Der Unterschied zwischen Rennrad- und Mountainbike-Schaltungen

Die Wahl der richtigen Schaltung hat großen Einfluss auf Performance, Fahrgefühl und Wartungsaufwand, egal ob es sich um ein Rennrad, Gravelbike oder E-Mountainbike handelt.

Grundlagen von Fahrradschaltungen

Gerade bei Fahrradschaltungen gibt es unzählige technische Begriffe 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.

Mechanische vs. Elektronische Schaltungen

Bei Mountainbikes und Trekkingrädern ist die mechanische Schaltung nach wie vor weit verbreitet, bei Rennrädern hingegen fast nur noch im Einstiegsbereich. Betätigt man den Schalthebel, wird der Schaltzug um eine definierte Strecke verkürzt oder verlängert.

Hier übernehmen elektrische Impulse die Arbeit der Bowdenzüge. Das Schaltsignal wird heute sowohl bei SRAM als auch bei Shimano kabellos per Funk übertragen. Lediglich ein Kabel bleibt bei Shimano-Systemen verbaut: Es führt vom Schaltwerk durch die Kettenstrebe zum Umwerfer und versorgt beide Komponenten vom zentralen Akku aus. Gleichzeitig dient es auch zum Laden des gesamten Systems.

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.

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.

Elektronische 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.

In Sachen Präzision sind elektronische Systeme klar im Vorteil. Ein Stellmotor sorgt dafür, dass die Kette oder das Getriebe immer exakt in Position läuft - Nachjustieren ist nicht nötig. Selbst unter hoher Last, etwa beim Bergauffahren oder Sprinten, bleiben die Schaltvorgänge sauber und schnell.

Vor- und Nachteile mechanischer Schaltungen

• Vorteile:
  • Unkompliziert und leicht
  • Günstiger als elektronische Systeme
  • Defekte können schnell behoben werden
• Nachteile:
  • Schaltvorgänge sind schwergängiger und weniger präzise
  • Schaltzüge verschleißen und erfordern regelmäßige Wartung

Vor- und Nachteile elektronischer Schaltungen

• Vorteile:
  • Hoher Schaltkomfort
  • Präzise und schnelle Gangwechsel
  • Keine sichtbaren Schaltzüge
• Nachteile:
  • Teurer als mechanische Varianten
  • Abhängig vom Akku

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.

Im Jahr 2012 schlug SRAM mit der Vorstellung der „SRAM XX1“ ein neues Kapitel auf. Der Hersteller verzichtete bei der neuen 1×11-Mountainbike-Schaltung auf einen Umwerfer und entwickelte ein spezielles Kettenblatt, das die Kette effektiv davon abhält, abzuspringen. Die nötige Bandbreite an Gängen wurde durch eine größere Kassette realisiert.

Komponenten und Technologien

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.

Funkschaltungen

Funkschaltungen sind deutlich einfacher zu installieren und ergeben einen aufgeräumteren Look des Rads als Kabelschaltungen. Sie benötigen jedoch eine Stromversorgung per Akku oder Batterie in jedem einzelnen Bauteil. In unserem Shop findest Du Upgrade-Kits, mit denen Du ganz einfach auf eine Funkschaltung umrüsten kannst.

Grip Shift

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.

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.

Bei Fahrrädern mit Kettenschaltung ist die Kettenlinie variabel, je nachdem auf welchem Kettenblatt Du unterwegs bist. 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.

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.

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

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.

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.

MTB-Schaltgruppen

Wenn es an die Auswahl der passenden Gruppe bzw. MTB-Schaltung geht, gilt das grundsätzliche Prinzip: je mehr du reinsteckst, desto mehr bekommst du auch - Schaltgruppen in höheren Preisklassen sind effizienter, langlebiger und ermöglichen einen leichtgängigeren Schaltvorgang, alles bei einem geringeren Gewicht.

Bestandteile einer Mountainbike-Gruppe

• Die Tretkurbel: Hier nimmt die Kraftübertragung ihren Anfang. An den Kurbeln des Tretlagers befinden sich die Pedale, mit deren Hilfe die Antriebsgruppe in Gang gebracht wird.
• Das Tretlager: Die Tretkurbeln werden auf der Tretlagerwelle befestigt, welche wiederum auf mehreren Innenlagern, dem Tretlager, gelagert sind.
• Die Kassette: Die Kassette besteht aus mehreren Zahnkränzen, häufig Ritzel genannt, und befindet sich am Hinterrad des Mountainbikes.
• Die Kette: Die Kette verbindet die Kettenblätter vorne mit der Kassette hinten und ist essentiell für den Antrieb des Mountainbikes.
• Das Schaltwerk und der Umwerfer: Das Schaltwerk und der Umwerfer verschieben den Lauf der Kette über die Kettenblätter bzw. die einzelnen Ritzel der Kassette.
• Die Schalthebel: Die Schalthebel befinden sich direkt am Lenker und sind dein Kontrollelement, um den Schaltvorgang über das Schaltwerk und den Umwerfer einzuleiten.
• Die Bremsen: Ebenfalls Bestandteil einer Mountainbike Gruppe ist die Bremse.

Gänge und Übersetzungen

Wie es auch bei Motoren im Auto der Fall ist ermöglichen dir die Gänge beim Fahrrad eine konstant hohe Kraftübertragung über eine große Übersetzungsbandbreite, um hohe Geschwindigkeiten bei jeder Steigung zu ermöglichen. Bei kleinen (leichteren) Gängen dreht sich das Hinterrad im Vergleich zur Kurbel weniger, während bei den großen Gängen das Hinterrad bei einer kompletten Umdrehung einen weiteren Weg zurücklegt als die Tretkurbel.

Die Ganganzahl ist dagegen einfach die rechnerische Anzahl an verfügbaren Gängen, die sich aus der Multiplikation der Kettenblätter vorne und der Ritzelanzahl hinten ergibt. Die Übersetzungsbandbreite ist logischerweise die wichtigere Größe, weswegen viele Hersteller immer mehr auf weniger Gänge und eine zum Teil noch höhere Übersetzungsbandbreite setzen.

Shimano vs. SRAM - MTB-Schaltungen im Detail

Im MTB-Bereich gibt es bei der Schaltung eigentlich häufig nur die Wahl zwischen Shimano und SRAM. Wir geben euch einen Überblick über die Technologien der beiden Konkurrenten und die Hierarchien der einzelnen MTB-Schaltgruppen.

Shimano

Shimano ist aktuell der Marktführer in allen Fahrradsegmenten und hat das größte Portfolio an Schaltsystemen für den MTB-Bereich. Die meisten Gruppen wurden so entwickelt, dass sie sich auch kombinieren lassen, solange sie die gleiche Anzahl an Gängen besitzen. Die Schalthebel der japanischen Firma nutzen die Rapid Fire Technologie, welche über Daumen und Zeigefinger gesteuert werden. Die Technologie ermöglicht auch das Schalten mehrerer Gänge mit nur einem Druck.

Alle Schaltgruppen in der Übersicht:

• Tourney: Die billigste Gruppe im Shimano-Sortiment ist keine Mountainbike-spezifische Gruppe und wird sowohl bei Einsteiger-Hardtails als auch bei Freizeit-Rädern, Crossbikes und ATBs eingesetzt.
• Altus: Die Einsteiger-Gruppe von Shimano wird gelegentlich noch bei Budget-Mountainbikes eingesetzt, ist aber eigentlich wie die Tourney nicht wirklich für den Offroad-Einsatz geeignet.
• Acera: Ebenfalls noch eine Einsteiger-Gruppe, aber schon mit 2x9 und 3x9 Gängen und vermehrtem Einsatz von leichten Aluminium.
• Alivio: Die Top-Gruppe in Shimanos Freizeit-Rad-Bereich ist die Alivio, die schon so einige Technologien und Features der speziellen MTB-Gruppen übernimmt.
• Deore: Die Shimano Deore Gruppe ist in dieser Liste die erste wirklich 100%ige MTB-Schaltgruppe und richtet sich an Neulinge genauso wie Fortgeschrittene.
• SLX: Die SLX ist das Mountainbike-Äquivalent zur 105 im Rennradbereich: Das Arbeitstier unter den MTB-Gruppen unterscheidet sich in der Ausstattung und den Features nur geringfügig von teureren Gruppen, wiegt dafür aber mehr.
• Zee: Die spezielle Downhill- und Freeride-Gruppe kostet ungefähr so viel wie die SLX und ist aktuell als 1x10 Schaltung erhältlich.
• Deore XT: Nach der Deore wahrscheinlich die beliebteste MTB-Schaltgruppe. Die XT-Gruppe (häufig auch als Deore XT bezeichnet) liefert die erstklassige Performance im XTR-Format für weniger Geld und etwas mehr Gewicht und ist deshalb aus dem Segment der ambitionierten Mountainbike-Sportler nicht mehr wegzudenken.
• XT Di2: Die elektronische Version der XT nutzt elektronisch gesteuerte Servomotoren, um den Schaltvorgang direkt am Schaltwerk einzuleiten.
• XTR: Die Meisterklasse von Shimano hört auf den Namen XTR und besteht aus einer Mischung von Carbonteilen, Titan und hochwertigem Aluminium.

Schaltungstypen im Überblick

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