Zahnriemenantrieb (Fahrrad)
Der Zahnriemenantrieb beim Fahrrad basiert auf einem Zahnriemen als Kraftübertragungsmedium von Kurbel zu Nabe. Er stellt bei Rädern mit Nabenschaltungen oder Eingangrädern eine Alternative zum herkömmlichen Kettenantrieb dar.
Technik
Statt einer Kette werden Riemen aus Gummi-Mischgewebe aufgezogen und statt Kettenblatt und Zahnkranz kommen Zahnscheiben zum Einsatz.
Der Vorteil des Zahnriemenantriebs bei Fahrrädern ist der im Verhältnis zur Fahrradkette geringere Verschleiß und damit die Langlebigkeit des Übertragungsmediums. Die Riemen sind wartungsarm und müssen nicht geschmiert werden. Riemen sind zudem deutlich leichter als Metallketten; sie wiegen mit 70 bis 90 g nur rund ein Drittel im Vergleich zu modernen Fahrradketten (ca. 300 g). Ein wesentlicher Nachteil der endlos gefertigten Riemen ist, dass diese nicht wie herkömmliche Ketten durch Ausdrücken eines Bolzens mittels eines Kettennieters oder Öffnen eines Kettenschlosses geöffnet werden können. Dadurch kann die Länge des Riemens nicht angepasst werden (wie es durch Entfernen oder Einfügen von Kettengliedern möglich ist), somit ist für jedes Rad ein Riemen in spezifischer Länge notwendig. Ferner ist für die Rahmen eine spezielle Bauweise notwendig, damit die Riemen in den Hinterbau eingebaut werden können. In der Regel wird diesem Umstand durch eine teilbare rechte Sitzstrebe Rechnung getragen, um bedarfsweise die erforderliche Lücke zum „Einfädeln“ des Riemens zu erhalten. Die Teilbarkeit der Rahmenstrebe hebt den Massevorteil teilweise wieder auf.
Damit es nicht zu Rissen im Riemen kommt, muss die Riemenspannung bei ersten Versuchen sehr präzise eingestellt werden. Mittlerweile werden die Riemen mit Carbonfasern verstärkt, was die Lebensdauer stark erhöht,[1] die Riemen aber auch verteuert.
Entwicklung
Im Zweiradbereich wurde bei Motorrädern die Technik des Zahnriemenantriebs zur Kraftübertragung an das Hinterrad früher erprobt als in der Fahrradtechnik.
Ein Grund für die zögerlichere Anwendung bei Fahrrädern sind die sehr stark schwankenden Zugkräfte durch die Eigenart des Tretkurbelantriebes. Je nach Stellung der Tretkurbel im Tretzyklus variiert die übertragene Kraft durch die sich verändernden Hebelverhältnisse. Bei dem Tritt in die Pedale variiert das Drehmoment und somit die auf den Zahnriemen einwirkende Kraft stark, was zu einer hohen Beanspruchung führt.[1] Ebenso müssen die Riemenscheiben auch bei flexendem Rahmen exakt fluchten, um Schieflauf und daraus resultierenden erhöhten Verschleiß oder Beschädigungen des Riemens zu vermeiden. Rahmen für Riemenantriebe müssen daher ein erhöhtes Maß an Hinterbausteifigkeit aufweisen.
Die verwendeten Riemenscheiben waren zunächst aus Aluminium und Stahl, wie auch bei Zahnkränzen gebräuchlich. Für einen besseren Schutz vor Korrosion und weniger Verschleiß der Scheiben und Riemen wurden ab 2012 Edelstahlscheiben[2] eingeführt.
Im hochpreisigeren Nabenschaltungssegement und bei Tretlagerschaltungen kommen heute (2019) verstärkt Riemenantriebe zum Einsatz. Aktuell stellen mehrere Fahrradhersteller Zahnriemenantriebe mit unterschiedlicher Zahnung her. Ein einheitliches System hat sich noch nicht durchgesetzt.
2018 musste die Continental AG ihre eingesetzten Riemen komplett zurückrufen und hat ihn vom Markt genommen, da dieser reißen konnte.[3] Es wurde empfohlen, die ausgelieferten Fahrräder auf Kettenantrieb umzurüsten, oder auf ein Riemensystem der Konkurrenz, wenn der Rahmen die technischen Anforderungen erfüllt.[4]
Hersteller
Riemen
- Carbon Drive der Gates Corporation aus Denver (USA)
- Veer Split Belt Riemen zum umrüsten (Californien, USA)
- ehemalig: Contitech Power Transmission Group (2013) von Continental, entwickelte mit Benchmark Drives (Hersteller von Pedelec-Antrieben) ein Antriebssystem mit für Fahrräder, Pedelecs und E-Bikes, 2018 eingestellt und vom Markt genommen.
Rahmen
- Bullitt von Larry vs Harry, Kopenhagen – seit etwa 2015 mit Rahmenschloss
- Diamant, Hartmannsdorf
- Hermann Hartje KG, Eigenmarken des Radgroßhändlers
- Idworx
- Koga
- Prophete, Rheda-Wiedenbrück
- Riese und Müller, Darmstadt
- Scott, Givisiez
- Schindelhauer, Berlin
- Simpel, Schweiz
- Specialized
- Smart-Daimler AG, Stuttgart (smart electric bike)
Einzelnachweise
- ↑ a b Holger Dambeck: Fahrrad mit Zahnriemenantrieb: Die Stille des Asphalts. In: Spiegel Online. 3. Februar 2012, abgerufen am 28. September 2020.
- ↑ Georg Schmeißer: Riemenantrieb vs. Kette bei Fahrrädern – Vor- und Nachteile. In: rad-lager.de. www.rad-lager.de, abgerufen am 28. September 2020.
- ↑ Christian Wölbert: Continental ruft Fahrrad-Riemen zurück. In: haz.de. 31. Mai 2018, abgerufen am 28. September 2020.
- ↑ Riemenantrieb. Continental Bicycle Systems GmbH & Co. KG, archiviert vom Original; abgerufen am 1. November 2019.
