Die Kettenschaltung ist die am häufigsten verwendete Schaltung an Fahrrädern. Schaltwerke und Umwerfer mögen kompliziert aussehen, sind aber tatsächlich sehr einfache Mechanismen.
Grundlagen der Kettenschaltung
Die meisten modernen Fahrräder haben eine Kettenschaltung. Der Antrieb deines Bikes hilft dir deine Muskelkraft in Vortrieb zu verwandeln. Wenn du in einen bestimmten Gang schaltest, entscheidest du dich im Prinzip für die Kraft, die du für eine Pedalumdrehung aufbringen musst. Wer die Gangschaltung und seine eigene Kraft richtig einsetzt, kann weiter und schneller fahren - und dabei noch mehr Spaß haben.
Bestandteile des Antriebs
- Kurbel: Die Kurbel ist die Komponente, an der die Pedale befestigt sind. Die Kurbel besteht aus mehreren Teilen, die Kettenblätter (Zahnräder) sind eine Schlüsselkomponente beim Schalten. Fahrräder haben ein, zwei oder drei Kettenblätter.
- Kassette: Die Kassette bezeichnet die Gesamtheit aller Zahnkränze, die auf der rechten Seite des Hinterrads angebracht sind.
- Kette: Die Kette verbindet die vorderen Kettenblätter mit den hinteren Zahnrädern (Ritzeln). Dadurch drehen sich nicht nur Kurbel und Blätter, wenn du in die Pedale trittst, sondern auch das Hinterrad rotiert.
- Schalthebel: Über die Schalthebel am Lenker steuerst du den Umwerfer und das Schaltwerk. Dadurch wechselt die Kette zwischen den einzelnen Zahnrädern hin und her.
Funktionsweise der Kettenschaltung
Trittst du in die Pedale, dreht sich die Kurbel samt Kettenblättern. Der eingelegte Gang und die Übersetzung entscheiden darüber, wie schwer das Treten ist. Gleitet die Kette z. B. Je höher der Gang, desto mehr Kraft benötigst du, um die Kurbel rotieren zu lassen. Das Kettenblatt ist größer als das Ritzel hinten und verfügt über mehr Zähne.
Schalten vorne (Umwerfer)
Die meisten Fahrräder sind mit zwei oder drei Kettenblättern ausgestattet. Schaltest du vorne einen Gang höher, wandert die Kette auf ein größeres Blatt. Damit dauert eine Umrundung länger bzw.
Schalten hinten (Schaltwerk)
Die meisten Fahrräder verfügen über neun bis zwölf Ritzel. Schaltest du hinten einen Gang höher, wandert die Kette auf ein kleineres Ritzel. Der Reifen überträgt durch die Haftreibung die Kraft auf die Straße.
Übersetzung und Gangkombinationen
Die Übersetzung zeigt, wie viele Umdrehungen das Hinterrad mit einer einzigen Pedalumdrehung macht. Sie bestimmt, wie leicht oder schwer du in die Pedale treten musst. Nehmen wir an, du fährst ein Rennrad mit zwei Kettenblättern (53 | 39). Das kleinere Blatt hat 39 Zähne, das größere 53 Zähne. Hinten gibt es Zahnkränze mit 11 bis 27 Zähnen (11 | 27). Am leichtesten fällt dir der Tritt in die Pedale, wenn die Kette vorne auf einem kleinem Blatt und hinten auf einem großen Zahnkranz liegt.
Schaltungstypen
Die meisten Fahrräder sind mit einer Kettenschaltung ausgerüstet. Bei einer Nabenschaltung ist die Gangschaltung in die Hinterradnabe eingebaut. Eine Veränderung der Übersetzung erfolgt durch Umlauf- oder Planetenräder, die in der Hinterradnabe untergebracht sind. Heute werden immer mehr Nabenschaltungen eingesetzt, wodurch Umwerfer, Kassetten und mehrere Kettenblätter überflüssig werden.
Während das Spektrum der Gänge bei der Nabenschaltung im Vergleich zur Kettenschaltung begrenzt ist, bieten sie den Vorteil, dass sie weniger anfällig für Schäden sind. Mehr darüber, welche Schaltungen es gibt und wie du das Schaltwerk optimal einstellst, erfährst du in unserem Ratgeber „Schaltung einstellen“.
Bedienung der Schalthebel
Mit dem linken Schalthebel bewegst du die Kette zwischen den vorderen Kettenblättern hin und her. Wenn du vorne drei Kettenblätter hast, solltest du deine Fahrt mit der Kette auf dem mittleren Blatt beginnen und bei Bedarf große Anpassungen nach oben oder unten vornehmen, wenn du im Rollen bist. Schaltest du einen Gang herunter, bewegst du die Kette zum kleinsten Blatt, wodurch du leichter in die Pedale treten kannst. Willst du das Treten erschweren, etwa weil du leicht bergab fährst und dennoch einen Zahn zulegen willst, schaltest du stattdessen einen Gang höher.
Mit dem rechten Schalthebel lässt du die Kette auf der Kassette auf einen anderen Zahnkranz übersetzen. So nimmst du feine Abstufungen vor, um den perfekten Gang zu finden.
Schalten beim E-Bike und Mountainbike
Prinzipiell werden beim E-Bike alle gängigen Schaltungen verwendet. Verfügt das E-Bike über eine Kettenschaltung, stehen dem Fahrer oft vier verschiedene Hebel zur Auswahl. Mit etwas Übung hat man die Bedienung jedoch schnell raus. Beim E-Bike kann die Kettenschaltung höhere Drehmomente verarbeiten, wodurch sie auch mit starken Motoren zurechtkommt. Beim E-Bike werden mit den Schalthebeln rechts und links nicht die vordere und hintere Schaltung bedient.
Auch beim Mountainbike gilt: Bei einer Kettenschaltung wechselst du den Gang, wenn du mit leichtem Druck in die Pedale trittst. Wenn du mit deinem Mountainbike im Gelände unterwegs bist, solltest du im Idealfall nicht bei starken Unebenheiten schalten, damit die Kette nicht abspringt. Ist ein Berg in Sicht, solltest du bereits vor dem Anstieg auf ein kleineres Kettenblatt wechseln.
Schalten beim Rennrad
Beim Rennrad ist der Schalthebel in den Bremshebel integriert. Drückst du den Bremshebel nach innen, kannst du zwischen den Gängen hin und her wechseln. So kannst du das Fahrrad so schnell beschleunigen, dass du Zeit hast, ein paar Umdrehungen sanfter zu pedalieren und den Gangwechsel unter leichtem Pedaldruck durchzuführen - ohne Geschwindigkeitsverlust.
Tipps zum Schalten
- Gangwechsel: Bei einer Kettenschaltung musst du in die Pedale treten, um den Gang wechseln zu können.
- Der richtige Start: Denk daran, vor dem Anhalten wieder in einen niedrigeren Gang zu schalten. Das erleichtert dir den Start, zum Beispiel an Ampeln.
- Übung macht den Meister: Mit der Zeit entwickelst du ein Muskelgedächtnis.
Der Umwerfer
Der Umwerfer am Fahrrad richtig einstellen geht leichter als gedacht: Sie müssen insgesamt nur an drei Schrauben drehen, damit die Fahrradkette perfekt im Käfig des Umwerfers liegt und sich beim Schalten einwandfrei führen lässt.
Funktionsweise des Umwerfers
Umwerfer funktionieren so, dass sie die Kette seitwärts drücken und diese dann in einem Winkel statt gerade auf dem Kettenblatt verläuft. Wenn die Kette von einem kleineren auf ein größeres Kettenblatt geschaltet werden soll, passiert etwas leicht anderes. Aktuelle Kettenblätter haben speziell geformte Schalthilfen an der Seite, die dabei helfen, die Kette einzufangen und einen weicheren Schaltvorgang auszulösen.
Der Umwerfer nutzt den oberen Kettentrumm für den Schaltvorgang, während das Schaltwerk den unteren Trumm nutzt. Der obere Trumm überträgt die Pedalkräfte auf die hinteren Ritzel. Daher ist es essentiell, dass man beim Schalten vorne etwas nachlässt.
Bauformen von Umwerfern
- 1 1/8 Zoll (28,6 mm) Klemme.
- Anlötteileinheiten werden an spezielle geschlitzte Aufhänger montiert, die entweder an den Rahmen angelötet, geschraubt oder geklebt sind.Diese Typen limitieren die Optionen, welche Kettenblattgröße man wählen kann.
- E-Typ Umwerfer von Shimano sitzen auf einer Platte, die vom Abschlussring des Innenlagers gehalten wird.
- Top Pull Umwerfer werden durch einem von oben heran geführten Schaltzug angesteuert.
Montage und Ausrichtung des Umwerfers
Die Neigung der Kette relativ zum Umwerfer wird durch den Winkel des Sitzrohrs, der Tretlagerhöhe und der Größe des Hinterrads beeinflusst. Umwerfer sind für unterschiedliche Winkel spezifiziert. Das ist überaus kritisch bei Fahrrädern mit kleinen Laufrädern und kann darin münden, dass die Kette am unteren Blech des Käfigs schleift.
Umwerfer schalten am besten, wenn sie so tief wie möglich montiert werden, ohne das der Käfig das größte Kettenblatt berührt. Wenn man einen Umwerfer mit einem Kettenblatt einsetzt, das viel kleiner ist als die Spezifikation des Umwerfers vorgibt, wird die hintere Kante des Umwerfers sehr weit vom Kettenblatt entfernt sein, wenn man die vordere Kante nah genug eingestellt hat.
Spezifikationen und Kompatibilität
Moderne Umwerfer sind entweder für zwei oder drei Kettenblätter optimiert. Bei einem Dreifachumwerfer ragt die untere Kante der inneren Käfigplatte deutlich über die die äußere Käfigplatte hinaus. Zweifachumwerfer kann man auch mit Dreifachkurbeln benutzen.
Viele Umwerfer sind für eine spezielle Ritzelzahl hinten spezifiziert. Das ist aber tatsächlich hauptsächlich eine Marketing- und keine technische Unterscheidung. Es stimmt natürlich, dass die Käfige etwas schmaler geworden sind, um den schmaleren Ketten mit mehr Ritzeln gerecht zu werden.
Trimmung des Umwerfers
Wenn man hinten schaltet, ändert sich der Winkel der Kette am Umwerfer. Wenn man beispielsweise im kleinsten Gang losfährt und somit die Kette über das größte Ritzel und das kleinste Kettenblatt verläuft, läuft die Kette butterweich im System. Wenn man Geschwindigkeit aufbaut, schaltet man Stück für Stück in kleinere Ritze und die Kette wandert nach Außen. Ab einem bestimmten Punkt wird die Kette an der äußeren Käfigplatte des Umwerfers schleifen.
Der Bedarf nach Trimmung hängt stark von der Kettenstrebenlänge ab. Je kürzer die Kettenstreben sind, desto mehr muss man trimmen, weil der Kettenwinkel größer wird bei einer bestimmten Seitwärtsbewegung hinten. Das ist einer der Bereiche, in denen Liegeräder einen echten Vorteil haben, weil ihre sehr langen Ketten einen sehr geringen Winkelunterschied bei unterschiedlichen Gängen erzeugen. Im Gegensatz dazu erfordern die super kurzen Kettenstreben mancher Rennradrahmen ein ständiges Trimmen von Umwerfern.
Die richtige Einstellung des Umwerfers
Damit du weißt, was die einzelnen Einstellschrauben denn eigentlich bewirken, solltest du zuerst die Funktion einer Kettenschaltung verstehen. Dabei ist das Prinzip das gleiche, egal ob du am Umwerfer (vorne) oder dem Schaltwerk (hinten) arbeitest. An modernen Mountainbikes und vor allem an E-Bikes findet man allerdings kaum noch einen Umwerfer.
Die Indexierung
Entgegen der weitläufigen Meinung ist es nicht möglich, einzelne Gänge an einer Kettenschaltung einzustellen. Die Indexierung der individuellen Gänge ist vom Schalthebel vorgegeben und wird nur mit der Kassette abgeglichen. Das passiert über die Seilspannung.
Die Begrenzung
Sowohl das Schaltwerk, wie auch der Umwerfer, benötigen einen Startpunkt, damit der niedrigste Gang sauber läuft, sowie eine Beschränkung, damit die Kette nicht über den höchsten Schaltpunkt hinaus schaltet. Diese Begrenzungen bestimmst du mit dem H- und L-Anschlag.
Die Kettenumschlingung
Mit der Kettenumschlingung wird der Winkel festgelegt, den die Kette um die Kassette herum läuft. Bei einer größeren Umschlingung läuft die Kette weiter um die Kassette und schafft dadurch mehr Kontaktpunkte zwischen den Zähnen der Kassette und den Öffnungen in der Kette.
Vorbereitung zur Einstellung
Wenn deine Fahrradschaltung nicht mehr richtig funktioniert, solltest du ein paar Dinge checken, bevor du mit eventuellen Nachstellarbeiten beginnst. Eine Kettenschaltung ist ein offenliegendes System und daher etwas empfindlicher gegen Verschmutzungen und Beschädigungen von Außen.
- Ist dein Schaltauge und dein Schaltwerk noch gerade?
- Wann wurde dein Schaltzug und deine Schalthülle das letzte Mal erneuert?
- Sauberkeit
- Verschleiß
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Umwerfereinstellung
Das Prinzip am Umwerfer ist das gleiche wie am Schaltwerk, allerdings gibt es nur zwei “Ritzel” oder im Fall der Kurbel, Kettenblätter genannt. Zu beachten ist hier allerdings, dass du die Anschläge und Seilspannung so einstellen musst, dass die Gangwechsel in diversen Kombinationen mit verschiedenen Gängen an der Kassette klappen.
Schritt 1: L-Anschlag einstellen
Auch am Umwerfer gibt es wieder einen L- und einen H-Anschlag und wie am Umwerfer, legt der L-Anschlag die Begrenzung für den “Low-Speed-Gang” fest und der H-Anschlag limitiert den “High-Speed-Gang”. Hier beginnst du ebenfalls mit dem L-Anschlag und löst zuerst das Schaltseil. Stelle den Anschlag so ein, dass die Kette schleiffrei am Umwerfer vorbei läuft, wenn du das Schaltwerk auf das größte Ritzel geschaltet hast.
Jetzt drehst du die Vorspannschraube für die Seilspannung, wie am Schaltwerk, wieder komplett hinein und anschließend fünf Rastpunkte heraus. Anschließend fixierst du das Schaltseil wieder am Umwerfer.
Schritt 2: Seilspannung einstellen
Für die richtige Einstellung der Seilspannung schaltest du zuerst das Schaltwerk in die Mitte der Kassette. Passe anschließend die Vorspannung des Schaltseils so an, dass die Kette problemlos von einem auf das andere Kettenblatt wechseln kann.
Schritt 3: H-Anschlag
Der H-Anschlag begrenzt wieder die höchste Position des Umwerfers. Dieser ist richtig eingestellt, wenn du die Kette auf das große Kettenblatt und das kleinste Ritzel der Kassette geschalten hast und die Kette knapp am Umwerfer vorbeiläuft ohne daran zu schleifen.
Fehlerbehebung
Du hast alle Einstellungen vorgenommen und geprüft, aber Dein Umwerfer macht trotzdem noch Probleme? Hier eine Liste, woran es liegen könnte und was Du dann tun kannst:
- Ist das Leitblech des Umwerfers verbogen oder hat deutliches Spiel, dann solltest Du einen neuen verbauen.
- Sind Kette oder Kettenblätter verschlissen, kann das die Schaltqualität beeinflussen.
- Einzelne Zähne an den Kettenblättern sind verbogen: Dann kannst Du vorsichtig versuchen, sie mit einer Zange geradezubiegen.
- Der Schalthebel lässt sich nur mit viel Kraft betätigen? Überprüfe den Zustand des Schaltzuges und der Hülle und wechsle sie gegebenenfalls.
- Der Schalthebel greift nicht oder hakt: Nach einiger Zeit kann die Schmierung in der Mechanik verharzen. Sprühe etwas Kriechöl hinein und lasse es einwirken.
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