Shimano XT Freilauf Wartung – Eine detaillierte Anleitung

In diesem Artikel erfährst du, wie du Fahrrad-Nabenlager zerlegen und warten kannst. Wir zeigen dir, welches Werkzeug du dafür benötigst und wie du die einzelnen Komponenten austauschen oder reparieren kannst. Wenn du all diese Arbeiten selbst beherrschst, kannst du viel Geld sparen, da der Service im Fahrradladen oft teuer ist.

Da der Arbeitsablauf an der Hinterradnabe komplexer ist als an der Vorderradnabe, konzentrieren wir uns hier auf die Beschreibung aller Wartungsarbeiten am Fahrrad-Nabenlager im Hinterrad. Die Anleitung lässt sich dann leicht auf die Vorderradnabe übertragen. Die gesamte Beschreibung bezieht sich im weiteren Verlauf auf die Shimano-XT-Nabe FH-T780. Dies ist eine gängige Nabe für 9-fach-Kettenschaltung. Die gesamte Anleitung ist aber auf viele andere Shimano-Naben übertragbar. Für Produkte anderer Hersteller wird die Schritt-für-Schritt-Erklärung möglicherweise anders aussehen, aber das konstruktive Prinzip wird ähnlich sein.

Aufbau der Hinterradnabe

Die Hinterradnabe besteht im Wesentlichen aus:

• Nabenkörper
• Zwei Kugellagern mit Dichtungen
• Freilauf
• Kassette
• Hohlachse
• Schnellspannachse

Die Wälzlager sitzen links außen im Nabenkörper und rechts außen an der Stirnseite des Freilaufs. Dabei befindet sich die äußere Lauffläche im Nabenkörper bzw. Freilauf und die innere Lauffläche auf den sogenannten Konen. Diese Konen werden über ein Innengewinde von der Hohlachse aufgenommen. Über dieses Gewinde wird auch das Lagerspiel grob eingestellt.

Auf der rechten Seite nimmt die Hinterradnabe den Freilauf auf. Dieses Bauteil ist nichts anderes als ein Mitnehmer, der in Fahrtrichtung die Zugkraft der Kette überträgt, in die entgegengesetzte Richtung jedoch quasi durchrutscht („frei läuft“). Dadurch brauchst du nicht pedalieren, wenn das Fahrrad rollt. Die Kassette (das Ritzelpaket) wird axial auf den Freilauf aufgesteckt und mit einem Abschlussring über ein Feingewinde verriegelt. Mit der Schnellspannachse wird die Hinterradnabe dann im Fahrrad-Rahmen fixiert.

Der Verschleiß am Fahrrad Nabenlager

In diesem Verbund gibt es gleich mehrere Teile, die einem Verschleiß unterliegen:

• Die Wälzlager: Sie müssen richtig eingestellt sein, sonst werden die Laufflächen und auch die Kugeln beschädigt. Und sie müssen immer gut gefettet sein, damit sie ihre Laufeigenschaft behalten. Dringt durch die Dichtungen Wasser ins Lager, wird das Fett mit der Zeit ausgewaschen und das Lager läuft möglicherweise trocken. Es bildet sich Rost auf den Laufflächen und den Kugeln. Auch Schmutz wird über eintretendes Wasser ins Lager verschleppt. Dadurch werden die Laufflächen beschädigt. Wenn es im Lager knackt, ist es oft schon zu spät für eine Wartung.
• Der Freilauf: Der Freilauf ist im Inneren ein filigraner Mechanismus mit Sperrklinken, die über einen Federring unter Spannung gehalten werden und im Fahrbetrieb über Sprungstufen rutschen. Durch übermäßige Belastung und mangelhafte Robustheit verschleißen die Sperrklinken im Freilauf derart stark, dass es zum Bruch der Sperrklinken oder zum Verlust der Federspannkraft kommen kann. Dann blockiert der Freilauf oder er rutscht durch.
• Die Kassette: Die Kette überträgt die durch Pedalieren aufgebrachte Zugkraft auf die Ritzel der Kassette. Durch die einwirkenden Kräfte verschleißen mit der Zeit die häufig benutzten Ritzel. Die Zahn-Zwischenräume werden mit der Zeit größer und die Kette hat mehr Spiel. Irgendwann rutscht die Kette dann auf diesen Ritzeln durch.

Der Verschleiß an den einzelnen Bauteilen am Fahrrad-Nabenlager vollzieht sich in der Regel schleichend. Durch regelmäßige Wartung und bedachtes Fahrverhalten kannst du diesen Verschleiß minimal halten und somit einen notwendigen Austausch einzelner Teile hinauszögern.

Lagerspiel einstellen

Im Groben stellst du das Lagerspiel über den linken Außenkonus ein. Der rechte Außenkonus verbleibt immer fest montiert auf der Hohlachse. Die Feineinstellung des Lagerspiels erfolgt später über den Schnellspanner, wenn du das Laufrad im Rahmen fixierst.

Die Grobeinstellung der Fahrrad Nabenlager

Zum Lösen der Kontermutter auf der linken Seite der Nabe ist der Ablauf wie folgt:

1. Staubkappe abziehen
2. Mit einem 17er Konusschlüssel (ein besonders flacher Maulschlüssel) in die Nut des Konus greifen
3. Mit einem Inbusschlüssel 5 mm die außen liegende Kontermutter ergreifen und die Verbindung lösen (Rechtsgewinde)

Das Lagerspiel veränderst du nun über eine andere Position des Konus auf der Hohlachse. Mit der neuen Einstellung ziehst du nun die Kontermutter wieder fest. Jetzt prüfst du das Lagerspiel durch Kippeln an der Achse gegenüber dem Nabengehäuse und durch Drehen der Achse. Meist musst du dich hier über mehrere Wiederholungen an die richtige Position des Konus herantasten, weil sich das Lagerspiel durch das Festziehen der Kontermutter schon wieder verändert. Die Achse sollte sich am Ende leicht drehen lassen und ein minimales Spiel haben, dann sind die Lager für die Feineinstellung perfekt vorbereitet.

Die Feineinstellung der Fahrrad Nabenlager

Die Feineinstellung erfolgt danach per Schnellspanner. Und durch genau diesen Stauchdruck beeinflusst du das Lagerspiel in den beiden Nabenlagern. Setze das Hinterrad in den Fahrradrahmen ein und spanne es mit der Schnellspannachse leicht fest. Je nach Bedarf veränderst du jetzt die Spannung beim Schließen des Schnellspanners und prüfst dabei immer wieder durch Kippeln am Laufrad, ob die Lager noch Spiel haben oder nicht.

Das Fahrrad-Nabenlager ist perfekt eingestellt, wenn es gerade eben kein Spiel mehr hat und das Laufrad sich nach dem Ausrollen selbständig wieder in die andere Richtung bewegt. Denn zu stramm bedeutet Pressung der Kugeln im Laufbetrieb und zu locker führt zu unkontrolliertem Abrollen der Kugeln. Und beides zerstört die Laufflächen im Lager. Erreichst du mit dem Schnellspanner keine perfekte Einstellung, musst du an der Hinterradnabe die Kontermutter wieder lösen und die Einstellung des linken Konus entsprechend verändern. Man tastet sich also mit mehreren Wiederholungen an die korrekte Einstellung heran. Die Prozedur kann etwas Zeit kosten, aber das Lager dankt es dir.

Kassette ausbauen / austauschen

Um die alte Kassette von der Hinterradnabe zu entfernen, musst du mit einem Spezial-Werkzeug die Abschlussscheibe lösen. Zur Auswahl stehen hier mehrere verschiedene Werkzeug-Ausführungen.

Das Standard-Werkzeug von Shimano: Mit dem Kassettenabzieher TL-LR15 löst du den Verschlussring der Kassette. Zum Gegenhalten benötigst du die Kettenpeitsche TL-SR20 um die Freilauf-Funktion zu überbrücken.

Alternativ gibt es den Hypercracker zur Demontage (ist mittlerweile schwer zu bekommen). Du steckst ihn auf die Kassette, baust das Laufrad in den Rahmen und rollst einige cm in Fahrtrichtung unter Belastung der Kette durch Treten der Pedale. Der abgewinkelte Haken am Hypercracker greift dabei in die Nische zwischen Kettenstrebe und Sattelstrebe und findet dort einen Anschlag. Mit dem nötigen Schwung und der Kraft auf den Antrieb löst sich der Abschlussring der Kassette.

Hast du die Abschlussscheibe entfernt, kannst du das gesamte Ritzelpaket vom Freilauf herunternehmen. Dabei sind die beiden kleinsten Ritzel in der Regel einzeln aufgesteckt, alle anderen Ritzel sind zu einem geschlossenen Paket vernietet. Du kannst bei der Demontage und Montage eigentlich nichts falsch machen, denn die Verzahnung auf dem Freilaufkörper weist an einer Stelle eine breitere Nut auf. Und alle Teile der Kassette passen somit radial nur in einer eindeutigen Position auf den Freilauf.

Willst du die Kassette lediglich reinigen, ist dieser Ausbau nicht erforderlich. Da reicht es, wenn du mit Lappen und dünner Flaschenbürste ans Werk gehst und das Hinterrad samt Kassette dabei im eingebauten Zustand über die Pedale in Drehung hältst. Doch für den Austausch der Kassette, die Wartung am Fahrrad-Nabenlager und die Demontage des Freilaufs ist es erforderlich, die Kassette von der Nabe zu entfernen.

Fahrrad Nabenlager zerlegen, reinigen und neu fetten

Der Ablauf Schritt für Schritt:

1. Auf der rechten Seite die Kassette entfernen (wie oben beschrieben)
2. Auf der linken Seite der Nabe die Staubkappe abziehen
3. Mit 17er Konusschlüssel und 5er Inbusschlüssel die Kontermutter lösen
4. Den linken Konus abschrauben
5. Die Achse nach rechts aus dem Nabenkörper ziehen, dabei aufpassen, dass auf der rechten Seite keine der 13 Kugeln verloren geht (die 11 Kugeln auf der linken Seite sitzen in einem Käfig)
6. Danach die Kugeln aus den Lagerschalen entfernen.

Auf der rechten Seite musst du hierfür zunächst ganz vorsichtig die flache Dichtungsscheibe entfernen, die von oben das Lager abdeckt. Für die Entnahme der Kugeln sind dann eine Pinzette und/oder ein kleiner Magnet sehr nützlich.

Nun reinigst du die Lagerschalen, Kugeln und Konen und prüfst vor allem die Laufflächen auf den Konen auf Verschleiß. Weisen sie Beschädigungen auf, müssen die Konen ausgetauscht werden. Allerdings bekommst du diese Konen nicht oder nur ganz selten selbst in gut sortierten Bikeshops als Einzelteile zu kaufen. In der Werkstatt findet sich manchmal aber eine Sammelkiste ausgebauter Einzelteile, in der du auf Anfrage selber nach passendem Ersatz stöbern darfst. Du kannst dir aber auch über Internet-Shops den passenden Ersatz kaufen. Dafür musst du lediglich über die genaue Bezeichnung der Nabe suchen. In unserem Fall also nach „Konus für FH-T780“.

Neben den Konen prüfst du aber auch die Kugeln und die Lagerschalen auf Macken oder Riefen. In der Regel zeigt sich auf den Konen der erste Verschleiß. Doch auch die Kugeln können schon Abnutzungs- oder Korrosionserscheinungen aufweisen. An den äußeren Lagerschalen hatten wir bisher noch nie Schäden.

Sind alle Teile unbeschädigt, fettest du die Lagerschalen, legst die Kugeln mit der Pinzette in das Fettpolster in der Lagerschale und baust alles wieder zusammen. Tipp zum richtigen Fett: Aus meiner Erfahrung ist Castrol LMX das mit Abstand beste Wälzlagerfett für die Nabenlager. Es ist sehr resistent gegen alle äußeren Einflüsse und hat beste Laufeigenschaften. Allerdings ist es wie alle guten Wälzlagerfette Lithium-verseift und greift daher Teflon-Dichtungen an. Ich halte dieses Fett deshalb immer in etwas Abstand zu Dichtungen, die meiner Vermutung nach aus Teflon (PTFE) bestehen.

Nach der Montage erfolgt das Einstellen des Lagerspiels wie oben schon beschrieben.

Freilauf ausbauen / austauschen

Der Zugang zum Freilauf erfordert zunächst die Demontage der Kassette, der Hohlachse und der beiden Lager (alles wie oben beschrieben). Der Freilauf ist mit einer Hohlschraube befestigt, die durch die Achse läuft. Diese Schraube muss gelöst werden. Anschließend können Sie den Körper abnehmen. Bei manchen Shimano-Naben liegt zwischen dem Freilauf und dem Nabenkörper noch eine dünne Unterlegscheibe.

Um an den Freilaufkörper einer gängigen Shimano-Nabe zu gelangen, musst du zunächst die Kassette, die Hohlachse und die Lagerkugeln auf beiden Seiten der Hinterradnabe entfernen. Dazu benötigst du Konusschlüssel (je nach Nabe 13/15/16/17/18 mm Schlüsselweite), Kettenpeitsche und den passenden Kassettenabzieher. Der Freilaufkörper ist per Hohlschraube auf dem Nabenkörper verschraubt. Hier benötigst du zur Demontage einen Inbusschlüssel mit 8 / 9 / 10 / 12 / 14 mm (je nach Freilauf-Variante). Achte auf die dünne Metall-Unterlegscheibe, wenn du den Freilauf vom Nabenkörper trennst. Sie darf nicht verloren gehen.

Wartung des Freilaufkörpers

Der Shimano-Freilauf braucht in der Regel nur alle 10000 km (ca.) gewartet werden. Ist dieser DEFEKT, muss er komplett ersetzt werden.

Der Freilauf hat auf der Seite die an der Nabe liegt eine kleine Gummidichtung, die das Eindringen von Schmutz und Wasser verhindern soll. Hier sollte man bei der Wartung beginnen. Wenn Sie die Dichtung mit den Fingern zusammen ziehen, wölbt sie sich ein bisschen, wodurch man diese herausnehmen kann. Reinigen Sie nun die Dichtung aber auch die Nute in der die Dichtung sitzt. Fetten Sie die Dichtungs-Nute gut, den so wird das Eindringen von Dreck und Wasser verhindert.

Falls Sie nicht sicher sind, ob der Freilauf noch in Ordnung ist, so überprüfen Sie die Freilauflager. Das geht wie folgt: Den inneren Teil des Freilaufs festhalten und mit der anderen Hand den Freilauf drehen. Läuft das Lager rauh oder ist ein HAKEN zu spüren, ist der Freilauf defekt. Er sollte dann ausgetaucht werden. Ist der Freilauf in Ordnung, reinigen Sie die Unterlegscheibe und den Nabenkörper (auch die Stirnverzahnung).

Montage des Freilaufkörpers

Schrauben Sie nun die leicht gefettete Hohlschraube wieder rein. Achten Sie darauf, dass die dünne Unterlegscheibe leicht gefettet wieder auf die Nabe aufliegt. Damit der Freilauf sich nicht lösen kann. Fetten Sie auch leicht die Verzahnung im Nabenkörper. Beachten Sie den von Shimano angegebenen Drehmoment es beträgt 38 bis 49 Nm.

Der Freilauf am Fahrrad

Der Freilauf ist nichts anderes als eine Kupplung zwischen der Hinterradnabe und dem Antrieb. Pedalierst du vorwärts, wirkt er als Mitnehmer und überträgt das Drehmoment. Pedalierst du rückwärts oder gar nicht, rutscht sie durch. Dann „überholt“ das Hinterrad den Antrieb. Bei einer Hinterradnabe für Kettenschaltung (Bild) befindet sich dieser Freilauf auf der rechten Seite und nimmt die Kassette (das Ritzelpaket) auf.

Freilauf-Arten

Es gibt einige konstruktive Varianten, je nach Einsatzzweck:

• Sperrklinken-Freilauf: Federnd gelagerte Sperrklinken verhaken sich in den Zähnen der Außenhülse und bilden eine formschlüssige Verbindung. Häufigste Variante im Fahrrad-Bereich.
• Zahnscheiben-Freilauf: Zwei Scheiben mit feiner Verzahnung werden per Feder axial gegeneinander gedrückt. Sehr robuste Kupplung wegen großflächiger Überdeckung in der Verzahnung. Kommt z. B. bei DT Swiss zum Einsatz.
• Walzen- / Rollen-Freilauf: Mehrere Rollen werden an die Außenhülse gepresst und erzeugen eine kraftschlüssige Verbindung. Einsatz eher im Kfz-Bereich.
• Klemmkörper-Freilauf: Viele kleinere Klemmkörper werden gedreht und klemmen sich dadurch fest. Kann hohes Drehmoment aufnehmen.

Am Fahrrad kommt hauptsächlich der Sperrklinken-Freilauf zum Einsatz, bei hochwertigen Naben (DT Swiss) auch der Zahnscheiben-Freilauf.

Aufbau Sperrklinken-Freilauf

Der Innenkern trägt mehrere Sperrklinken, die gefedert gelagert sind. Sie rutschen in Freilauf-Richtung über die innenseitige Verzahnung der Außenhülse. In Mitnahme-Richtung dagegen greifen die Sperrklinken in diese Verzahnung und bilden eine formschlüssige Verbindung zwischen Innenkern und Außenhülse. Damit ermöglichen sie die Übertragung des Drehmoments von der Kassette an die Hinterradnabe und das Fahrrad rollt.

Gegeneinander gelagert sind Innenkern und Außenhülse über zwei Kugellager mit sehr vielen kleinen Kugeln (bei uns 72). Die Außenhülse trägt außenseitig Zahnnuten und nimmt damit formschlüssig die Kassette auf. Stirnseitig trägt der Freilaufkörper die Außenlagerschale des rechten Nabenlagers (Bild) und nimmt über ein Innengewinde die Abschlussscheibe der Kassette auf.

Wie entsteht Verschleiß am Freilaufkörper?

Wie alle Komponenten am Fahrrad unterliegt auch der Freilauf einem Verschleiß. Die wesentlichen Einflussgrößen hierbei:

Nach vorne ist der Freilaufkörper sehr gut vor Schmutz geschützt (Kassette, Dichtung, Nabenlager). Doch auf der Rückseite trägt der Freilauf lediglich einen einfachen, schmalen Dichtring zwischen Innenkern und Außenhülse. Solange dieser Dichtring exakt in Position sitzt, besteht für das untere Kugellager im Freilauf keine Gefahr. Allerdings schleift diese Dichtung im Betrieb an den Metallflächen entlang und somit verschleißt sie im Laufe der Zeit, wenngleich auch nur geringfügig.

Den stärksten Verschleiß am Freilauf bewirkt aber eine mechanische Überlastung durch zu hohe Kräfte beim Pedalieren (zum Beispiel in steilen Anstiegen). Denn die Kraftübertragung im Inneren des Freilaufs erfolgt ausschließlich über die Sperrklinken. Und deren Kontaktfläche zur Außenhülse beschränkt sich auf wenige Quadrat-Millimeter. Da kommt es im Laufe der Zeit zu Deformationen, im schlimmsten Fall zum Bruch einer Sperrklinke.

Verschleiß erkennen

Wenn das frische metallische Surren der schlagenden Sperrklinken dumpfer wird oder ganz ausbleibt, ist es an der Zeit für eine genauere Prüfung. Nehme das Hinterrad aus dem Fahrradrahmen und drehe an der Kassette. Wenn sie an bestimmten Stellen im Umlauf abgebremst wird oder in anderer Form ungleichmäßig auf dem Freilaufkörper abrollt, sind Austausch oder Reparatur fällig. Bist du dir nicht sicher, entferne die Kassette vom Freilauf (hier steht, wie das geht). Dann hast du mehr Gefühl in der Hand, wenn du auf Schäden untersuchst.

Hast du Schäden erkannt und unternimmst dann nichts, kann der Freilauf unterwegs plötzlich und unerwartet seinen Dienst versagen: Er blockiert oder rutscht komplett durch. Ganz gleich, wie stark der Verschleiß ist: Du musst den Freilauf dann auswechseln oder reparieren:

Freilauf reinigen und fetten

Ist der Freilaufkörper in Ordnung, kannst du ihn in sehr eingeschränktem Rahmen reinigen und fetten. Dazu entnimmst du die rückseitig eingelegte Dichtung (durch Aufschieben hebt sich die Dichtung aus ihrem Bett), reinigst von außen (so weit das möglich ist) die Lagerkugeln und fettest die Kugeln mit einem guten Wälzlagerfett. Es wird empfohlen, Castrol LMX zu verwenden, nach Einschätzung des Autors das beste Wälzlagerfett fürs Fahrrad. Achte darauf, dass nach dem Fetten möglichst kein direkter Kontakt zwischen dem aufgetragenen Lagerfett und der Dichtung zustande kommt. Denn Wälzlagerfett ist in der Regel Lithium-verseift und Lithium greift Dichtungen aus PTFE (z. B. Teflon) an. Verwende für die Dichtung selbt am besten ein Teflonfett.

Den passenden Freilauf finden

Benötigst du einen neuen Freilauf, dann orientiere dich an der Bauteile-Bezeichnung der Hinterradnabe (zum Beispiel FH-T780). Daraus kannst du die Teilenummer für den Freilauf ermitteln (zum Beispiel Y-3CZ98050). Du kannst aber auch nach kompatiblen Freiläufen suchen, die auf Hinterradnaben anderer Baureihen verbaut werden. Für Demontage und Montage eines Freilaufkörpers muss die betreffende Hinterradnabe übrigens eingespeicht sein. Sonst fehlt dir der Gegenhalt beim Festziehen oder Lösen der Hohlschraube. Bedenke das, wenn du von einer kompletten Hinterradnabe den Freilauf lösen willst. Dann musst du die Nabe erst in eine beliebige Felge einspeichen (aber nicht vollständig zentrieren).

Sperrklinken-Freilauf zerlegen (Shimano)

Wenn du es dir zutraust, kannst du den Freilauf auch zerlegen. Das ist im Rahmen der regelmäßigen Wartung zwar nicht vorgesehen und dort auch nicht nötig, aber es ist sinnvoll, wenn du größere Beschädigungen vermutest und dir nicht gleich einen neuen Freilauf kaufen willst. Bei Shimano-Freiläufen gehst du dabei folgendermaßen vor:

1. Belasse den Freilauf auf dem Laufrad, dann hast du quasi einen Schraubstock für die anstehenden Arbeiten.
2. Breite unter deiner Baustelle einen Stofflappen oder ähnliches aus, damit dir beim Zerlegen keine Lagerkugeln verloren gehen.
3. Entferne die stirnseitig über der Lagerschale platzierte Dichtung mit einem kleinen Hebelwerkzeug. Achte darauf, dass du die filigrane Dichtlippe nicht beschädigst.
4. Mit dem Werkzeug TL-FH40 von Shimano (Freehub Removal Tool) entfernst du die stirnseitig montierte Lagerschale (die beiden gegenüberliegenden Aussparungen am oberen Rand der Lagerschale nehmen das Werkzeug auf). Alternativ kannst du dir auch ein passendes Werkzeug selber bauen (Fotos unten). Achtung: Linksgewinde.
5. Hast du die Lagerschale entfernt, kannst du Lagerkugeln und Außenhülse entnehmen. Dabei fallen dir garantiert viele kleine Kugeln aus dem unteren Lager entgegen. Denke also an die Unterlage zum Auffangen.
6. Je nach Freilauf-Variante sind noch Zwischenscheiben verbaut. Lege alle demontierten Bauteile so geordnet ab, dass du bei der späteren Montage nicht in der falschen Reihenfolge montierst.

Am zerlegten Freilauf kannst du nun nach Schäden suchen und gegebenenfalls reparieren. Gebrochene Sperrklinken kannst du natürlich nur entsorgen. Und es ist fraglich, ob ein Sperrklinken-Freilauf auch mit einer reduzierten Anzahl Sperrklinken noch einwandfrei seinen Dienst tut. Einen Versuch ist es aber wert. Als Schmiermittel für die Sperrklingen eignet sich ein nicht zu viskoses Fett, denn hoch viskoses Lagerfett könnte den filigranen Feder-Mechanismus negativ beeinträchtigen. Und dann würden die Sperrklinken durchrutschen und du trittst plötzlich ins Leere.

Übersichtstabelle: Welcher Freilauf ist mit welcher Kassette kompatibel?

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