Rennvelo

Rennrad

Ein Rennrad (Schweiz: Rennvelo) ist ein Fahrrad, das für den Gebrauch als Sportgerät bei Radrennen konstruiert wurde. Es zeichnet sich durch eine besonders leichte, aber stabile Bauweise und besondere Fahreigenschaften aus.

Technische Merkmale

Allgemeine Merkmale

Das Rad von Eddy Merckx beim Stundenweltrekord

Historische Straßenrennmaschine der Firma Wanderer

Rennräder wiegen zwischen knapp 6 und 11 kg. Laut UCI-Reglement ist aber bei Wettbewerbsrädern ein Mindestgewicht von 6,8 kg zu beachten. Das leichteste je in einem UCI-Rennen eingesetzte Rennrad war die Zeitfahrmaschine von Eddy Merckx, mit dem er 1972 den Stundenweltrekord aufgestellt hat. Es ist ein Bahnrad mit gemufftem Stahlrahmen von Ugo de Rosa und wiegt 5,750 kg. Allerdings gibt es auch schon eine Designstudie die ein Rennrad unter 4 kg realisieren konnte.^[1]

Mit der Reglementänderung aus dem Jahr 2000 (Definition des Begriffes Rennrad) hat die UCI ein Rennrad wie das von Merckx verwendete für Stundenweltrekordversuche als Standard festgelegt (d. h. Bügellenker, Sattelspitze hinter Tretlager usw.) und alle Rekorde der 28 vorgehenden Jahre annulliert.

Die UCI argumentiert damit, dass bei einem Wettrüsten zum technisch optimierten Fahrrad schlechter ausgerüstete Sportler oder Radsportverbände auf der Strecke bleiben würden.

Die heute üblichen Rennräder haben sehr schmale Felgen und Reifen, einen Rennlenker, den sogenannten Bügellenker, der verschiedenste Griffpositionen erlaubt und schmaler ist, als sonst übliche Lenkerstangen (im UCI-Reglement sind max. 50 cm zulässig, es werden jedoch selten breitere als 44 cm verwendet). Der Lenkerbügel wird in der Regel so bemessen, dass seine Breite der Schulterbreite – abzüglich 2–4 cm – des Fahrers entspricht. Aus aerodynamischen Gründen werden beim Triathlon und Zeitfahren Lenkeraufsätze verwendet, bei denen der Fahrer mit den Unterarmen aufliegt und mit den Händen nach vorne greift. Schaltungs- und Bremsgriffe sind, soweit vorhanden, seit einigen Jahren als integrierte Einheiten üblich. Aus Gewichtsgründen verwenden einige Radrennfahrer bei Bergzeitfahren Rahmenschalthebel für den seltener benutzten Umwerfer.

Es finden fast ausschließlich mechanische Felgenbremsen Verwendung. Hydraulik- oder Scheibenbremsen bieten bei Straßenrennen keine Vorteile. Die Ende der 80er Jahre in Mode gekommenen Delta-Mittelzugbremsen von Campagnolo boten zwar eine noch bessere Bremsleistung als die heute verwendeten Seitenzugbremsen, waren jedoch schwer, kompliziert zu warten und verlangten höhere Betätigungskräfte. Bei Rennrädern sind ausschließlich Kettenschaltungen üblich, bei Profirennrädern mit 2 x 10 Gängen, an Freizeiträdern auch mit drei Kettenblättern vorn und 8 bis 10 Zahnkränzen hinten. Seit etwa 2003 kommen verstärkt so genannte Kompaktkurbeln zum Einsatz. Hier sind die beiden Kettenblätter vorne etwas kleiner (50 und 36 oder 34 Zähne statt 53 und 39 Zähne). Diese Systeme bieten ebenfalls kleine Gänge zum Bergauffahren, sind aber nicht so kompliziert wie Kurbeln mit drei Kettenblättern, für die man zusätzlich spezielle Schalthebel, ein längeres Schaltwerk und eine längere Kette braucht. Zudem weisen Kompaktkurbeln mit zwei Kettenblättern weniger Gangüberschneidungen auf, sprich man hat weniger „doppelte Gänge“ (Kettenblatt/Ritzel-Kombination mit gleicher Übersetzung), sie sind leichter und behalten die typische Rennradoptik, die man auch von Profirädern gewohnt ist.

Rennräder haben keine Gepäckträger (auch keine dafür vorgesehenen Aufnahmen an Rahmen und Gabel) und keine Schutzbleche. Beleuchtung und Dynamo besitzen sie grundsätzlich nicht – wenn überhaupt nur bei Trainingsrädern. Obligatorisch sind allerdings 1–2 Halter für Trinkflaschen am Unterrohr und Sitzrohr.

Der Radstand beträgt im Allgemeinen 940 bis 1070 mm bei Rahmenhöhen von 51 bis 64 cm, für Frauen existieren veränderte Rahmengeometrien mit auf den speziellen weiblichen Körperbau abgestimmten Winkeln und Längen. Grundsätzlich wird angestrebt, eine den Körpermaßen des Radsportlers angepasste Rahmengeometrie zu wählen; dies geht im Extremfall bis zur Maßanfertigung eines individuellen Rahmens. Spezielle radsportliche Disziplinen bedingen dabei wieder abgewandelte Rahmengeometrien. So besitzen z. B. Kriteriums-, Bahn- und Steherrahmen einen kürzeren Radstand und 2,5 – 5 mm kürzere Kurbeln sowie ein etwas höher liegendes Tretlager.

Der Sattel wird waagerecht eingestellt und ist höher (i. d. R. 4 bis 15 cm) als der Lenker. Die Sattelspitze befindet sich etwa 2 cm bis 10 cm – abhängig von Fahrergröße und -typ – hinter der Senkrechten durch die Tretlagerachse. Zur Ermittlung der optimalen Sitzhöhe, d. h. den entlang dem Sitzrohr gemessenen Abstand zwischen Satteloberkante und Tretlagermitte, gibt es unterschiedliche Verfahren:

• Es existieren Tabellen und Formeln, die die Sitzhöhe von der Beinlänge ableiten.
• Ein praktisches Verfahren sagt: Bei bequemer Position auf dem Sattel und ohne die Hüfte abzukippen sollte mit ausgestrecktem Bein die Ferse gerade noch das Pedal berühren. Beim Fahren sollte das Becken nicht seitlich abkippen.

Ähnlich bestimmt man die Sitzlänge, d. h. den Abstand zwischen Sattelspitze und Lenkerrohrmitte:

• Auch hier gibt es Berechnungsformeln, die Körpergröße und Armlänge berücksichtigen.
• Die Praktikerregel besagt hier: Der Lenkervorbau wird so gewählt, dass, wenn der rechtwinklig angewinkelte Ellenbogen die Sattelspitze berührt, der Mittelfinger der ausgestreckten Hand soweit bis an das Lenkerrohr heranreicht, dass man noch Mittel- und Zeigefinger dazwischen legen kann. Die Vorbauten bei Rennrädern sind deutlich länger als die anderer Fahrradtypen – da die Rahmen kürzer sind, muss der notwendige Abstand zwischen Lenker und Sattel auf diese Art hergestellt werden.

Diese Regeln sind – selbst für normal gebaute Menschen – nur Anhaltspunkte. Die endgültige Sitzposition findet der Fahrer meist erst nach Jahren und durch die Beobachtung erfahrener Trainer, indem er sie immer wieder in größeren Zeitabständen (mind. 6 Wochen) um wenige Millimeter (max. 5 mm) korrigiert.

Rahmen

Neuaufbau eines Pinarello-Rennrahmens

Bei normalen Straßenmaschinen hat sich der klassische Diamantrahmen durchgesetzt und ist auch laut UCI-Reglement vorgeschrieben. Bei Zeitfahrmaschinen und Rekordrädern gibt es zwar etwas mehr Freiheiten, aber auch hier muss, wenn das Rad in einem Wettbewerb eingesetzt wird oder eine Rekordfahrt offiziell anerkannt werden soll, der Rahmen „die Form eines Dreiecks erkennen lassen.“ Diese Bestimmungen sollen Chancengleichheit herstellen, verhindern aber Innovationen. So wurden von der UCI die Stundenweltrekorde der letzten 30 Jahre annulliert.

Moderne UCI-konforme Zeitfahrmaschine aus Carbon

Einige Hersteller bieten spezielle Rahmen für Frauen an. Diese besitzen meist einen kürzeren Radstand und/oder steilere Sitzrohre als vergleichbare Rennräder für Männer.

Außerhalb des UCI-Reglements, z. B. im Triathlon-Bereich, werden allerdings auch freie Konstruktionen bis hin zu Monocoques aus Verbundwerkstoffen eingesetzt.

Als Rahmenmaterialien finden Stahl, Aluminium, Carbon und Titan Verwendung, alle diese Materialien haben sowohl Vor- als auch Nachteile. Kombinationen aus mehreren Materialien, etwa Carbon und Titan, sind ebenso gebräuchlich wie die Verwendung von Spezialmaterialien oder Legierungen (Magnesium, V4A, Scandium (Eine Aluminiumlegierung mit geringem Scandiumanteil)).

Rahmenmaterial	Vorteile	Nachteile
Stahl	relativ preiswertes Material bei Rahmenbruch Weiterfahrt bedingt möglich erprobte Technik hohe Steifigkeit des Grundmaterials Eigenfederung des Materials gute Haltbarkeit	Korrosion Verarbeitung von dünnwandigen und hochfesten Rohren nicht einfach
Aluminium	relativ preiswertes Material Massenfertigung gut beherrscht korrosionsbeständig	relativ kerbempfindlich hohe Beschädigungsgefahr bei Transport oder Sturz – schon leichte Schläge führen zu Beulen geringere Lebensdauer als Stahlrahmen Gefahr der Spannungsrisskorrosion ökologisch fragwürdig wegen des hohen Energieaufwands bei der Aluminiumproduktion
Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff ("Carbon")	bei entsprechender Verarbeitung sehr leicht und steif keine Korrosionsprobleme dämpft Stöße	noch teure Fertigung praktisch nicht reparabel empfindlich gegen Schläge und Beulen zunächst nicht sichtbare Beschädigungen können plötzlich nachgeben – Sturzgefahr
Titan	korrosionsbeständig leicht	sehr teure Verarbeitung sehr schwierig zu verarbeiten Rahmen sind in der Regel nicht sehr steif und eignen sich nur für leichte Fahrer

Modernes Rennrad, Carbon-Monocoque; als Triathlon-Maschine aufgebaut

Ein normaler Diamantrahmen kann auch zur Seite ausweichen, was eine geringe Verwindungssteifigkeit erfordert, um eine Federung zu erzeugen. Gerade diese bestimmt aber auch die Fahrstabilität, besonders auf Abfahrten. Jedes Rahmenmaterial bietet neben Vorteilen auch Nachteile. Leichte Rahmen haben oft geringe Lenkkopf- und Tretlagersteifigkeiten. Erstes senkt die Fahrsicherheit, zweites die Effizienz des Tretens.

Das Rahmengewicht allein ist nur ein Teil des Radgewichtes und bestimmt sein Verhalten nur bedingt. Das Einsparen von Masse an rotierenden Teilen ist oft weit sinnvoller als am Rahmen, weil diese Teile immer wieder wesentlich stärker beschleunigt werden müssen als der Rest des Rades.

Laufräder

siehe auch Hauptartikel Laufrad (Fahrrad)

Übliche Laufräder (Felgendurchmesser 622 mm) werden zwar nominal als 28" gehandelt, haben aber einen tatsächlichen Durchmesser von weniger als 27", spezielle Kriteriums-Laufräder können auch kleiner sein (z. B. Eddy Merckx). Im Triathlonbereich waren lange Zeit 26"-Laufräder (Felgendurchmesser 571 mm) üblich. Die Zoll-Angaben sind im Gegensatz zur neueren ETRTO-Bemaßung nicht eindeutig und geben, insbesondere bei schmalen Reifen, oft nicht den tatsächlichen Reifendurchmesser wieder (so liegt der gemessene Durchmesser eines montierten 28"-Rennradreifens bei ca. 26,5")

Die früher bei Rennrädern üblichen Laufräder mit Schlauchreifen werden heute nur noch selten, überwiegend im Profisport und im Cyclocross, verwendet. Drahtreifen werden im Amateur- und Freizeitbereich und mittlerweile auch bei Profis immer beliebter. Eine Variante der Drahtreifen stellen Faltreifen dar. Bei diesen ist der Draht durch Kevlar-Fäden ersetzt. Dies macht den Reifen zusammenfaltbar. Faltreifen sind in der Regel leichter und werden von den Herstellern als insgesamt hochwertigere Alternative angeboten. Besonders schmale Reifen werden unter Radrennfahrern auch Dackelschneider genannt.

Bei Schlauchreifen bilden der äußere Mantel und der innere Schlauch eine Einheit. Solche Reifen werden mit einem speziellen Klebstoff – genannt „Reifenkitt“ – auf die Felge geklebt. Bei langen Bergabfahrten kann dies aber zu Problemen führen, denn wegen der Bremsbeanspruchung der Felge wird diese stark erhitzt und der Reifen kann sich ablösen. Dem Radprofi Joseba Beloki passierte dies während der 9. Etappe der Tour de France 2003, als der Reifen vom Hinterrad sprang und Beloki dadurch schwer stürzte. Im Gegensatz dazu werden Drahtreifen allein durch den Luftdruck und Stahl- oder Kevlarsaiten auf der Felge gehalten.

Immer beliebter werden die Hochprofilfelgen gegenüber den klassischen Kastenfelgen. Hochprofilfelgen sind besonders steif, aber auch schwerer. Bei Rennen gegen die Uhr werden auch häufig Scheibenräder eingesetzt. Diese vermindern die Luftverwirbelungen an den Speichen, sind aber gegenüber seitlichem Wind sehr anfällig und werden deshalb fast ausschließlich hinten eingebaut. Die Geräuschentwicklung der Scheibenräder kann sehr störend werden, wenn schlechter Untergrund vorliegt. Jahrelang war Campagnolo alleiniger Hersteller konkurrenzfähiger Scheibenräder, mittlerweile haben einige anderen Hersteller aufgeholt. Auch abgeflachte Säbelspeichen, die gerne bei Triathlon-Rädern verwendet werden, können den Luftwiderstand weiter verringern. Die Wirkung ist jedoch nur gering.

Übersetzungen

Die fortschreitende Technik – vor allem immer schmalere Ketten, die eine höhere Zahl von Ritzeln ermöglichten – hat die Übersetzungsvielfalt am Rennrad in den letzten beiden Jahrzehnten erheblich in die Höhe schnellen lassen. Während in den 80er Jahren die 6-fache Zahnkranz-Kassette gerade den klassischen 5-fach-Kranz verdrängt hatte, kamen in den 90ern der 7-fach- und 8-fach-Kranz, denen dann in schneller Folge Ende der 90er Jahre die 9-fach- und 10-fach-Kassette folgten. Seit 2009 wird von Campagnolo die 11-fach-Kassette angeboten.

Hinzu kommt, dass mittlerweile bei Radrennfahrern die ursprünglich dem Trekking- und Mountainbike-Sport zugerechnete 3-fach-Ausstattung bei den Kettenblättern durchaus nicht mehr verpönt ist. Somit ist in wenigen Jahren die Zahl der theoretisch möglichen Übersetzungen von 14 auf maximal 30 gestiegen. Diese Möglichkeiten kommen aber nur dann zur Geltung, wenn durch einen entsprechend großen Unterschied der Zähnezahl der Kettenblätter die Aufspreizung der Übersetzungen über ein großes Spektrum realisiert wird.

Trotz der sporadisch verwendeten 3-fach-Kettenblattgarnitur ist die 2-fach-Ausstattung mit einem 53er- und einem 39er-Kettenblatt heute vom Einsteiger in der Amateurklasse bis zum Weltklasseprofi Standard. Kombiniert mit der häufig verwendeten 10-fach-Kassette mit Ritzeln von 11 bis 21 (11-12-13-14-15-16-17-18-19-21) bietet diese Ausstattung ein Übersetzungsspektrum von 4,7:1 bis 1,85:1. Durch einen Überschneidungsbereich, der theoretisch von 53/16 bzw. 39/12 bis 53/21 bzw. 39/15 reicht, ist kurzfristig in hektischen Rennsituationen eine ausreichende Vielfalt zur Vermeidung doppelter Schaltvorgänge gegeben, gleichzeitig kann langfristig ein übermäßiger und den Verschleiß erhöhender Kettenschräglauf vermieden werden.

Bei Hobbysportlern erfreuen sich mittlerweile die sogenannten Kompaktkurbeln mit 50 Zähnen am großen und 34 Zähnen am kleinen Kettenblatt wachsender Beliebtheit.

Übliche Übersetzungen bei Amateuren wie bei Profis sind:

• im Training: trittfrequenzorientiert 39/15, Normalbereich 53/18 bis 53/15, am Berg entsprechend den Erfordernissen nach Leistungsstand, Trainingsziel und Neigung in bezug auf das bevorzugte Trittfrequenz-Niveau;
• im Rennen: 53/16 bis 53/14, bei Aufholjagden, Ausreißversuchen und dergleichen bis 53/12, am Berg 53/19 oder entsprechend der Steigung auf dem 39er Blatt.

Bei besonders bergigen Rennen bietet sich der Verzicht auf Übersetzungen im mittleren Bereich an. Hier sind beispielsweise Kassetten von 12 bis 25 Zähnen (12-13-14-15-17-19-21-23-25) handelsüblich.

27" ist größer als 28"

Paradoxerweise sind 27"-Felgen (hier geht es ausschließlich um das Maß der „nackten“ Felgen bei Drahtreifen) mit 630 mm Durchmesser größer als 28"-Felgen mit 622 mm (1 Zoll = 25,4 mm). Die Erklärung: 28"-Felgen waren ursprünglich für wesentlich dickere Reifen konzipiert als die für Rennen produzierten 27"-Felgen. Das jeweilige Maß ergibt sich immer erst mitsamt dem Reifen:

630 mm Felge + 2 x 28 mm Reifen = 686 mm = 27"

622 mm Felge + 2 x 44,5 mm Reifen = 711 mm = 28"

Tatsächlich erreichen aber 28"-Laufräder mitsamt den bei Rennrädern üblichen 23 mm-Reifen sogar nur einen Durchmesser zwischen 665 und 675 mm:

622 mm Felge + 2 x 23 mm Reifen = 668 mm = 26,3"

Schlauchreifen der Dimension 27" sind nach ETRTO mit 630 mm angegeben.

Definitionen

Österreich

Die österreichische Fahrradverordnung definiert das Rennrad folgendermaßen:

§ 4 (1) Als Rennfahrrad gilt ein Fahrrad mit folgenden technischen Merkmalen:

1. Eigengewicht des fahrbereiten Fahrrades höchstens 12 kg;
2. Rennlenker (dieser ist jedoch nicht genau definiert);
3. äußerer Felgendurchmesser mindestens 630 mm und
4. äußere Felgenbreite höchstens 23 mm.

Strenggenommen sind damit in Österreich nur Fahrräder mit Schlauchreifen als Rennräder anerkannt, in der Praxis werden auch Drahtreifen akzeptiert, was Punkt 3 ad absurdum führt.

Deutschland

In Deutschland wird das Rennrad in der Straßenverkehrszulassungsordnung nur im Zusammenhang mit lichttechnischen Anlagen an Fahrrädern erwähnt. Es wird dort nicht näher definiert. Bei Rennrädern bis zu 11 kg Gewicht dürfen für den Betrieb von Scheinwerfer und Schlussleuchte anstelle der Lichtmaschine auch eine oder mehrere Batterien mitgeführt werden, der Scheinwerfer und die vorgeschriebene Schlussleuchte müssen nicht fest am Fahrrad angebracht sein, die Scheinwerfer und Schlussleuchte müssen nicht zusammen einschaltbar sein, und es darf auch ein Scheinwerfer mit niedrigerer Nennspannung als 6 Volt mitgeführt werden.

Diese Verordnung wird zunehmend weniger anwendbar, da Dynamobeleuchtungen mit Akkuunterstützung nicht in diese Definition passen.

Teilnahme am Straßenverkehr

Österreich

Rennräder, die der oben genannten Definition entsprechen, dürfen auch ohne weitere Modifikationen am Straßenverkehr teilnehmen. Sofern sie sich auf einer Trainingsfahrt befinden, ist die Benutzungspflicht für Radwege aufgehoben. Vgl. § 68 (1) StVO ^[2] Diesbezüglich ist jedoch zu beachten, dass eine Verwendung gemäß Fahrradverordnung nur bei Tageslicht und guter Sicht zulässig ist.

Deutschland

Rennräder sind als normale Fahrräder zu betrachten und dürfen nach den geltenden Bestimmungen nur mit den vorgeschriebenen lichttechnischen Einrichtungen benutzt werden. Rennräder dürfen mit zugelassenen Batterielichtern fahren. Alle anderen Fahrradtypen (wie z. B. Mountainbikes) müssen mit einem Dynamo ausgestattet sein, dann sind Batterielichter als Zusatzbeleuchtung erlaubt. Lediglich für Rennen sind Rennräder hiervon ausdrücklich befreit. Dasselbe gilt für die in Deutschland vorgeschriebenen Reflektoren, die im Training mitgeführt werden müssten. Hier ergibt sich jedoch das ungelöste Problem, dass Rennpedale nicht mit derartigen Reflektoren ausgestattet werden können.

Einzelnachweise

1. ↑ projekt39 von Hans-Christian Smolik
2. ↑ Straßenverkehrsordnung § 68

Weblinks

• Internetpräsenz des BDR (BDR)
• Radsport-Website „Radsport-Aktiv“
• Smolik Velotech
• Fahrradmonteur.de
• Physik am Rennrad bei radpanther.de