Fahrradreifen und -schläuche: Unterschied zwischen den Versionen

Zwischen den beiden Wulsten ist eine Gewebstruktur eingewoben, die die [[Karkasse]] des Reifens bildet. Dies ist das Herz des Reifens, der die Form bestimmt. Die meisten Reifen sind aus [[Nylon]]schnur, wenige Reifen aus [[Polyamid]]en aufgebaut. Bis in die 1960er Jahre war Baumwolle/Zellstoff verbreitet. Diese ware nicht widerstandsfähig und verrotteten schnell. Manche [[Schlauchreifen]] werden weiterhin aus Baumwolle und Seide gefertigt.

Manche Reifen sind aus dicken Fäden, manche aus dünneren hergestellt. Bei dünneren Fäden erhöht sich die Thread-Per-Inch (Fäden pro Zoll) Zahl. Häufig wird diese Zahl als Indikator für die Leistungsfähigkeitd es Reifens hergenommen.

Man hat versucht Radialreifen für Fahrräder herzustellen. Sie stellten sich jedoch als zu flexibel an den Seitenwänden heraus. Diese Flexibilität führt zu einem unsichern Fahrgefühl - ähnlich einem Reifen mit viel zu wenig Luftdruck.

Sobald das Gewebe zwischen den Wulsten des Reifens fertig ist, hat der Reifen seine grundsätzliche Form erhalten. Jetzt kann er mit einer Gummimischung überzigen werden. Dies geschieht im Wesentlichen dazu, um das Gewebe zu schützen. Die Gummischichten haben sonst keine strukturelle Funktion.

Abgelöst wurden die Wulstreifen durch [[Drahtreifen]]. Diese benötigen keinen Haken mehr in der Felge, in den sich der Reifen einhaken kann, sondern wetrden durch den Reifendruck gegen die inner Flanke der [[Felge]] gedrückt. Hier muss immer für ausreichend hohen Reifendruck gesorgt werden, damit der Reifen nicht von der Felge springt. Drahtreifen werden meist sehr viel genauer produziert als Wulstreifen. Sie haben Produktionstoleranzen im Millimeterbereich.

*Manche Fahrer berichten, dass man auf Schlauchreifen einen besseren Fahrkomfort und bessere Traktion geniessen soll.

Vor dem zweiten Weltkrieg waren Reifen und Schläuche aus Naturlatex hergestellt, das aus tropischen Bäumen gewonnen wurde. Während des Krieges war der Nachschub dieses Rohstoffs nicht mehr gesichert, daher wurde [[Butyl]] erfunden. Butyl stellte sich ale sehr erfolgreicher Ersatzstoff heraus, da es für den Einsatzzweck besser war als das bisher verwendete Latex. Inzwischen sind so gut wie alle Reifen aus Butly statt Latex.

Manche Fahrer bevorzugen Latex als Material für ihre Schläuche, da sie etwas leichter als Butylschläcuhe sind. Manche Fahrer glauben, dass der Rollwiderstand bei Latex geringer sei.

Latex ist etwas poröser als Butly. Daher müssen diese Schläuche etwas häufiger auf korrekten Luftdruck kontrolliert und nachgefüllt werden.

Weitverbreitet ist der Irrglaube, dass der [[Reifendruck]] die [[Felge]] hält. Wenn Du genau nachdenkst, merkst Du, dass das nicht sein kann, da der Luftdruck rund um die Felge herum immer gleich bleibt. Wie verteilt dann ein Reifen seine Last?

An der Kontaktstelle werden Lauffläche und Geweb des Reifens gegen den Untegrund flach gedrückt. Der Luftdruck kann nur direkt nach außen wirken. Darum drückt er an dieser Stelle genau nach unten und sorgt so für eine Balance zwischen Gewicht und Verformung. Der Luftdruck an der Kontaktstelle bringt keinen Beitrag zur Spannung im Gewebe. Die Fläche der Kontaktstelle ist äquivalent zum Gewicht, das von oben drückt, dividiert durch den Luftdruck. Zum Beispiel ist die Fläche bei einem Lutdruck von 50 [[PSI]] (ungefähr 3,5 [[bar]]) und einem Gewicht von 100 Pfund (ca. 50 kg) ungefähr 5 Quadratcentimeter.

Die Fäden des Reifengewebes können Kräfte nur längs und unter Spannung weiterführen. Der Luftdruck formt diese in eine zirkuläre Kreuz- und Quersektion außer an der Stelle, wo die [[Reifenaufstandsfläche]] des Reifens mit dem Boden besteht. Hier wird diese Formation flachgedrückt und an den Seiten werden sie zu einem Bogen mit sehr engem Radius verformt.

Dieser Effekt läßt sich von oben schön in Form einer Ausbeulung beobachten, wenn man auf dem Rad sitzt. Die Kontaktstelle wird flach gedrückt und drumehrum wird der Radius der Seitenwände etwas verkleinert. Der Reifen wird effektiv dünner. Die Spannung der Gewebfäden ist an dieser Stelle leicht geringer, obwohl sie die Last "tragen".

Ein Reifen verteilt die Last also, indem der Druck abwärst reduziert wird. Das ähnelt dem Prinzip eines eingespeichetn [[Laufrad]]s. Ein eingespeichtes laufrad und der [[Pneumatischer Reifen|pneumatische Reifen]] sind zwei Beispiele für vorgespannte bewegliche Strukturen, deren brilliante und nicht direkt intuitive Aspekte perfekt zusammenarbeiten und mehr als das 100-fache des eigenen Gewichts tragen können.

Diagonale Schichten helfen außerdem laterale und Drehmomentlasten zu verteilen, indem sie die Verbindung zwischen der Reifenaufstandsfläche und der Felge triangulieren, so wie die Speichen eines [[semitangential]] eingespeichten Laufrads laterale und Drehmomentkräfte verteilen. Bei Schlauchreifen funktionieren die diagonalen Schichten wie eine chniesisches Fingerpuzzle. Der Reifendruck macht den Reifen dicker und damit kürzer, was ihn stärker gegen die Felge drückt.

* Bei harten und unebenen Untergründen können sich die Stollen in aus dem Untegrund ragende Auswölbungen "festkrallen" und die Rutschgefahr vermindern.

* Bei weichen und matschigen Untergründen "stechen" die Stollen in den Untegrund und vergraben sich geradzu und erhöhen so den [[Grip]].

PKW- und LKW-Reifen benötigen ein Profil, da sie einem gefährlichen Effekt namens [[Aquaplaning]] ausgesetzt sein können. Das passiert, wenn man in sehr nassen Bedinungen fährt. Hierbei kann der Reifen auf einer Art Wasserkissen aufschwimmen und zu totalem Kontrollverlus führen.

* ein Autoreifen vergleichsweise breit ist und daruntergeratenes Wasser kaum seitlich ausweichen kann, wenn es keine Rillen gibt, die es herausführen.

* ein Autoreifen meits mit viel weniger Luftdruck gefagren wird als ein Fahrradreifen.

* die Kontaktstelle des Fahrradreifens rundlich ist. Da Fahrräder in Kurven normlerweise seitlich geneigt werden, sind auch die Außenkanten des Reifens rund. Daher wird Wasser leicht auswärts gedrängt.

Reifen mit Stollen haben auf hartem Untergund eine schlechte Haftung. Das liegt daran, dass sie sich bei seitlichen Kräften hzur Seite biegen. Das passiert bei einem Reifen ohne Stollen nicht.

In der Praxis funktioniert das aber mehr schlecht als recht. Kombinationsprofile funktionieren im Gelände recht gut aber auf Asphalt sehr schlecht. Sie sind sehr viel schwerer als normale Straßenreifen und wenn man agressiv in Kurven fährt, können die Stollen zu plötzlichen Kontrollverlust führen. Diese Reifen sind fast genauso schwer und langsam wie richtige Stollenreifen, haben aber keine der günstigen Eigenschaften von glatten Straßenreifen.

Wenn Du die meisten Zeit auf Asphalt fährst und nur gelgentlich Gelände befährst, kann einn Kombinationsprofil am Vorderrad und hinten ein Straßenreifen eine ganz gute Wahl sein.

Reifenbreite und -druck sind untrennbar miteinender verbunden. Es wäre ein schwerer Fehler, sie unabhängig voneineander zu betrachten. Im allgemeinen sollten breitere Reifen mit weniger und schmalrere Reifen mit mehr Druck befüllt werden.

Der Teil des Reifens, der tatsächlich Kontakt mit dem Boden hat, wird [[Reifenaufstandsfläche]] genannt. Im allgemeinen ist die Fläche der Reifenaufstandsfläche direkt proportional zum Gewicht, der auf dem Reifen lastet und invers proportional zum Reifendruck. Zum Beipsiel: Wenn ein Reifen mit einem Gewicht von rund 50 kg belastet wird und mit 7 bar aufgepumpt ist, wird der Reifen an der Reifenaufstandsfläche auf ca. 25x25 mm flachgedrückt. Wenn man jetzt den Reifendruck auf 3,5 bar reduziert, vergrößert sich die Reifenaufstandsläche auf ca. 50x50 mm (wenn die Felge dann nicht schon den Boden berührt).

* Der Reifen tendiert zum schlingern auf der Felge und kann im Extremfall auch von der Felge abspringen. Das ist inbesondere ein Problem von breiten Reifen auf schmalen Felgen.

* Bodenkontakt wird bei leichten Unregelmäßigeiten des Unterdrunds gehalten - dadaurch wird die Boden[[haftung]] verbessert.

Gerissene Fahrradfahrer experimentieren mit verschiedenen Reifendrücken und variieren den Reifendruck je nach Untegrundbeschaffenheit.

Da bei den meisten Fahrrädern das Hinterrad wesentlich mehr Gewicht trägt als das Vorderrad, sollte der hintere Reifen immer mit mehr Reifendrzuck gefahren werden als der vordere. Typischerweise beträgt der Unterschied rund 10%.

'''Wir geben keine Empfehlungen für den richtigen Reifendruck - entsprechende Kontakteversuche sind zwecklos!'''

[[Trike]]s und zweirädrige Anhänger unterscheiden sich wesentlich von Fahrrädern, weil sie sich in Kurven nicht neigen können. Reifenverschleiß wird zumeist durch die Kräfte in Kurvenfahrten erzeugt. Bei einem Fahrrad wirken diese Kräfte auf unetrschiedliche Areale der Lauffläche, je nachdem wie weit man sich in die Kurve legt und wie schnell man fährt.

Bei einem [[Anhänger]] oder Trike ist der Verschleiß auf die Mitte der Lauffläche konzentriert. Wenn man hier die Reifen mit zuviel Reifendruck betreibt, laufen die Reifen nur auf der Mitte der Lauffläche und der Verschleiß wird enorm.

Bei Anhängern kann eine schwerwiegende Überhöhung des Reifendrucks dazu führen, dass der Anhänger sich überschlägt, da die Reifen zum hüpfen neigen, wenn sie auf welligen Untegrund gefahren werden.

Die meisten Fahrräder sind mit identischen Reifen vorne und hinten ausgestattet. Für den allgemeinen Gebrauch ist das richtig. Wenn Du Dein Fahrrad jedoch optinmieren willst, kann es sinnvoll sein, mit unterschiedlichen Reifen zu fahren. Vorder- und Hinterrad tragen unterschiedlichen Lasten und haben unterschiedliche Anforderungen.

Der breitere Stollenreifen vorne bringt die extrem wichtige Bodenhaftung. Wenn Dein Vorderrad ins Rutschen gerät, führt das so gut wie immer zum Sturz. Der breite Reifen vorne ist bei weichem Untergrund wie Sand oder Matsch essentiell. Wenn das Vorderrad einsinkt und sich festfährt, kommst Du nicht weiter. Wenn das Vorderrad durch die weiche Stell durchkommt, ist alle in Ordnung. Im allgemeinen kann man den hinteren Reifen mit genügend Kraftaufwand hindurchdrücken.

Der schmalere glattere Hinterradreifen hat weniger Rollwiderstand. Da das meiste Gewicht vonm Hinterrad getragen wird, ist der Rollwiderstand hinten wesentlich entscheidender als vorne. Wenn das Hinterrad in Rutschen gerät, ist das unangenehmste, was Dir passieren kann, dass Du absteigen und schiebben musst.

Luftlose Reifensysteme sind seit mehr als 100 Jahren völlg veraltet. Es gibt jedoch immer wieder "durchgeknallte" Erfinder, die sie aufleben lassen möchten. Sie sind schwer und äußerst unkomfortabel. Zudem sorgen sie möglicherweise für Schäden an [[Laufrad|Laufrädern]], da sie kaum Stöße abfedern können. Ein pneumatischer Reifen nutzt die gesamte Luft im Reifen als Stoßdämpfer. Luftlose Reifensystem nutzen jedoch nur die Luft, die sich unmittelbar an der Einschlagstelle befindet. Ein pnematischer Reifen kann bei einem Hindernis bis kurz vor der Felge eingedrückt werden, ohne auch nur den kleinsten Schaden anzurichten. Der Reifen ist nicht mehr als ein gummiüberzogener Luftsack. Der Sack wird eingedrückt und die Luft wird komprimiert und drückt den "Sack" wieder in seine Originalform zurück.

Die luftlose Reifensysteme wurden immer wieder von Trickbetrügern benutzt, um naive Investoren hereinzulegen. [[Sheldon Brown]] riet dazu, die seit langem veralteten luftlosen Reifensysteme  zu meiden.

Während die geläufigste Ausführung für Wulste immer noch aus [[Stahl]]drähten besteht, gibt es inzwischen viele Reifen, die anstelle dessen Kevlarfäden eingezogen haben. Durch den Einsatz von Kevlar kann man beim Reifengewicht rund 50 Gramm pro Reifen sparen. Da Kevlar wesentlich flexibler ist als Stahl, können Reifen mit Kevlarwulsten sehr kompakt zusammengefaltet werden. Das ist praktsich auf Touren oder anderen Einsatzgebieten, bei denen das Mitführen eines Ersatzreifens nötig erscheint.

Falls ein Reifen platzet oder plötzlich an Luft verliert, sollte er fest in der Felge sitzen bleiben, so dass der Fahrradfahrer kontrolliert anhalten kann. Insbesondere der vordere Reifen benötigt einen guten Sitze, damit man Balancieren und Steuern kann. Professor David Gordon Wilson und seine Studenten am Massachusetts Institute of Technology haben geforscht und festgestellt, dass ein fester Sitz zwischen Felge und Reifenwulsten der entscheidende Faktor ist, damit der Reifen nicht von der Felge gezogen wird. Bei lockerem Sitz, kann der Reifen wild von einer Seite zur anderen schlagen. Jedoch sind die aktuellen Standards für die Aufnahme des Reifens in die Felge nicht präözise genug, um diesen festen Sitz zu gewährleisten. Wilsons Artikel mit detaillierten Erläuterungen findet man (in englisch) im Journal [http://ihpva.org/HParchive/PDF/hp51-2001.pdf Human Power].

# Wenn die Lauffläche verschlissen und so dünn geworden ist, dass Du ständig platte Reifen durch kleine Galssplitter oder ähnliches hast oder die Gewebeschichten durchscheinen.

Risse in der Lauffläche sind harmlos. Kleine Durchstiche, die typischerweise durch Nägel, Reißnägel, Dornen oder Glasspiltter erzeugt werden, sind ebenfalls harmlos für den Reifen, da dieser nicht luftdicht sein muss.

Gumwall-Reifen haben manchmal eine unschöne Bläschenbildung an den Seitenwänden. (Dies ist zumesit auf einen Ozonschaden zurückzuführen. Das kann daher kommen, dass die Reifen in der Nähe der Zentralheizung gelagert wird. Die elektrsichen Pumpen der Zentralheizung können eine größere Menge Ozon freisetzen.) Diese Bläschenbildung ist hässlich aber komprimittiert weder die Sicherheit noch die Zuverlässigkeit des Reifens.