechseln oder gleich ganz manuell die Kontrolle übernehmen.
In der Praxis fühlt sich Auto-Shift nur zuerst ungewohnt an. Die Gangwechsel laufen unvorbereitet ab, nicht immer passt die Trittfrequenz exakt zu den eigenen Vorstellungen. Doch lässt man sich auf die Automatik ein, erledigt sie auch im Gelände die Schaltvorgänge erstaunlich zuverlässig.
Echten Mehrwert liefert Auto-Shift dabei gerade auf flachen Trails oder in Downhills. Denn beim Abbremsen legt die Di2 im Rollen dank Free-Shift gleich den passenden Gang. So muss man sich beim Antreten nach Kurven oder in schnellen Abfahrten nie Gedanken über einen passenden Gang machen.
Insbesondere weniger versierte Biker, denen das Schalten in anspruchsvollen Passagen zusätzlichen Stress bereitet, können profitieren. Denn ihnen bleibt mehr Kapazität, um sich auf das Gelände zu konzentrieren. Gerade wenn das Terrain nicht zu anspruchsvoll ist, haben auch echte Profis ihren Spaß an der Automatik.
Allerdings fühlt sich die Automatik in manchen Fällen noch immer etwas unausgereift an: Nicht immer erkennt die Elektronik Situationen schnell genug. Zum Beispiel: Wechselten sich Abfahrten, enge Kurven und Uphills in schneller Folge ab, landeten wir trotz Automatik ab und zu im zu dicken Gang und mussten manuell nachsteuern.
Auch Piloten, die eine eher aggressive Fahrweise pflegen, werden ihr Geschick nicht gänzlich dem Automatik-Modus überlassen. Kurzes, hartes Anbremsen vor Kurven, mit Schlupf am Hinterrad, und anschließend kerniges Antreten - da kommt die Schaltautomatik nicht schnell genug mit. Das Gute: Auch im Automatik-Modus kann man immer manuell schalten und der Di2 damit auf die Sprünge helfen.
Shimano Di2 Autoshift ist keine Lösung für alle(s)
Auf Drehmomentänderungen und Antritte reagierte die Automatik in einigen Situationen ebenfalls unpassend. Beispiel: Geht man im Uphill einfach mal in den Wegetritt, um zu beschleunigen, will man dazu nicht unbedingt den Gang wechseln. Die Schaltautomatik aber schaltet aufgrund des höheren Fahrerinputs in einen leichteren Gang.
In anspruchsvollen Uphills kann es besonders kniffelig werden. Hier nimmt Auto-Shift keine Rücksicht auf die Fahrsituation und schaltet zum Beispiel mitten im Antritt vor einer Stufe oder beim Pedalieren in Kurven. Das stört den Fahrfluss. Erfahrene Biker wählen mit einer manuellen Schaltung den passenden Gang bereits vor der Einfahrt in die Schlüsselstelle, dieses Vorausschauen hat Auto-Shift logischerweise nicht drauf.
Tipp: In der App kann die Automatik so programmiert werden, dass die Di2 Schaltung im Rollen selbstständig agiert (Freeshift), im Pedalierbetrieb aber der Fahrer manuell schaltet. So können versierte Biker aus unserer Sicht das meiste aus den Automatik-Funktionen herausholen.
Shimano Q’Auto: Autarke Di2-Schaltung für Alltagsräder
Shimano stößt mit dem neuen Q’Auto-System in bisher unerschlossenes Terrain vor. Der japanische Komponentenhersteller präsentiert eine automatische Di2-Schaltung, die speziell für nicht-motorisierte Alltagsräder konzipiert wurde. Im Gegensatz zu bisherigen elektronischen Schaltsystemen kommt Q’Auto vollständig ohne separaten Akku aus und ist auch nicht an einen E-Motor gebunden.
Stattdessen erzeugt eine in die Hinterradnabe integrierte Dynamofunktion die benötigte Energie selbst. Damit richtet sich das System gezielt an Gravel-, Urban-, Trekkingbiker, die von den Vorteilen einer elektronischen und auf Wunsch automatischen Schaltung profitieren möchten, ohne sich um das regelmäßige Aufladen eines Akkus kümmern zu müssen.
Adaptive Selbstlernfunktion für individuelles Schalterlebnis
Eine weitere Besonderheit von Q’Auto ist die integrierte Selbstlernfunktion. Das System analysiert kontinuierlich das Fahrverhalten und passt die Schaltvorgänge an die individuellen Vorlieben des Fahrers an. Wird ein automatischer Schaltvorgang beispielsweise manuell überstimmt, merkt sich Q’Auto diese Präferenz für zukünftige vergleichbare Situationen. So soll sich das System an jeden Fahrstil anpassen können.
Je mehr das Fahrrad genutzt wird, desto präziser wird laut Shimano die Abstimmung auf die persönlichen Anforderungen.Trotz der automatischen Funktion behält der Fahrer stets die volle Kontrolle. Über den kabellosen SW-EN605-R Schalter lässt sich jederzeit manuell in die Gangwahl eingreifen. Diese Interaktionen fließen wiederum in den Lernprozess des Systems ein. So verspricht Shimano, dass jeder Nutzer mit der Zeit ein auf seine Bedürfnisse zugeschnittenes Schalterlebnis erhält.
Das Q’Auto-System: Kompatibilität & Komponenten
Q’Auto wurde mit Blick auf eine breite Kompatibilität entwickelt. Das System lässt sich mit Linkglide 1x10- oder 1x11-fach Kassetten kombinieren. Das speziell entwickelte RD-U8050-SGS/GS Schaltwerk ist zudem mit der kompletten Palette an kabellosen Shimano Di2 Schaltern und Schalt-/Bremshebeln für Flat- und Rennlenker kompatibel. Dies ermöglicht eine flexible Integration in verschiedene Fahrradtypen und Cockpit-Konfigurationen.
Die Shimano Cues FH-U6060 Freehub Hinterradnabe ist in Versionen mit 28, 32 und 36 Speichenlöchern erhältlich und nutzt den 142 x 12 mm E-Thru-Standard. Ein integrierter Li-Ionen-Kondensator speichert genügend Energie, um das System auch bei längeren Standzeiten betriebsbereit zu halten. Shimano gibt an, dass die gespeicherte Energie für mehr als ein Jahr ausreiche.
Einsatzbereich / Zielgruppe
Mit Q’Auto zielt Shimano besonders auf Alltagsradler und Pendler ab, die von den Vorteilen einer elektronischen Schaltung profitieren möchten, ohne sich immerzu um das rechtzeitige Laden von Akkus kümmern zu müssen.Mit dem System will Shimano unabhängig von Erfahrung oder Fahrkönnen noch mehr Menschen zum Radfahren motivieren, indem es eine stets optimale Gangwahl anbietet.
Gerade im urbanen Umfeld mit häufigen Anfahrvorgängen und wechselnden Geschwindigkeiten könnte die automatische Schaltung ihre Stärken ausspielen.Auch für Trekkingräder und Gravelbikes sieht Shimano Potenzial. Hier könnte Q’Auto besonders auf längeren Touren oder bei variablem Gelände seine Vorteile ausspielen, indem es den Fahrer entlastet und eine effiziente Kraftübertragung sicherstellt.
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