Shimano Schaltrollen: Unterschiede und Arten

Gerade bei Fahrradschaltungen gibt es Unmengen an technischen Begriffen und Marketing-Bezeichnungen, die nicht immer selbsterklärend sind. Die Bauteile einer Kettenschaltung sind aber immer die Gleichen: Kettenblatt, Kassette, Kette, Schaltwerk, Umwerfer und Schalthebel. Jeder Hersteller hat eigene Ansätze zur Optimierung der Schaltqualität und Haltbarkeit, aber die grundsätzliche Funktionsweise ist bei Kettenschaltungen immer gleich. Hier ist ein Überblick über die wichtigsten Technologien und Bauteile rund um die Schaltung am MTB, Rennrad & Alltagsfahrrad.

Grundlagen der Kettenschaltung

Zum Übersetzungswechsel wird die Kette von einem Schaltwerk (am Hinterrad) und bei Bedarf einem Umwerfer (an der Kurbel) über diese Ritzel und Kettenblätter bewegt. Die ungeschützte Lage der Bauteile bedarf einer intensiveren Pflege als sie bei Nabenschaltungen notwendig ist. Hauptargumente für die Dominanz von Kettenschaltungen am Sportrad sind ihr geringes Gewicht und die Möglichkeit des Schaltens unter Last. Kettenschaltungen erfordern eine intensive Pflege. Du solltest die einzelnen Komponenten regelmäßig von Verschmutzungen befreien und dem Verschleiß der Kette mithilfe von Schmiermitteln vorbeugen.

Schaltrollen im Detail

Von diesen Angaben kann zwar evtl. Dass manche Hersteller oben und unten zwei verschiedene Rollen verwenden und andere nicht, zeigt schon die Einigkeit der Branche zu diesem Thema, 3 Mechaniker - 5 Meinungen. Auch die Frage ob narrow-wide Rollen absolut notwendig sind kann man verschieden beantworten. Die Frage der Lagerung wird genauso heiss diskutiert. Abschliessend kommt immer mal wieder die Frage nach dem Material der Rollen selbst auf. Kunststoff (meist Delrin), Alu oder gar Titan? An Delrin gibt es nicht auszusetzen, alle Originalrollen sind daraus hergestellt, sie sind leise, günstig und relativ verschleissarm.

Materialien der Schaltrollen

• Delrin (Kunststoff): Leise, günstig und relativ verschleissarm.
• Alu: Eine Alternative für Schaltrollen.
• Titan: Eine weitere Alternative für Schaltrollen.

Technologien und Komponenten

Bowdenzug

Der Bowdenzug (benannt nach seinem Erfinder, Ernest Monnington Bowden) ist ein Stahlseil, das den Schaltimpuls vom Schalthebel mechanisch an das Schaltwerk oder den Umwerfer überträgt. Ein Bowdenzug besteht aus vielen dünnen, miteinander verdrillten Stahlseiladern. Als Widerlager des Zugs fungiert die Schaltzughülle, weshalb sie vom Schalthebel durchgängig zum Schaltwerk verlegt oder von paarweisen Zuganschlägen am Rahmen unterbrochen werden muss.

Zum Kürzen des Bowdenzugs (und der Hülle) braucht es eine geeignete Zange. Schaltzughüllen sind mit stählernen Längsadern und Bremszughüllen mit einer gewundenen Verstärkung aus Stahl versehen. Bremszüge sind nicht mit Schaltzughüllen kompatibel. Schaltzüge erkennt man am (kleineren) Längs-Tönnchen an einem Ende, Bremszüge am (größeren) Quertönnchen bzw. einem birnenförmigen Tönnchen für Rennradbremshebel. Bei einer mechanischen Schaltung überträgt der Schaltzug Deinen Impuls an das Schaltwerk oder den Umwerfer. Beachte: Schaltzüge verschleißen und müssen für eine optimale Performance ab und an ausgetauscht werden.

Bremsschalthebel (Brifter)

Sie werden auch mit dem englischen Begriff „Brifter“ bezeichnet oder nach Shimanos „STI“ (Shimano Total-Integration) genannt. Ihr ursprünglicher Zweck war die Integration des Schalthebels am Rennradlenker. Am Rennrad sind sie heute Standard; es gibt Versionen für elektronische Schaltungen und Seilzugschaltungen sowie hydraulische Bremsen und Seilzugbremsen. Am Mountainbike ist man von der Integration wieder abgekommen, da sich so Bauteile unterschiedlicher Hersteller besser kombinieren lassen. Die Kombination aus Bremshebel und Schalthebel wird vor allem an Rennrädern und Gravelbikes genutzt.

E-Schaltungen

Statt durch einen Bowdenzug wird der Schaltimpuls per Kabel oder Funk übertragen. Den Schaltvorgang selbst lösen elektrische Stellmotoren in Schaltwerk und Umwerfer aus, wodurch das Schalten präziser und schneller wird. Zudem kann sich der Umwerfer passend zur Position des Schaltwerks ausrichten. Eine Besonderheit der Technologie ist die benötigte Stromquelle, die entweder zentral (kabelgebundene Schaltungen) oder an jeder Komponente autark (Funkschaltungen) eingebunden ist.

Meist bieten diese Schaltungen verschiedene Schaltmodi, variable Tastenbelegungen und Konnektivität mit Smartphone, Bike-Computer und E-Bike-Steuerung. Es gibt elektronische Kettenschaltungen für Rennräder und Mountainbikes sowie elektronische Nabenschaltungen für Stadt- und Reiseräder. Bei E-Schaltungen sparst Du Dir das Verlegen und Warten der Bowdenzüge und profitierst von einer erstklassigen Schalt-Performance.

Einfach-Antriebe (1x)

Der Name leitet sich vom einzelnen Kettenblatt an der Kurbel ab, darum sagt man im englischen Sprachraum auch „one-by“ (1x). Weite Verbreitung vor allem am Mountainbike fanden diese Schaltungen durch Kassetten mit großer Spreizung von bis zu 520 Prozent vom kleinsten zum größten Ritzel, was deutlich mehr ist, als viele Zweifach-Schaltsysteme bieten. Einfach-Antriebe bieten Dir eine simple Schaltlogik, einfachere Reinigung und weniger Gewicht.

Kassette

Die Kassette wird auf den Freilaufkörper der Hinterradnabe gesteckt oder geschraubt. Je hochwertiger Kassetten sind, desto weniger Einzelteile enthalten sie. Eine Zehn-Gang-Kassette etwa, die aus zehn einzelnen und gesteckten Ritzeln mit Spacer-Ringen dazwischen besteht, hinterlässt mit jedem einzelnen Gang Abdrücke im Freilaufkörper. Bei einteiligen Kassetten verteilt sich die Kraft auf einen breiten Fuß, was den Freilaufkörper schont. Mehrteilige Kassetten können gesteckt oder vernietet oder eine Mischung aus beidem sein. Einteilige Kassetten werden mitunter aus einem Stück gefräst, was Material und Gewicht sparen hilft.

Entfaltung

Die Entfaltung gibt an, wie viel Weg ein Fahrrad mit einer Kurbelumdrehung effektiv zurücklegt. Sie berechnet sich aus dem Außenumfang des (hinteren) Laufrades und der Übersetzung des eingelegten Ganges.

Schaltwerk-Selbstschutz

Darum können die E-Schaltwerke bei einem Sturz oder Kontakt mit einem Hindernis nicht mehr selbsttätig ausweichen. Ein Schaden an Schaltwerk, Schaltauge oder Rahmen wäre sehr wahrscheinlich. Darum wird der Schaltwerkskäfig bei einem solchen Szenario in Sekundenbruchteilen vom Stellmotor entkoppelt, damit das Schaltwerk dem Hindernis ausweichen kann. Aus dem Nachteil wird so ein Vorteil: Der Schaltwerks-Selbstschutz steigt.

Freilaufkörper

Der Freilaufkörper ist ein zentrales Bauteil der meisten Naben an Mountainbike und Rennrad. Er bewirkt, dass man über die Kette im Uhrzeigersinn Kraft in die Nabe einleiten und so das Fahrrad antreiben kann. Gegen den Uhrzeigersinn gibt der Freilauf die Verbindung frei, sodass man ohne Kurbelbewegung rollen kann. Es gibt unterschiedliche Funktions- und Bauweisen, die wir in einem eigenen Bericht zum Thema Freilauf und Freilaufkörper umfassend erklären. Funkschaltungen sind deutlich einfacher zu installieren und ergeben einen aufgeräumteren Look des Rads als Kabelschaltungen.

Drehschaltgriff

Der Begriff ist ein eingetragener Markenname von SRAM, wird aber übergreifend für alle Schaltgriffe dieser Funktionsweise verwendet. Die Technik wurde in den Neunzigern populär und ist bis heute für aktuelle MTB-Gruppen von SRAM erhältlich. Der rechte Griff schaltet das Schaltwerk am Hinterrad, der linke den Umwerfer, sofern vorhanden. Für Getriebeschaltungen von drei bis 18 Gängen ist der Drehschaltgriff das vorherrschende Schaltprinzip. Hersteller von Lenkergriffen bieten den Nutzern dieser Schaltgriffe oft kürzere Varianten ihrer Griffe an.

Kapazität

Die Kapazität ist eine sehr präzise Angabe der Übersetzungsbandbreite aller Gänge einer Schaltung. Meist wird die Kapazität benötigt, um die Kompatibilität von Schaltwerken herauszufinden. Sie wird aus der Differenz der vorhandenen Zähne an Ritzeln und Kettenblättern errechnet. Bei Einfach-Antrieben ist die Kapazität leicht ersichtlich: Eine Kassette mit 10-52 Zähnen hat eine Kapazität von 42.

Für eine 3 x 9-Gang-Schaltung z. B. rechnet man wie folgt: an der Kassette (11-32) 32-11=21 und an der Kurbel (46/36/24) 46-24=22, ergibt addiert eine Kapazität von 43. Mit einer hohen Übersetzungsbandbreite findest Du stets den perfekten Gang für steile Anstiege oder schnelle Passagen in der Ebene. Diese Aufnahmen kann auch ein Spider genannter Stern bieten, der an einer Vielzahnaufnahme mit der Kurbel verschraubt wird. Wird ein einzelnes Kettenblatt oder zwei fest miteinander verbundene Kettenblätter direkt auf den Vielzahn montiert, spricht man von Direct Mount.

Kettenlinie

Die Kettenlinie gibt an, um wie viel Millimeter rechts von der Rahmenmitte die Kette auf dem Kettenblatt läuft. Um bei Mountainbikes größere Reifenfreiheit zu ermöglichen, wurde der Boost-Standard entwickelt, der nicht nur die Naben breiter machte, sondern auch die Kettenlinie um drei Millimeter nach außen versetzte. Tiefergehende Infos bekommst Du in unserem Artikel zu Nabenstandards und Boost. Bei Rädern mit Kettenschaltung ist die Kettenlinie variabel: bei mehreren Kettenblättern vorn und hinten, bei Einfach-Antrieben nur hinten. Allzu extremer Schräglauf der Kette sollte vermieden werden, um übermäßigen Verschleiß zu verhindern. Von besonderer Bedeutung ist die präzise Einstellung der Kettenlinie bei Riemenantrieben, Nabenschaltungen und Singlespeed-Rädern wie auch Fixies.

Kettenschloss

Auch ein Kettenriss unterwegs sollte mit einem Kettenschloss repariert werden. Es ist unbedingt auf die Kompatibilität von Kettenschloss und Kette zu achten - die meisten Kettenschlösser sind darum beschriftet mit den Ziffern „8“ bis „13“, äquivalent zur Bezeichnung der Ketten-Kompatibilität mit der Ganganzahl. In der Regel empfehlen die Hersteller, Kettenschlösser nur einmal zu verwenden. Es empfiehlt sich außerdem, beim Kettenschloss zur gleichen Marke zu greifen wie bei der Kette. Dann gibt es auch keine Probleme mit dem Pindurchmesser.

Lineares / Sequenzielles Schalten

Lineares Schalten beschreibt die direkte Abfolge von auf- oder absteigenden Übersetzungen beim Schalten. Bei Einfach-Antrieben etwa schaltet man Gang eins bis zwölf nacheinander durch. Beim sequenziellen Schalten hingegen werden zwei oder drei Kettenblätter berücksichtigt: Um die rechnerisch nächste sinnvolle Übersetzung einzulegen, müssen teilweise Schaltwerk und Umwerfer zugleich bedient werden. Man spricht auch von Ausgleichsschaltschritten. Bei elektronischen Schaltungen kannst Du mitunter zwischen verschiedenen automatisierten Schaltsequenzen wählen.

Lochkreisdurchmesser

Der Lochkreisdurchmesser ist eine eindeutige Angabe der Kompatibilität von Kettenblättern. Das Anbaumaß beschreibt einen virtuellen Kreis durch die Mitte aller Kettenblattschrauben. Bei Vierpunktaufnahmen ist das mit dem Abstand zweier gegenüberliegender Löcher einfach zu messen, Fünfpunktaufnahmen lassen sich nur berechnen: Den gemessenen Abstand zweier Kettenblattschrauben multipliziert man mit 1,7, um den Lochkreisdurchmesser zu erhalten. So bestimmst Du den Lochkreisdurchmesser.

„Cage Lock“

Bei Shimano-Schaltwerken wird hierfür die Schaltwerksdämpfung reduziert. Beides ist hilfreich beim Ein- und Ausbau des Hinterrades sowie beim Montieren bzw. Reparieren der Kette. Um den „Cage Lock“ bei SRAM einzuschalten, dreht man den Schaltwerkskäfig mit dem unteren Schaltröllchen nach vorn in Richtung Kurbel. Ab einem bestimmten Punkt lässt sich das Knöpfchen mit dem Schloss drücken und ein Stift arretiert den Käfig, sodass er nicht mehr nach hinten schnellen kann. Um die Kettenspannung wieder einzuschalten, drehst Du den Käfig einfach etwas weiter nach vorn, bis es klickt. Die Lockout-Funktion erleichtert Dir erheblich die Montage einer neuen Kette. Ist sie aktiviert, wird jegliche Spannung von der Kette genommen.

Nabenschaltungen

Es gibt Nabenschaltungen ab zwei und bis 14 Gängen. Sie zentrieren das Gewicht der Schaltung auf die Hinterradnabe und lassen sich nicht unter Last, dafür aber im Stand schalten. Darum finden sich Nabenschaltungen oft an Stadt- und Reiserädern.

Narrow-Wide

Narrow-Wide beschreibt das Zahnprofil der Zähne an Kettenblättern von Einfach-Schaltungen. Die Zähne sind abwechselnd schmaler und breiter, korrespondierend zu den Zwischenräumen in den Kettengliedern. Dieses Design sorgt für einen optimalen Halt der Kette auf dem Kettenblatt auch bei heftigen Schlägen. Es macht, gemeinsam mit der Schaltwerksdämpfung, die früher weit verbreiteten Kettenführungen für die meisten Anwendungen obsolet. Narrow-Wide Kurbeln verhindern dank des wechselnden Zahnprofils das Abspringen der Kette. Eine Kettenführung ist nicht mehr erforderlich.

Schaltauge

Als Schaltauge wird das bislang übliche M10-Gewinde bezeichnet, an dem das Schaltwerk in den Rahmen geschraubt wird. Da das Schaltwerk eine eher exponierte Position hat, kann es bei Stürzen oder Kollisionen mit Hindernissen extreme Aufprallimpulse an das Schaltauge weiterleiten. Bei Rahmen aus Stahl und Titan ist das Schaltauge meist als integraler Bestandteil des rechten Ausfallendes konstruiert, denn diese Materialien erlauben eine Korrektur, sollte das Schaltauge durch einen Aufprall verbogen sein.

Bei Rahmen aus Aluminium und Carbon ist das Schaltauge als austauschbare Sollbruchstelle konzipiert, die im Falle eines solchen Schadens den Rahmen schont. Es empfiehlt sich darum, ein Ersatz-Schaltauge in der heimischen Werkstatt bereitzuhalten oder gar auf Tour dabeizuhaben. Es gibt Hunderte unterschiedliche Formen von Schaltaugen und diverse Produzenten. Du findest sie bei uns entweder nach Hersteller und Modell Deines Bikes benannt oder analog der Nomenklatur der jeweiligen Hersteller. Einen neuen Ansatz präsentiert das „UDH“ (Universal Derailleur Hanger) von US-Hersteller SRAM, welches Rahmenhersteller lizenzfrei verwenden dürfen in der Hoffnung, das unübersichtliche Gewirr von hunderten Schaltaugen zu lichten.

Shimano Schaltwerk Vergleich

Hier ist eine tabellarische Übersicht einiger Shimano Schaltwerke:

Detaillierte Betrachtung ausgewählter Modelle

Shimano Deore RD-M592

Das Shimano Deore RD-M592 Schaltwerk überzeugt mit seiner Wertigkeit und seinem geringen Gewicht. Besonders hervorzuheben ist das leichte Schalten durch die stärkere Rückstellfeder sowie das flache Design.

Shimano Deore 9V

Das Shimano Deore SGS RD-M592 Schaltwerk ist ein hochwertiges 9-Gang Schaltwerk mit langem Käfig. Es bietet präzise Schaltvorgänge und Zuverlässigkeit für ein optimales Fahrerlebnis im Sport und Freizeitbereich.

Shimano Acera RD-M360

Das Shimano-Acera Rear Derailleur RD-M360 7/8S ist besonders wertig und mit verzinkten Käfigblechen ausgestattet. Es zeichnet sich durch ein geringes Eigengewicht und eine breite Gliederkonstruktion aus.

Shimano Deore XT RD-M781

Das Shimano-Schaltwerk RD-M781 ist für Mountainbikes geeignet und bietet mehr Freiraum sowie ein einfaches und sauberes Aussehen.

Shimano Deore XT Trekking RD-T8000

Die Unisex Erwachsene Xt Fahrradschaltung von SHIMANO beeindruckt durch ihre besonders leichte Schaltung und ein flaches Design.

Shimano Deore 12s RD-M6100-SGS

Das SHIMANO RD-M6100SGS Schaltwerk ist eine solide Wahl und bietet zuverlässige Leistung für Unisex-Erwachsene.

Shimano Deore XT RD-M8000

Das Shimano Schaltwerk Deore XT RD-M8000 bietet sehr viel Qualität und ermöglicht eine präzise und zuverlässige Schaltung in elf Gängen.

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