Wie funktioniert eine Shimano Gangschaltung genau?

Ob Shimano- oder SRAM-Antrieb: Die Kettenschaltung am Mountainbike oder E-MTB sauber einzustellen, sollte zum Standard-Repertoire gehören. Die Schaltung eines Fahrrads ist ein etwas komplexeres System, in dem mehrere mechanische Bauteile zusammenwirken.

Diese müssen optimal aufeinander eingestellt sein, um das Konzept Kettenschaltung reibungsarm und effizient werkeln zu lassen. Dabei ist es nicht so schwer, wie manche denken. Essenziell ist das mechanische Verständnis. Drehe nicht nur an der Schraube, sondern schau, was genau dann passiert. Welchen Einfluss hat welche Schraube aufs System?

Moderne 1x12-Antriebe sind mittlerweile Standard am Mountain Bike, aber auch hier ist die Funktionsweise bei beiden Herstellern nahezu gleich. Da an den meisten Mountainbikes, E-Bikes eingeschlossen, mittlerweile ein Einfach-Antrieb montiert ist, bei dem nur noch hinten geschaltet wird, ist das Einstellen sogar weniger komplex als früher mit Schaltwerk und Umwerfer.

Um die fehlende Bandbreite vorne zu kompensieren, müssen die Kassetten hinten allerdings größer sein und somit auch mehr Ritzel als früher haben, damit die Sprünge zwischen den Gängen nicht zu groß werden. Dies alles zusammen bedingt eine etwas genauere Feineinstellung der Schaltkomponenten als es früher der Fall war.

Kompatibilität

Um Deine Schaltung bestmöglich einstellen zu können, gibt es ein paar Voraussetzungen. Alle Teile des Antriebs und der Schaltung müssen zueinander kompatibel sein. Schaltwerk und Schaltgriff müssen vom gleichen Hersteller und idealerweise aus der gleichen Serie stammen.

Essenziell sind hier aber die Schaltstufen: ein 12-fach Schaltwerk kann nur von einem 12-fach-Schaltgriff gleichen Herstellers angesteuert werden; es kann ausschließlich eine 12-fach-Kassette und -Kette benutzt werden. Shimano- und SRAM-Bauteile können NICHT gemixt werden. Dies führt unweigerlich zu Problemen bis hin zur kompletten Fehlfunktion.

Für beste Performance ist ein markenreines, in sich kompatibles System obligatorisch. Auch wenn andere Hersteller kompatible Teile anbieten, schwöre ich persönlich auf Originalbauteile des jeweiligen Gruppen-Herstellers, um die beste Performance zu gewährleisten.

Pflege und Schmierung

Grobe Verschmutzungen, insbesondere an Ritzeln, Kette und Schaltröllchen, können Probleme beim Schalten verursachen. Eine gründliche Reinigung ist daher obligatorisch. Für geschmeidige Schaltvorgänge muss die Kette sauber und gut geschmiert sein.

Die Gelenke des Schaltwerks müssen leichtgängig sein. Sind sie verdreckt oder ist die Schmierung durch häufiges Waschen mit dem Hochdruckreiniger nicht mehr gegeben, darfst Du ihnen nach dem Säubern gern einen Tropfen Kettenöl spendieren. Dasselbe gilt für die Lager der Schalträdchen.

Grundsätzlich sollen alle Komponenten, die mit im Spiel sind, vor dem Einstellen der Schaltung sauber und natürlich technisch einwandfrei sein. Die Hauptursache für schlecht funktionierende Schaltungen ist zu viel Reibung. Weniger Dreck bedeutet weniger Reibung. Alle beweglichen Teile müssen sauber und geschmiert sein.

Bauteile prüfen

Nimm Dir zuerst die Kassette vor: Wenn Du das größte Ritzel im montierten Zustand an zwei gegenüberliegenden Stellen fasst und die Kassette dann zu kippen versuchst, darf nur wenig bis kein Spiel spürbar sein. Kontrolliere bitte das Anzugsmoment der Kassette am Freilauf (40Nm).

Die Kassette sollte in puncto Verschleiß im grünen Bereich sein. Spitze Zähne, auch „Haifischzähne“ genannt, sind ein klares Indiz dafür, dass die Kassette getauscht werden muss. Kontrolliere die Kassette auch auf etwaige Beschädigungen wie beispielsweise krumme oder abgebrochene Zähne. Ist dies der Fall, muss sie ebenfalls getauscht werden.

Das Schaltwerk muss fest und mit vorgeschriebenem Drehmoment am Schaltauge verschraubt sein. Selbstverständlich darf es nicht verbogen oder verzogen sein, was beim ernsthaften Mountainbiken schon mal vorkommt. Nur ein spielfreies Schaltwerk kann die Gänge sicher, schnell und präzise wechseln.

Kontrolliere auch das seitliche Spiel der Schalträdchen (idealerweise bei abmontierter Kette), indem Du daran wackelst. Sind die Lager verschlissen, kippen die Rädchen hin und her. Das Schaltwerk ist dann nicht mehr in der Lage, die Kette sauber unter dem gewünschten Ritzel in Position zu bringen und sie in der Flucht zu den Ritzeln zu halten.

Dann kannst Du gleich noch den Zustand der Zähne an den Schalträdchen checken: Genau wie bei der Kassette und dem vorderen Kettenblatt dürfen die Zähne der Schalträdchen ebenfalls nicht verschlissen oder beschädigt sein. Die Kassette muss korrekt auf dem Freilaufkörper montiert werden und spielfrei sein.

Möchtest Du die Kette weiter benutzen und keine neue verbauen, solltest Du sie vorher mit einer Kettenlehre auf Längung prüfen. Gerade am Mountainbike schlägt die Kette durch die starken Vibrationen und Schläge zusätzlich seitlich aus.

Spürst Du beim seitlichen Tordieren der Kette starkes Spiel und lässt sich die Kette sehr weit „biegen“, muss sie getauscht werden. Moderne 11- und 12-fach-Schaltwerke von Shimano und SRAM beherbergen eine Mechanik zur Erhöhung der Kettenspannung, die in der Verbindung von Schaltwerkskörper zum Käfig steckt.

Da diese Technik ebenfalls einem Verschleiß unterliegt, kontrolliere die Funktion bzw. die Wirkung der Kupplung: Der Käfig darf sich nur mit spürbarem Kraftaufwand nach vorne bewegen lassen - Du spürst ein deutliches Losbrechmoment im Gelenk, bevor du gegen die Federkraft andrückst. So soll es sein!

Schlägt das Schaltwerk gegen einen festen Gegenstand, verbiegt das Schaltauge auch gerne mal, obwohl das Schaltwerk selbst vielleicht gar nicht viel abbekommen hat. Dafür ist es schließlich auch da: Als „Sollbruchstelle“ zwischen Rahmen und Schaltwerk.

Wir empfehlen, bei Beschädigung direkt ein neues Schaltauge zu verbauen. Wenn etwas kaputt geht, dann besser so ein günstiges Teil als das Schaltwerk oder gar der Rahmen. Ein sichtbar verzogenes Schaltauge lässt eine saubere Einstellung der Schaltung per se nicht mehr zu.

Schaltzug und Außenhülle

Damit der Schaltgriff exakte „Befehle“ an das Schaltwerk weiterleiten kann, muss der Schaltzug und die schützende Außenhülle akkurat angeschlossen sein. Wenn Du einen neuen Schaltzug installierst, solltest Du auch immer gleich prüfen, ob er reibungsarm durch die komplette Hülle gleitet.

Falls nicht, musst Du besser auch die Hülle tauschen. Mit einem speziell beschichteten Schaltzug verringerst Du die Reibung nochmals spürbar. Prüfe die Reibung des Schaltzugs in der Außenhülle. Präzises Schalten geht nur mit wenig Reibung!

Zu enge Radien bei der Verlegung der Außenhülle erhöhen die Reibung unnötig und sollten daher vermieden werden. Manche Fahrer:innen schmieren die Schaltzüge beim Einbau, doch wenn, dann sei sparsam und verwende ein dünnflüssiges Schmiermittel wie Gabelöl oder Nähmaschinenöl.

Überblick der Einstellschrauben

Bevor es an das Einstellen geht, hier noch ein kurzer Überblick der 3 Einstellschrauben eines modernen Schaltwerks. Die Schrauben und deren Funktion sind bei SRAM und Shimano aber gleich, auch deren Anordnung ist sehr ähnlich.

  • B-Schraube (B-Screw): Diese Schraube ist für den Grad der Umschlingung der Kette auf der Kassette und für den Abstand des oberen Schalträdchens zum jeweiligen Ritzel zuständig.
  • L-Schraube (Low Limit Screw): Diese Schraube stellt die obere Begrenzung des Schaltwerk-Schwenkbereichs ein, am größten Ritzel der Kassette.
  • H-Schraube (High Limit Screw): Diese Schraube stellt die untere Begrenzung des Schaltwerk-Schwenkbereichs ein, am kleinsten Ritzel der Kassette.

Endanschlag unten (H-Schraube)

Schaltest Du das Schaltwerk in den leichtesten oder schwersten Gang, besteht bei schlechter Justierung die Gefahr, dass sich die Kette unten zwischen dem kleinsten Ritzel und dem Rahmen oder oben zwischen dem größten Ritzel und den Speichen verklemmt, sollte sie über das jeweilige Ritzel springen.

Hierzu lässt sich der Schwenkbereich des Schaltwerks in beide Richtungen mit sogenannten Endanschlägen begrenzen. Zuerst wird der „untere“ Endanschlag eingestellt, also für die Begrenzung auf dem kleinsten Ritzel. Dies machst Du mit der H-Schraube (High Limit Screw oder H-Screw).

Wenn Du auf das kleinste Ritzel schaltest, muss das obere Schaltröllchen in einer Flucht unter dem kleinsten Ritzel der Kassette stehen und darf nicht weiter Richtung Rahmen verfahren. Wichtig: der Schaltgriff muss auf den schwersten Gang geschaltet sein.

Drehst Du die Endanschlags-Schraube im Uhrzeigersinn, wird der Anschlag nach links, also Richtung Speichen, verschoben. Durch Drehen der Schraube gegen den Uhrzeigersinn stellst Du den Anschlag weiter nach rechts, Richtung Rahmen.

Schaltzug klemmen und Zugspannung einstellen

Von hier aus wird nun die Zugspannung eingestellt. Am Schaltgriff befindet sich am Ausgang für den Schaltzug-Außenhülle eine kleine Rändelschraube, die werkzeuglos verstellt werden kann. Sie sollte komplett im Uhrzeigersinn hereingedreht werden und dann ca. 1-2 Umdrehung gegen den Uhrzeigersinn wieder heraus.

So hast Du in beide Richtungen Spielraum beim Einstellen. Ist der Schaltzug in dieser Einstellung am Schaltwerk zu stark gespannt, zu sehr entspannt oder befindet sich das Schalträdchen nicht exakt unter dem kleinsten Ritzel, muss die Klemmung des Zuges am Schaltwerk nachgestellt werden.

Endanschlag oben (L-Schraube)

Nun stellen wir den "oberen" Endanschlag ein, also am größten Ritzel der Kassette. Hierzu schalte in den leichtesten Gang. Der Endanschlag wird mit der L-Schraube (Low Limit Screw oder L-Screw) justiert.

Die wichtigsten Bauteile einer MTB-Schaltung

Das sogenannte Schaltwerk sitzt hinten am Bike und ist das essenzielle Bauteil einer Kettenschaltung, damit die Kette über die Ritzel der Kassette wandern kann. Mit der großen Inbus-Schraube ganz oben wird das Schaltwerk über das Schaltauge am Hinterbau des Bike-Rahmens befestigt.

Der Abstand zwischen Schaltwerk und Kassette lässt sich mit der Umschlingschraube regulieren. Sie sitzt an der Rückseite des Schaltwerks nahe der Schaltaugenbefestigung. Bei Shimano-Schaltwerken ist die obere Anschlagsschraube mit einem H markiert (high gear), bei Sram-Schaltwerken ist es die innere Schraube. Sie begrenzt den Schwenkbereich des Schaltwerks nach außen.

Unter der oberen sitzt die untere Anschlagsschraube. Bei Shimano-Schaltwerken ist sie mit einem L (low gear) markiert, bei Sram-Schaltwerken ist es die äußere Schraube. Sie begrenzt den Schwenkbereich des Schaltwerks nach innen. Die Buchse dient dazu, den Schaltzug mit Hülle (Bowdenzug) in die richtige Position am Schaltwerk zu führen.

Die Kombination aus einer Schraube und einem kleinen Klemmblättchen sichert den Zug am Schaltwerk. Die Arme des Schaltwerks sind mit Federn verbunden, die dafür sorgen, dass die Kette auf kleinen Ritzeln genauso gespannt ist wie auf großen. Sie verhindern ein Schlagen der Kette an den Hinterbau.

Die beiden Schaltröllchen sind für die Führung der Kette im Schaltkäfig verantwortlich. Wegen der exponierten Position sammelt sich an ihnen häufig Schmutz. Deshalb sollte man sie regelmäßig reinigen. Um die Kette aufs nächste Ritzel zu hieven, ist eine Querbewegung des Schaltwerks nötig. Die unterstützt der Schaltkäfig mit den Schaltröllchen.

Der Schalthebel am Lenker ist mit einem Schaltzug aus Stahl mit dem Schaltwerk verbunden. Er dient dazu, die Kette aufs nächstgrößere Ritzel zu befördern. Die Gänge lassen sich dann leichter treten.

Ein Druck auf den unteren Schalthebel befördert die Kette aufs nächstkleinere Ritzel, die Gänge werden also schwerer. Mit der Einstellschraube für die Zugspannung lässt sich das Kletterverhalten der Kette an den Ritzeln der Kassette feinjustieren.

Tipps zum Schalten

Das Schaltwerk und der Umwerfer der Kettenschaltung eines Fahrrads folgen einer simplen mechanischen Aufgabe: Um die Kette auf das benachbarte Zahnrad zu befördern, drücken sie seitlich dagegen. Um ihre Lebensdauer zu erhöhen, solltest du einen solchen Schräglauf vermeiden: Er belastet den Antriebsstrang, da die Kette schleift und sich seitlich verformt. Dadurch nutzen sich die Zahnräder schneller ab.

Ein höherer Gang bedeutet auf dem Fahrrad einen höheren Kraftaufwand und eine niedrigere Trittfrequenz (Kadenz). Grundsätzlich ist es jedoch empfehlenswert, vorne auf einem kleinen Kettenblatt zu fahren, um eine relativ hohe Frequenz zu treten, damit du deine Knie und Gelenke nicht unnötig belastest.

Für mehr Schwung solltest du beim Ausrollen vor einer roten Ampel und vor einem Berg in einen niedrigeren Gang schalten. Wer mit dem E-Bike bzw. Pedelec richtig schaltet, kann Akku sparen und dadurch die Reichweite steigern. Wenn du mit höheren Drehzahlen fährst, muss der Motor nicht so viel arbeiten, wodurch du Strom einsparen kannst.

Um die Akkulaufzeit optimal zu nutzen, sollten E-Bike-Fahrer darauf achten, in einem geeigneten Gang zu fahren, der es ihnen ermöglicht, eine effiziente Trittfrequenz beizubehalten, ohne den Motor unnötig zu belasten. Die Schaltweise hat einen wesentlichen Einfluss auf die Lebensdauer des Antriebsstrangs bei einem E-Bike.

Ketten- oder Nabenschaltung?

Bei einer Kettenschaltung wird die Fahrradkette von einem Kettenblatt zum nächsten bewegt, während sie sich gleichzeitig weiter vowärts bewegt. Dabei sind sowohl am Vorder- als auch am Hinterrad kleine Zahnräder, auch Ritzel genannt, angebracht.

Als Nabenschaltung bezeichnet man im Fahrradbereich ein mechanisches Getriebe, welches geschlossen in der Hinterradnabe eingebaut ist. Typische Nabenschaltungen mit bis zu neun Gängen werden normalerweise bei Alltagsfahrrädern und Kurzstrecken eingesetzt, beispielsweise beim klassischen Citybike. Es gibt allerdings auch anspruchsvollere Nabenschaltungen, etwa 11-Gang oder 14-Gang-Nabenschaltungen.

Grundsätzlich ist die Anzahl der Gänge schon ausschlaggebend dafür, wie viele verschiedene Übersetzungen sie individuell einstellen können. Die Anzahl der Gänge alleine sagt übrigens noch nichts über die Eignung des Fahrrads in bergigem und steilem Gelände aus. Wichtig hierfür ist vor allem das Übersetzungsverhältnis.

Der Antrieb

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.

Der Antrieb umfasst alle Teile, mit denen du das Fahrrad in Fahrt versetzen und beschleunigen kannst. Über die Schalthebel am Lenker steuerst du den Umwerfer und das Schaltwerk. Dadurch wechselt die Kette zwischen den einzelnen Zahnrädern hin und her.

Gleitet die Kette z. B. Je höher der Gang, desto mehr Kraft benötigst du, um die Kurbel rotieren zu lassen. Schaltest du vorne einen Gang höher, wandert die Kette auf ein größeres Blatt. Schaltest du hinten einen Gang höher, wandert die Kette auf ein kleineres Ritzel.

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. Die Kettenschaltung kommt an Fahrrädern bis heute am häufigsten zum Einsatz. Bei einer Nabenschaltung ist die Gangschaltung in die Hinterradnabe eingebaut.

Mit dem linken Schalthebel bewegst du die Kette zwischen den vorderen Kettenblättern hin und her. 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.

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. Ist ein Berg in Sicht, solltest du bereits vor dem Anstieg auf ein kleineres Kettenblatt wechseln.

Häufige Probleme

Nichts ist nerviger auf Tour, als eine rasselnde Schaltung. Oder wenn die Kette beim Gangwechsel nicht zügig und korrekt aufs gewünschte Ritzel springt, sondern verzögert reagiert. Oder der schlimmste Fall: Das Schaltwerk hievt die Kette beim Schalten in den Berggang über das größte Ritzel hinaus und sie verklemmt sich zwischen Kassette und Speichen.

Wenn dein Bike erst ein oder zwei Touren hinter sich hat, ist es sehr wahrscheinlich, dass die Schaltung nachjustiert werden muss. Das Schaltwerk wandert minimal in Richtung kleine Ritzel. Analog dazu wandert der Umwerfer nach innen. Dieses Problem lässt sich jedoch in der Regel durch Nachspannen des Zuges lösen.

An älteren Mountainbikes oder wenn man häufig bei Schlechtwetter im Gelände unterwegs ist, können die Züge verschmutzt sein. In diesem Fall ist ein Wechsel der Züge fällig. Und danach das Einstellen der Schaltung.

Schaltwerk einstellen

Als erstes wird der Schwenkbereich eingestellt, beziehungsweise überprüft. Schalte zuerst aufs kleinste Ritzel. Justiere die H-Schraube so, dass das obere Schaltröllchen exakt unter dem kleinsten Ritzel steht. Nach Begrenzen des unteren Anschlags den Zug wieder spannen und anklemmen.

Schalte jetzt vorsichtig hoch bis aufs größte Ritzel. An der L-Schraube lässt sich der Schwenkbereich zu den Speichen hin begrenzen. Die Kette darf auf keinen Fall hinter die Kassette in die Speichen fallen! Der Schalthebel darf sich nach dem Schalten aufs größte Ritzel nicht mehr weiter drücken lassen.

Rasten alle Gänge korrekt ein? Läuft die Kette exakt mittig über jedes Ritzel? Die Feineinstellung erfolgt mit der Zugspannschraube/Rändelschraube am Schalthebel (oder bei älteren Bikes hinten am Schaltwerk). Bei verzögertem Hochklettern den Zug spannen. Bei verzögertem hinunterwandern den Zug nachlassen.

Umschlingung der Kette checken

Über den beiden genannten Anschlagschrauben (H + L) sitzt eine weitere Schraube (B), die direkt auf eine kleine Rampe am Schaltauge drückt. Sie regelt den Abstand des oberen Schaltröllchens von den Ritzeln und muss nur selten justiert werden.

Umwerfer einstellen

Für exakte Kettenwechsel müssen die Leitbleche des Umwerfers parallel zu den Zahnrädern stehen. Außerdem muss das äußere Leitblech einen Abstand von ein bis drei Millimetern zum großen Kettenblatt haben. Prüfe und korrigiere den Sitz des Umwerfers gegebenenfalls.

Wie beim Schaltwerk gibt es auch am Umwerfer die Schrauben H und L, die den Schwenkbereich begrenzen. Schalte zuerst aufs kleinste Kettenblatt und hinten aufs größte Ritzel. Justiere mit der L-Schraube den inneren Anschlag so, dass die Kette gerade eben ohne Schleifen am inneren Leitblech vorbei läuft.

Äußerer Anschlag: Schalte hinten aufs kleinste Ritzel und vorne aufs größte Kettenblatt. Justiere die H-Schraube so, dass die Kette gerade eben ohne Schleifen am äußeren Leitblech vorbei läuft. Der Schalthebel darf sich nicht weiter drücken lassen!

Verwandte Beiträge:

Kommentar schreiben

Kommentare: 0