Rahmenmaterialien für den Reiseradfahrer: Unterschied zwischen den Versionen

Es gibt einen erstaunlich großen weit gestreuten, folkoristisch "gebräuchlichen Wissensschatz" über Fahrradrahmen und -materialien, der keiner faktischen Überprüfung standhält.

Unterschiedliche Materialen vertragen unterschiedlichen Kraftaufwand, bevor sie nachgeben. Diese Eigenschaft nennt man '''Beanspruchbarkeit'''.

Der E-Modul zeigt Dir, dass Du bei exakt gleicher Bauweise dreier Rahmen aus den drei Materialen mit gleichem Rohrdurchmesser und gleicher Rohrwandstärke ein Aluminiumrahmen etwa ein Drittel so stief wäre wie der Stahlrahmen. Der Titanrahmen hätte rund 50% der Steifigkeit des Stahlrahmens.

Bei Aluminium ist die oben beschriebene Ausgangssituation sogar noch verschärft. Ein identischer Aluminiumrahmen hätte nur ca 30% der Formsteifigkeit, ca. 50% Beanspruchbarkeit und rund 30% des Gewichts des Stahlrahmens. Daher haben die meisten Aluminiumrahmen deutlich größere Rohrdurchmesser und -wandstärken, um mit guter Formsteifigkeit und Beanspruchbarkeit zu punkten. Dies resultiert dann insgesamt immer noch in einem leichteren Rahmengewicht als bei vergleichbaren Stahlrahmen.

Die Torisions- bzw- Lateralkräfte werden zum großen Teil durch das Pedalieren aufgebracht. Jeder Rahmen wird um das [[Tretlagergehäuse]] herum durch die Kräfte des Pedalierens ein kleines Stück gebogen. Dieses Biegen kann man spüren und viele Fahrradfahrer denken, dass es Kräfte vergeudet. Tatsächlich stimmt das nicht, denn Metalle, die für den Rahmenbau verwendet werden, sind sehr effektive Federn. Die Energie wird am Ende des Kraftaufwands wieder zurückgeführt. Daher geht so gut wie keine Energie verloren. Es gibt also keinen echten Effizienzverlust durch einen biegsamen Rahmen (wenig Formsteifigkeit). Jedoch wird das Gefühl des flexenden Rahmens als unangenehm empfunden und daher bevorzugen viele Radfharer Rahmen, die in der Antriebsgegend formsteifer sind. Das trifft eher auf große, schwere Fahrer zu und solche, die häufig in den Pedalen stehen.

Die laterale Formsteifigkeit ist auch bei Tourenradlern, die mit schwerem Gepäck im hinteren Fahrradbereich unterwegs sind, von Bedeutung. Ein Rahmen, der in dieser Gegend zu sehr flext, wird als volatil bemerkt und tendiert dazu, bei hohen Geschwindigkeiten gefährlich zu oszillieren. Der Großteil der Biegung wird durch das Gepäckteil des Rads erzeugt, jedoch könne in den Sitzstreben genügend Torsionskräfte übertragen werden, dass dies die Situation noch verschärft.

Der meiste Blödsinn, der über die verschiedenen Rahmenmaterialien verbreitet wird, ist der imginäre Unterschied in der vertikalen Formsteifigkeit. Es wird beheuptet, dass der eine Rahmen butterweich jede Unebenheit wegsteckt, während ein anderer Rahmen schon das Überrollen eines Harrisses in der Straße spürbar mache. So gut wie alle dieser "Unterschiede" sind entweder Placeboeffekte (sprich: eingebildet) oder werden durch andere Aspekte als die Rahemnmaterialwahl hervorgerufen.

Unebenheiten werden durch die Reifendecke über den Reifen, das Laufrad, die Sitzstreben, die Sattelstütze, den Sattelrahmen und schließlich die Satteldecke an den Fahrrer durchgereicht. Jede dieser Komponenten leiten mehr oder weniger die Energie ab, jedoch nie die gleiche Menge.

Der einzige Teil des Rahmens, der zum "Federungskomfort" beitragen kann, ist das Sitzrohr, welches bei weit sugezogener Sattelstütze ein kleines Stück verbogen werden kann. Jedoch ist das Flexen des Sattelstützenteiles, das sich außerhalb des Sitzrohrs befindet, um ein Vielfaches höher zu bewerten.

Eine Rahmeneigenschaft, die einen weiteren Effekt bei Stößen haben kann, ist das hintere Dreieck des Diamantrahmens. Daher haben [[Tourenrad|Tourenräder]] meist sehr lange Kettenstreben, um den Fahrer weit vor das Hinterrad zu positionieren. Kurze Kettenstreben geben Stöße stärker weiter. Das ist wie im Bus, in dem man weiter hinten sitzt. Wenn man näher auf den Hinterrädern sitzt, wird man mehr durchgeschaukelt.

Wenn Du nach einem komfortablen Fahrrad suchst, sit es unsinnig, alleine das Rahmenmaterial zu fokussieren. Es gibt viele Komfortunterschiede zwischen einzelnen Fahrrädern, die durch folgende Gründe zu belegen sind:

Carbonfasern wird im Ramenbau immer beliebter. Der Bauprozess läuft jedoch vollkommen anders ab als bei Metallrohre. Wegen der faserigen Struktur des Materials hat es ein völlig anderes Oberflächenbild als Metall. Ein gut entworfener Carbonrahmen hat seine Fasern so ausgerichtet, dass die größte Beanspruchbarkeit des Rahmens an den Punkten mit der größten Krafteinwirkung liegen.

Leider ist im Fahrradbau die Carbontechnologie noch nicht ganz so ausgereift wie Metallrohrverarbeitung. Fahrräder werden vielen verschiedenen Kräften aus allen möglichen Richtungen ausgesetzt. Sogar mit Computermodellierungen ist es nicht möglich, jede einzelne physikalische Komponente vorauszusagen. Carbon hat großes Potential. Jedoch haben zeitgenössische Carbonrahmen noch nicht die Zuverlässigkeit und Ausdauer gezeigt, die im harten Tourenradeinsatz nötig sind. Ein typischer Schwachpunkt sind alle Stellen, an denen Metallteile wie [[Gabelende]]n, Tretlagergehäuse, Steuersätze usw. mit dem Rahmen verbunden werden müssen. Diese Stellen können durch Korrosion geschwächt werden und zum Bruch führen.

Alle oben genannten Materialen sind für Kurz- bis Mittelstreckendistanzen in Industrieländern gut brauchbar. Titan ist zwar teuer,  aber das haltbareste Material. Aluminium und Stahl sind genauso exzellent. Aus Carbon werden allerdings keine Tourenräder hergestellt, behauptete [[Sheldon Brown]] im Jahre 2001.