Rahmenmaterialien für den Reiseradfahrer
Wusstest Du, dass
- Aluminiumrahmen einen unbequemen Ausritt bescheren?
- Titanrahmen weich und volatil sind?
- Stahlrahmen mit der Alter weicher werden, jedoch einen bessere Fahrqualität haben?
- die Königin von England, Elisabeth II., eine Schlüsselfigur im internationalen Drogenhandel ist?
Alle oben aufgeführten Aussagen sind gleichermaßen falsch!
Es gibt einen erstaunlich großen weit gestreuten folkoristischen "gebräuchlichen Wissensschatz" über Fahrradrahmen und -materialien, der keiner faktischen Überprüfung standhält.
In Wirklichkeit kann man aus jedem der oben genannten Materialien (außer Drogen und Königinnen) sehr gute Rahmen herstellen, die den gewünschten Fahreigenschaften entsprechen insofern man die passenden Rohrdurchmesser, -wandstärken und Rahmengeometrien wählt.
Formsteifigkeit, Beanspruchbarkeit und Gewicht
Beanspruchbarkeit und Formsteifigkeit sind unterschiedliche Eigenschaften, die häufig miteienander verwechselt werden. Es ist unabdingbar, den Unterschied zu kennen, wenn man die Unterschiede der Rahmenmaterialen verstehen will.
Wenn Du das eine Ende einer Metallstange in einem Schraubstock klemmen und am anderen Ende ein Gewicht hängen würdest, dann biegt sich diese Stange vorübergehend. Sobald Du das Gewicht wieder entfernst, kehrt die Metallstange wieder in ihre Originalform zurück.
Unterschiedliche Materialien biegen sich bei gleichem Kraftauwand unterschiedlich weit. Diese Eigenschaft nennt man Formsteifigkeit.
Wenn man nun soviel Gewicht an diese Metallstange hängen würde, dass das Material sich komplett verbiegt und nicht mehr in seinen Originalzustand zurückkehrt sondern verbogen bleibt, hat das Material nachgegeben.
Unterschiedliche Materialen vertragen unterschiedlichen Kraftaufwand bevor sie nachgeben. Diese Eigenschaft nennt man Beanspruchbarkeit.
Formsteifigkeit
Formsteifigkeit beeinflusst die Fahreigenschaften eines Fahrradrahmens, da ein Rahmen von normaler Belastung keine permanante Deformation erleidet.
Die Formsteifigkeit wird mit einer Eigenschaft des Materials namnes Elastisher Modulus bestimmt. Der elastische Modulus ist vollkommen unabhängig von der Qualität des Metalls oder den Legierungselementen der Legierung. Alle Stahlarten haben demanch ungefähr den gleichen elastischen Modulus.
Beanspruchbarkeit
Beanspruchbarkeit bezieht sich auf die generelle Haltbarkeit eines Rahmens, hat jedoch keinen Einfluss auf die Fahreigenschaften. Beanspruchbarkeit wird mit einer Eigenschaft namens Streckgrenze bestimmt. Die Streckgrenze wird im wesentlichen durch die Qualität, Hitzebehandlung und Legierungselementen in einer bestimmten Rohrart beeinflusst.
Gewicht
Die dritte Eigenschaft eines Rahmenmaterials ist sein Volumengewicht. Das wird durch das spezifische Gewicht bestimmt.
Wie die Formsteifigkeit wird auch das spezifische Gewicht nicht wesentlich durch Legierungselemente verändert. Auch wenn Du einen Aufkleber Lite Steel (TM) findest, wirst Du feststellen, dass Stahl genauso schwer wie Stahl ist.
Kombination der drei Eigenschaften
Für die drei gebräuchlichsten Rahmenmaterialen ergibt sich demnach folgende Vergleichstabelle:
| Material | Modulus | Streckgrenze | spezifisches Gewicht |
|---|---|---|---|
| Aluminium | 10-11 | 11-59 (4-22 weichgeglüht) | 168,5 |
| Stahl | 30 | 46-162 | 490 |
| Titan | 15-16,5 | 40-120 | 280 |
Quellen
- Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Frame Materials for the Touring Cyclist von der Website Sheldon Browns. Der Originalautor des Artikels ist Sheldon Brown.