Die Kugellager am Fahrrad
Als Kugellager kommen beim Fahrrad entweder Konuslager oder genormte Industrielager zum Einsatz.
Aufbau Konuslager
Konuslager bestehen aus einer äußeren Lagerschale, den Kugeln und einem sogenannten Konus, der per Gewinde von der Drehachse aufgenommen wird und die innere Lauffläche für die Kugeln bereitstellt. Dabei wird das Lagerspiel über das Gewinde eingestellt. Fixiert wird der Konus auf der Achse per Kontermutter. Konus und Kontermutter (blau dargestellt) haben am Außenumfang schmale Abflachungen, an denen du mit dem Werkzeug (den flachen Konusschlüsseln) ansetzen kannst.
Je nach verbauter Gruppe (bei Shimano z. B. Alivio, LX, XT, usw.) triffst du auf unterschiedliche Qualität bei den Konuslagern. Bei einer XT-Nabe ist die Lauffläche am Konus geschliffen (rechts im Bild), bei den Einsteiger-Gruppen dagegen ist die Lauffläche lediglich geschmiedet (links im Bild). Das wirkt sich natürlich auf die Laufeigenschaften und den Rollwiderstand aus. Auch die Gewinde-tragenden Teile können Qualitäts-Unterschiede aufweisen. Und damit wird das Einstellen des Kugellagers mehr oder weniger mühsam.
Aufbau genormter Industrielager
Genormte Industrielager werden in großen Stückzahlen hergestellt und kommen in allen Bereichen der Industrie, im Maschinenbau, Fahrzeugbau und eben auch beim Fahrrad zum Einsatz. Hier beschränkt sich die Wartung auf Reinigung und Fetten von außen, denn diese Industrielager lassen sich nicht zerlegen. Sind sie verschlissen, werden sie als Ganzes ausgetauscht. Das ist nicht tragisch, denn in der Regel sind diese Lager als Katalogware sehr preiswert (wenige Euro). Dagegen können Aus- und Einbau recht anstrengend werden, denn solche Lager werden nicht selten eingepresst (Presspassung oder Übergangspassung). Es erfordert dann einen passenden Abzieher oder viel Improvisation.
Nicht selten werden solche Industrielager durch unsachgemäße Behandlung beim Aus- und Einbau beschädigt oder sogar zerstört. Beim Industrielager ist das Lagerspiel auch nicht einstellbar. Hat ein solches Lager also zu viel Spiel (durch Verschleiß), hilft nur der Austausch.
Wartungsfreie Lager am Fahrrad
Manche Fahrrad-Komponenten enthalten Kugellager, die vom Hersteller als wartungsfrei deklariert sind oder deren Wartung ausschließlich durch den Hersteller erfolgen darf. Das betrifft z. B. manche Nabendynamos und Getriebenaben. Halte dich in diesem Fall stets an die Anweisungen des Herstellers. Schraubst du an solchen Teilen selber herum, verlierst du Garantie-Ansprüche und zerstörst unter Umständen den gesamten Zusammenbau.
Umgang mit Belastung und Verschleiß
Die meisten Kugellager am Fahrrad sind schlecht oder gar nicht vor den äußeren Einflüssen geschützt. Zudem werden sie mehr oder weniger stark belastet.
Die wesentlichen Faktoren auf den Verschleiß:
- Laufleistung und Drehzahl
- Belastung durch Gewicht (Fahrer und Gepäck)
- Untergrundbeschaffenheit (Schläge, Stöße, Vibration)
- Bewitterung (Regen, Kälte, Streusalz, Hitze)
- Schmutz und Staub
- falsches Lagerspiel (zu fest, zu lose)
- Qualität der Dichtungssysteme (Abdeckungen, Labyrinthdichtungen,…)
Je nach Verwendungszweck, Komponenten-Qualität, Behandlung und Fahrstil kommen diese Einflussgrößen unterschiedlich stark zum Tragen. Daher liegt es immer in deinem Ermessen, wie oft und wann Inspektion oder Wartung an den Kugellagern nötig ist. Denn nur du weißt, wie intensiv dein Fahrrad diesen Einflüssen ausgesetzt war.
Warte allerdings nicht so lange, bis es knirscht oder nicht mehr rund läuft. Denn dann kann es schon zu spät sein. Du kannst den Zustand eines Kugellagers übrigens nur richtig beurteilen, wenn du es öffnest.
Konuslager zerlegen, reparieren, austauschen
Konuslager lassen sich mit den passenden Konusschlüsseln zerlegen. Dabei werden aber lediglich auf einer Seite (links oder rechts) Kontermutter und Konus gelöst, denn danach lässt sich die Achse zur anderen Seite aus dem Zusammenbau herausziehen. Du schraubst also nie an beiden Seiten einer Konuslagerung herum.
Achte beim Öffnen des Lagers darauf, dass dir keine der Kugeln verloren geht. Lege also am besten ein großes Stofftuch unter deine Baustelle und halte die Kugeln beim Öffnen des Lagers im Auge. Nutze einen kleinen Stabmagneten und / oder Pinzette zum Aufpicken der Kugeln.
Dann reinigst du die Kugeln, den Konus und die Außenschale des Lagers und prüfst alles auf Beschädigungen. In der Regel beschränken sich Beschädigungen auf den Konus. Aber auch die Kugeln können es hinter sich haben. Sobald sie stumpf aussehen oder sogar schon eine verfärbte Oberfläche aufweisen, musst du sie austauschen.
Die Konuslager in den gängigen Fahrrad-Komponenten sind genormt. Du findest also schnell und einfach Ersatz, wenn die Kugeln ausgetauscht werden müssen. Messe aber vor dem Austausch auf alle Fälle nach, damit du auch sicher die richtige Größe kaufst.
Die gängigen Kugelgrößen (ohne Gewähr):
- 1/4″ Nabenlager Hinterrad
- 3/16″ Nabenlager Vorderrad, Tretlager
- 1/8″oder 3/32″ Pedallager
Beim Steuersatz (Lenklager) werden die Kugeln in der Regel durch einen Kugelkäfig gehalten und geführt. Beschaffe dir hier also gleich den kompletten Käfig samt der Kugeln neu.
Kaufe die Lagerkugeln am besten nur im Fahrradgeschäft. Dann kannst du sicher sein, dass es hochwertige Kugeln sind (bzgl. Maß- und Form-Toleranzen, Oberflächenrauheit, Härtegrad). Was du alternativ im Online-Shop angeboten bekommst, kann deutlich schlechter sein und dein Kugellager zerstören.
Beim Konus kann die Beschaffung von Ersatz etwas schwieriger werden. Er muss baugleich oder zumindest kompatibel sein.
Konuslager montieren
Für die Montage fettest du auf beiden Seiten die Außenschalen der Kugellager, legst die Kugeln ins Fettbett, fettest auch die Laufflächen auf den Konen (und nur die), steckst die Achse durch die Radnabe und schraubst Konus und Kontermutter wieder auf die Achse.
Achte darauf, dass kein Wälzlagerfett auf das Gewinde von Konus und Achse gelangt, sonst wirst du selbst mit der Kontermutter keinen Festsitz erreichen (weil Wälzlagerfett druckstabil ist). Halte dieses Fett auch von den Dichtungen fern, die in unmittelbarer Nähe zu den Kugellagern im Einsatz sind. Denn Wälzlagerfett ist in aller Regel Lithium-verseift und Lithium greift PTFE (z. B. Teflon) an. Weil du einer Dichtung aber nicht ansehen kannst, ob sie aus PTFE besteht oder nicht, gehe im Zweifel auf Nummer sicher.
Konuslager einstellen
Die beste Wartung nützt beim Konuslager nichts, wenn das Lager am Ende nicht perfekt eingestellt wird. Im Idealfall haben die Kugeln im Konuslager kein Spiel, werden aber auch nicht gepresst. Diese Situation herzustellen, ist nicht einfach und erfordert etwas Fingerspitzengefühl. Und es gibt unterschiedliche Vorgehensweisen, je nach Einbau-Situation am Fahrrad:
Konuslager in den Laufradnaben einstellen
Grob stellst du die Radlager über Konus und Kontermutter an einer Seite der Achse ein. Die Achse zentriert sich dabei selber und sorgt in beiden Lagern (links und rechts) für die gleichen Lauf-Verhältnisse. Halte bei dieser Einstellung ein minimales Spiel vor und ziehe die Kontermutter fest an.
Die Feineinstellung des Lagerspiels erfolgt danach über die Schnellspannachse im eingebauten Zustand. Das Radlager ist perfekt eingestellt, wenn das Laufrad seitlich kein Spiel mehr hat (Test durch Kippeln am Laufrad) und sich nach dem Ausrollen selbständig wieder in die andere Richtung bewegt.
Erreichst du diese Einstellung nicht, musst du das Laufrad wieder aus dem Rahmen entnehmen und die Einstellung an Konus und Kontermutter entsprechend verändern. Insbesondere bei minderwertigen Radlagern kann das eine längere Prozedur mit vielen Wiederholungs-Schleifen werden.
Konuslager im Steuersatz einstellen
Die Kugellager im Steuersatz werden nicht großartig mit Rotation in hoher Geschwindigkeit beaufschlagt, sondern müssen lediglich die relativ geringen Lenkbewegungen ertragen. Dafür werden beide Lager aber an einer einzigen Stelle extrem intensiv mit Schlägen und stoßartigen Belastungen konfrontiert. Nämlich genau auf Lenkerstellung 0 ° (geradeaus).
Das führt im Laufe der Zeit zu einer Art Rattermarke auf der Lauffläche, wenn der Steuersatz nicht perfekt eingestellt ist (weil die Kräfte dann nicht mehr auf alle Kugeln gleichmäßig verteilt werden).
Führe die im Folgenden beschriebene Prüfung also ruhig häufiger durch:
Du prüfst durch Vor- und Zurück-Wippen mit quergestelltem Vorderrad, ob die Lager spielfrei fixiert sind (eine Hand fühlt dabei auf der oberen Lagerschale, ob sich im Lager etwas bewegt). Auf zu starke Pressung prüfst du, indem du den Lenker zu beiden Seiten pendeln lässt, während du das Vorderrad in der Luft hältst. Wird der Lenker im Schwung abgebremst, ist der Steuersatz zu stramm eingestellt. Kontrolliere dabei, ob die Drehbewegung nicht versehentlich durch die Bowdenzughüllen abgebremst wird.
In der Regel wird heute der Ahead-Steuersatz verbaut. Ältere Fahrräder tragen aber noch den Gewindesteuersatz. Bei der Einstellung des Lagerspiels unterscheiden sie sich:
Ahead-Steuersatz einstellen
Die Einstellung des Lagerspiels erfolgt über die stirnseitig bedienbare Spannschraube (Inbusschlüssel). Dadurch wird der Gabelschaft axial gegen das Steuerrohr bewegt.
Beide oben beschriebenen Prüfschritte funktionieren nur mit fest fixiertem Vorbau. Doch für Veränderungen am Lagerspiel über die Spannschraube muss die Verbindung zwischen Vorbau und Gabelschaft gelöst werden.
Du musst dich beim Ahead-Steuersatz also in mehreren Schritten an die perfekte Einstellung herantasten: Vorbau lösen, Lager einstellen, Vorbau festziehen, Prüfen und ggf. alles wiederholen.
Gewindesteuersatz einstellen
Für den Gewindesteuersatz benötigst du zwei Gabelschlüssel mit 30, 32, 36 oder 40 mm Schlüsselweite (je nach Variante), die aber beide nicht zu dick sein dürfen, weil Konusmutter und Kontermutter recht flach gehalten sind.
Zudem sind diese beiden Schlüssel auch nicht gerade klein (ca. 30 cm Länge), weil das erforderliche Drehmoment beim Festziehen halt nur über die Länge des Hebels aufgebracht werden kann.
Fahrradnabe wechseln
Das Erneuern einer Fahrradnabe erfordert etwas technisches Geschick. Mit einer klaren Schritt-für-Schritt-Anleitung lässt sich die Arbeit jedoch selbst erledigen - und das spart nicht nur Kosten, sondern auch den Weg zur Werkstatt. Die Nabe ist das zentrale Bauteil des Rads, um das sich die Felge und Speichen drehen. Mit dem passenden Werkzeug, etwas Geschick und Anleitung ist der Wechsel auch für geübte Laien möglich.
Für ein geübtes Heimwerkerprojekt ohne größere Komplikationen: ca. 30-60 Minuten. Der Austausch einer Fahrradnabe klingt zunächst komplizierter, als er in Wirklichkeit ist - vor allem, wenn man weiß, worauf es ankommt. Besonders bei Stützrädern von Kinderfahrrädern gestaltet sich der Vorgang oft recht unkompliziert, da keine Speichen berücksichtigt werden müssen. Das spart Zeit und Nerven. Wichtig ist, regelmäßig auf Verschleiß und mögliche Beeinträchtigungen - etwa durch Schmutz oder Nässe - zu achten. Wer sein Fahrrad gut pflegt und frühzeitig reagiert, verlängert nicht nur die Lebensdauer des Rades, sondern sorgt auch für mehr Sicherheit beim Fahren.
Aufbau einer Fahrradnabe: Das steckt drin
Die Fahrradnabe ist das Herzstück eines Laufrads und verbindet Felge, Speichen und Achse miteinander. Die Nabenhülse bildet das äußere Gehäuse, das meist aus Aluminium oder Stahl gefertigt ist. Im Inneren sitzen Kugellager oder Industrielager, die für einen reibungslosen Lauf sorgen. Durch die Lager verläuft die Achse, die das Rad mit dem Rahmen verbindet.
Nabentausch am Fahrrad: Schritt-für-Schritt erklärt
Wer die Nabe eines Fahrrads ersetzen möchte, sollte als erstes dafür sorgen, dass das passende Werkzeug zur Hand ist - besonders ein Speichenspanner ist dabei unverzichtbar. Eine der größten Herausforderungen beim Austausch liegt darin, sämtliche Speichen des Laufrads zu entfernen und anschließend korrekt wieder einzusetzen.
Nur wenn jede Speiche exakt positioniert ist, kann das Laufrad am Ende gleichmäßig und stabil laufen. Andernfalls drohen Unwuchten oder eine Verformung der Felge - was langfristig zu Schäden oder sogar einem Bruch führen kann. Wird die Nabe eines Laufrads gegen ein Modell mit abweichendem Durchmesser ausgetauscht, passen die bisherigen Speichen meist nicht mehr. Deshalb sollte man vor dem Umbau neue Speichen in der passenden Länge besorgen.
Nach dem Austausch der Nabe beginnt der Einspeichprozess. Dabei ist auf das gewählte Einspeichmuster zu achten - zum Beispiel Kreuz- oder Radialeinspeichung. Wichtig ist, gleichmäßig vorzugehen und die Speichen schrittweise auf Spannung zu bringen, um ein rund laufendes und stabiles Laufrad zu gewährleisten.
Dafür ist es notwendig, sämtliche angeschlossenen Kabel zu lösen, sodass das Rad vollständig entnommen werden kann. Dafür eignet sich ein spezieller Speichenschlüssel, den man in gut sortierten Fahrradgeschäften oder im Baumarkt findet. Gegen Ende lassen sich viele Speichen meist einfach per Hand herausziehen. Das Lagerspiel zu kontrollieren und gegebenenfalls anzupassen, gehört zu den regelmäßigen Wartungsaufgaben am Fahrrad. Falls Spiel spürbar ist, ist häufig ein gelockerter Konus die Ursache. Sobald kein Spiel mehr vorhanden ist, wird die Kontermutter festgezogen, ohne dass sich der Konus mitdreht - so bleibt die Einstellung stabil.
Ist ein Austausch der Nabe am Stützrad nötig, gelingt dieser meist unkompliziert, da keine Speichen vorhanden sind, die den Prozess erschweren würden.
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