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Zahnriemenantrieb an einem 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.

TechnikBearbeiten

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.

EntwicklungBearbeiten

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 einwirkenden 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 Continental seinen eingesetzten Riemen komplett zurückrufen und hat ihn vom Markt genommen, da dieser reißen konnte.[3] Es wurde empfohlen, die ausgelieferten Fahrräder auf Kettenantrieb oder auf ein Riemensystem der Konkurrenz umzurüsten, wenn der Rahmen die technischen Anforderungen erfüllt.[4]

HerstellerBearbeiten

RiemenBearbeiten

  • Carbon Drive der Gates Corporation aus Denver (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.

RahmenBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. a b Holger Dambeck: Fahrrad mit Zahnriemenantrieb: Die Stille des Asphalts. 2012 in Der Spiegel, abgerufen am 11. Januar 2016 [1]
  2. radlager.de Riemenantrieb oder Kette bei Fahrrädern? Abgerufen am 11. Januar 2016 [2]
  3. Continental ruft Fahrrad-Riemen zurück. Abgerufen am 31. Oktober 2019.
  4. Bekanntgabe auf der Herstellerhomepage. Abgerufen am 1. November 2019.

WeblinksBearbeiten

  Commons: Zahnriemenantrieb (Fahrrad) – Sammlung von Bildern