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Technik - Laufräder

Die Laufräder sind an Tandems diejenigen Teile, die den meisten Ärger verursachen, wenn sie nicht mit Bedacht gebaut sind. Tandems sind schwer und schnell. Deshalb werden die Laufräder erheblich stärker belastet als an Solo-Rädern. Billige Komponenten, übertriebener Leichtbau und mangelnde handwerkliche Ausführung sollte man tunlichst vermeiden. Am besten ist vielleicht selbst bauen - wir haben es jedenfalls schon mit Erfolg probiert. Hier ist eine Liste der für uns selbst und für andere gebauten Laufräder. Es ist nicht so schwierig, wie es erst erscheint, eine gute Anleitung findet sich hier.

[Gewicht] [Naben] [Klemmweite] [Felgen] [Speichen] [Speichenzahl] [Speichenmuster] [Speichenspannung] [System-Laufräder] [Carbonräder] [Zusammenfassung/Empfehlungen] [Literatur]

Gesamtgewicht

Das erwartete Gesamtgewicht von Rad, Fahrern und Gepäck kann beträchtlich variieren. Tandemhersteller halten sich da erstaunlich bedeckt. Ein Renntandem mit einem leichten Team kann unter 140 kg Gesamtgewicht liegen, während ein Reisetandem mit einem schweren Team und Gepäck durchaus über 250 kg auf die Waage bringen kann, ganz zu schweigen von Gefährten mit mehr als zwei Sitzplätzen. Im Falle des Renntandems kann man weitgehend mit guten Solorad-Komponenten arbeiten, während man beim vollbeladenen Reisetandem möglichst alle Register ziehen sollte, die die Stabilität erhöhen. Fangen wir also im Zentrum des Geschehens an:

Naben

Am Vorderrad ist alles nicht so kritisch, im Grunde taugt jede gute Vorderradnabe. Die Auswahl ist groß, weil man hier nicht mehr als 36 Speichen braucht (gute Einspeichung und stabile Felge vorausgesetzt). Natürlich gibt es auch Vorderrad-Naben für 40 oder 48 Speichen. Vorderräder sind also selten ein Problem.

Hinten wird's interessanter. Größere Klemmbreite (140, 145 oder 160 mm, s. nächster Absatz) und/oder größere Speichenzahl (40 oder besser noch 48) verringern die Auswahl an Hinterradnaben gewaltig. Es gibt einige wenige Hersteller, die Naben speziell für Tandems vertreiben, dazu gehören u.a. Shimano, DT, Edco, Phil Wood und Chris King. Die Qualität steigt in dieser Reihenfolge (tauglich sind sie aber alle), allerdings auch der Preis, nämlich von ca. 80 Euro bis ca. 400 Euro für eine Hinterradnabe. Fast alle Tandemnaben haben auf der linken Seite ein Gewinde für eine Arai-Trommelbremse. Dieses Gewinde ist identisch mit dem Gewinde für Schraubkränze, wie sie früher üblich waren.

Beispiel: Tandemnabe mit 48 Speichen.

Richtig kritisch ist die Hinterradnabe bei MTB-Tandems, die von starken Teams wirklich im Gelände gefahren werde. Bei den MTB-typischen Untersetzungen von 22 zu 34 Zähnen treten beim Überfahren von Hindernissen an Steigungen enorme Lastspitzen auf, denen die Sperrklinken der allermeisten Naben nicht gewachsen sind. Hier helfen nur solche Naben wie die sehr teure Chris King, bei denen die Sperrklinken einen vergrößerten Durchmesser haben. Oder man baut eine selbst, wie es z.Zt. Wolfgang Ebersbach (Hersteller der seligen "Eberminator"-Federgabeln) tut: großer Lochkreis, große Sperrklinken, fette Achse, ausgelegt auf ca. 1000 Nm Drehmoment und trotzdem unter 500 Gramm. Vielleicht wird ja mal eine (Klein-)Serie daraus...

Prototyp der Ebersbach'schen MTB-Tandemnabe (Juni 2003).

Klemmweite

Am Vorderrad beträgt die Klemmweite gemeinhin 100 mm. Am Hinterbau gibt es einige Varianten:

Klemmweite in mmEinsatzgebiet
120Bahnräder und ältere 3-Gang-Räder
126Rennrad 6- und 7-fach
130Rennrad-Standard
135Mountainbike-Standard
140Tandem, wird seltener
145Tandem, symmetrische Einspeichung, z.Zt am verbreitetsten
160Tandem, symmetr. Einspeichung und vergößerter Flanschabstand

Ein Laufrad ist dann am stabilsten, wenn die Speichen auf beiden Seiten gleich steil stehen, das Laufrad also symmetrisch ist, und wenn gleichzeitig die Nabenflansche möglichst weit voneinander entfernt sind. Innerhalb normaler Klemmweiten wird dies nur von Schaltnaben erfüllt, beim Tandem also nur von der Rohloff Speedhub bei 135 mm Klemmweite. Bei Kettenschaltungen ist dies aufgrund der großen Breite der Ritzelpakete erst bei einer Klemmweite von 160 mm wirklich möglich. Alles darunter ist ein mehr oder weniger starker Kompromiss, der die Stabilität des Laufrads verringert. Das heißt natürlich nicht, dass es nicht trotzdem funktionieren kann - andere Einflussgrößen wie die Steifigkeit der Felge und die handwerkliche Qualität spielen auch eine große Rolle. Ein schlampig eingespeichtes 160 mm-Laufrad wird nicht besser sein als ein gut gebautes mit 140 mm Klemmweite. Aber 160 mm sind eben das Optimum. Man erkauft sich diesen Stabilitätsgewinn damit, dass auch die Tretlagerachsen entsprechend länger sein müssen, damit die Kettenlinie noch stimmt, d.h. man tritt ein wenig breiter. Vielen Leuten macht das nichts (es ist ja auch kein großer Unterschied), aber manche empfinden die Sitzposition als unschön breitbeinig. Für echte Renntandems erscheinen deshalb 135 mm Klemmweite als ausreichend, während bei Reisetandems 145 oder 160 mm angebracht sind. Für eine genauere Diskussion s. hier.

Felgen

   Beispiel: Hochprofilfelge für Rennräder.

Die Stabilität der Felge ist ein entscheidender Faktor, der häufig unterschätzt wird. Die Steifigkeit der Felge wächst mit ihrer Profilhöhe extrem stark an. Eine flache Kastenfelge mit sagen wir 15 mm Höhe und 20 mm Breite kann man mit so vielen Speichen ausstatten, wie man will, das resultierende Laufrad wird am Tandem nicht wirklich dauerstabil sein und eine Tendenz zu Speichenbrüchen zeigen. Eine Hochprofilfelge mit 30 mm Profilhöhe wird hingegen auch mit 32 Speichen dauerhaft stabil sein. Der Grund dafür ist, dass die Steifigkeit in vertikaler Richtung in der dritten Potenz mit der Profilhöhe ansteigt (doppelte Höhe - 8-fache Steifigkeit). Diese Steifigkeit beeinflusst direkt die Wechsellast, die die Speichen verdauen müssen. Das zusätzliche Gewicht einer hochprofiligen Felge (100 bis 200 g) ist also am Tandem gut investiert. Die Breite der Felge ist auch von Bedeutung, aber nicht so entscheidend wie die Höhe. Die Breite sollte deshalb passend zu der vorgesehenen Reifenbreite ausgewählt werden. Wenn es dann noch Auswahl gibt, sollte man die Felge mit dem höheren Profil auswählen. Dann gibt es noch geöste und ungeöste Felgen. Beide Varianten können gut sein, allerdings ist eine geöste Felge beim Selbstbau angenehmer, weil unter hoher Vorspannung die Nippel nicht fressen können. Einfache Ösen sollte man meiden, besser sind doppelte Ösen, also solche in Töpfchenform.

Speichen

Am haltbarsten sind Speichen mit verjüngtem Mittelteil, also z.B. 2.0/1.8/2.0 mm (sog. Doppel-Dickend-Speiche, kurz DD-Speiche). Die halten auf Dauer mehr aus als durchgehend 2.0 mm dicke, weil der Mittelteil stärker nachgibt, bevor die Enden beschädigt werden können. Es gibt auch 2.0/1.5/2.0 (z.B. DT Revolution). Das geht auch, allerdings ist der Mittelteil der Speichen dann nur knapp ausreichend dimensioniert, zudem wird das Laufrad seitlich flexibler. Dünnere Speichenenden (also z.B. 1.8/1.6/1.8) sollte man am Tandem nicht wagen, weil die Speichenden die kritischen Bereiche sind, nicht der Mittelteil. Wer ganz sicher gehen will, kann auch 2.3/1.8/2.0 (DT Alpine III) mit verstärkten Speichenköpfen nehmen, aber dann müssen die dickeren Speichenköpfe mit den Nabenlöchern harmonieren. Mehr Details zum Thema Speichen findet man z.B. auf tandemfahren.de. Die Nippel sollten grundsätzlich aus Messing sein, Alu-Nippel sollte man nur verwenden, wenn man weiß was man tut. Fazit: Im Zweifelsfall DD-Speichen 2.0/1.8/2.0 mm in Messing-Nippeln.

Einfache Speiche

DD-Speiche

Speiche (Durchmesser
(Kopf/Mitte/Gewinde in mm)
Einsatzvorschlag
2.0/1.8/2.0 (DD-Speiche)Im Zweifelsfall die beste Wahl für alle Einsätze
2.3/1.8/2.0 (3D-Speiche)Zusätzlich verstärkter Kopfbereich, für sehr schwere Teams
2.0/2.0/2.0Die billigste Speiche, zu vermeiden wegen erhöhter Bruchgefahr an dem Speichenenden
2.0/1.5/2.0 (DD-Speiche)Stärker konifizierter Mittelbereich, für Vorderräder ohne Gepäck
2.0/(2.0x1.0)/2.0 (Sapim CX-Ray)Messerspeiche, nur für Vorderräder an Renntandems
1.8/1.6/1.8 (DD-Speiche)Rennrad-Speiche, am Tandem nicht sinnvoll

Speichenzahl

Wieviele Speichen man braucht, hängt davon ab, wie stabil das jeweilige Laufrad an sich schon ist. Symmetrische Einspeichung und stabile Felge erfordern weniger Speichen als asymmetrische Einspeichung und ein schlappe Felge. Also: Bei 28-Zoll-Rädern reichen unserer Einschätzung nach vorne 36 Speichen immer aus, vorausgesetzt die Felge ist nicht allzu schwach. Hinten sollten es bei asymmetrischer Einspeichung mehr sein, am besten gleich 48, dann ist man auf der sicheren Seite, besonders, wenn man mit schwerem Gepäck fährt. Bei symmetrischer Einspeichung reichen auch hinten 36 Speichen (wieder eine steife Felge und gute handwerkliche Qualität vorausgesetzt). Bei 26-Zoll-Rädern reichen weniger Speichen, z.B. 32 vorne und 36 hinten. Kleinere Laufräder kommen generell mit proportional zum Durchmesser weniger Speichen aus. 40 Speichen haben gegenüber 36 keinen sehr großen Vorteil, erschweren aber die Ersatzteilbeschaffung. Das gilt natürlich auch für 48 Speichen, allerdings ist dort der Stabilitätsgewinn größer. Bei Beschaffungsschwierigkeiten von Felgen mit 40 oder 48 Loch siehe auch die Veezel-Seite.

Speichenmuster

   Beispiel: 36 Speichen, 3-fach gekreuzt.

Die Belastung der Speichen des Hinterrades und des Nabenflansches aufgrund von Drehmoment ist am geringsten, wenn die Speichen die Nabe möglichst tangential verlassen. Bei 48 Speichen sollte man auf jeden Fall 4-fach kreuzen, sonst geht ein Teil der Entlastung durch die erhöhte Speichenzahl aufgrund eines geringeren Speichenwinkels gleich wieder verloren. 32 bis 40 Speichen sollten dreifach gekreuzt werde. Radialspeichung wäre am Vorderrad möglich, könnte aber bei 36 Speichen die Nabenflansche überlasten. Der Speichenwinkel an der Nabe ist übrigens bei 36 Speichen/3-fach und 48 Speichen/4-fach identisch. Wer es genauer wissen will findet z.B. auf tandemfahren.de eine Formel.

Speichenspannung

Eine hohe Vorspannung der Speichen ist neben einer stabilen Felge die wichtigste Voraussetzung für ein stabiles Laufrad. Der Speichenstahl erträgt die Wechselbelastung beim Fahren am längsten, wenn die kleinste auftretende Spannung noch so weit wie möglich oberhalb von Null liegt, also die Zugspannung nie völlig abgebaut wird. Bei einer zu geringen Vorspannung werden die Speichen regelmäßig völlig entlastet, so dass sich mit der Zeit die Speichennippel verdrehen und lösen - das Rad wird unrund und Speichen brechen. Es ist daher definitiv Blödsinn, ein Rad "weich" einzuspeichen, damit es besser federt. Das ist Pfusch und verbessert die Federwirkung übrigens gar nicht (s. Mythen und Legenden). Noch mehr Pfusch ist es, wenn die Nippelgewinde dann mit Loctite verklebt werden, damit sich die Speichen nicht lösen. Federn müssen die Reifen. Das Rad selbst muss "hart" sein, also unter hoher Vorspannung stehen, sonst ist es nicht dauerhaft stabil! "Weiche" Laufräder machen ständig Probleme, d.h. sie bleiben nicht richtig rund und sind der Hauptgrund für Speichenbrüche. Ein hart eingespeichtes Rad muss nie wieder nachzentriert werden, außer nach einem groben Schlag oder einem Unfall. Nur - man muss sich beim Einspeichen und Zentrieren ausreichend Zeit nehmen, und die haben viele Händler nicht. Das Angebot, bei der Erstinpektion die Laufräder nachzuzentrieren, deutet weniger auf guten Service als auf schlampigen Laufradbau hin (wobei natürlich die Händler nichts für die fertig gelieferten Laufräder können). All dies spricht dafür, Laufräder entweder selbst zu bauen, was weniger schwierig ist als es klingt, oder diese Arbeit einer Werkstatt anzuvertrauen, die sich auf Laufradbau spezialisiert hat (z.B. Whizz-Wheels).

Mit Hilfe eines Tensiometers kann man die Speichenspannung bzw. die Speichenkräfte messen. In diesem Artikel wird die Veränderung der Speichenvorspannung unter Last, Drehmoment und Reifendruck an Hand von Messungen diskutiert.

System-Laufräder

   Beispiel: Shimano-Tandemlaufräder.

Unter System-Laufrädern versteht man solche Laufräder, die vom Hersteller aus aufeinander abgestimmten Komponenten aufgebaut und unter einem eigenen Produktnamen vetrieben werden. Dies wird besonders im Rennrad- und im MTB-Bereich immer beliebter. Besonders im Rennradbereich wird dabei zwecks besserer Aerodynamik eine Reduzierung der Speichenzahl angestrebt. Hochprofilfelgen mit mindestens 30 mm Höhe erlauben dabei 12 bis 16 Speichen, die unter sehr hoher Vorspannung stehen müssen, damit das Rad dauerstabil ist. Bei Tandems sind offenbar 16 bis 24 Speichen nötig. Die Seitensteifigkeit von Laufrädern mit wenigen Speichen ist immer etwas geringer als bei vielen Speichen (gleiche Felge vorausgesetzt), und zwar unabhängig von der Speichenspannung. Hinzu kommt, dass im Fall der Fälle ein Nachzentrieren von Hand meist nicht möglich ist. Aber hier geht es um Renntandems, nicht um Reiseräder. Shimano, Rolf und Bontrager stellen Tandem-Versionen ihrer Straßenlaufräder her. Im MTB-Bereich scheint es bisher keine Tandem-Systemlaufräder zu geben.

HerstellerSpeichenzahl v/hKlemmweiteGewicht in gUnterschiede zur Solo-Variante*
Shimano16/161602200Verstärkte Speichen, an der Hinterradnabe 160 mm Klemmweite mit symmetrischer Einspeichung und vergrößertem Flanschabstand.
Rolf20/241451900Erhöhte Speichenzahl, verstärkte Felge.
Bontrager24/241452250Erhöhte Speichenzahl.

* Teilweise sind auch die Achsen aus Stahl statt aus Aluminium gefertigt.

Carbon-Laufräder

   Beispiel: Aerospoke-Hinterrad mit Arai-Trommelbremse.

Carbon-Laufräder sind ebenfalls Systemlaufräder. Sie sehen zwar heiß aus, haben aber nicht nur Vorteile. Sie sind auch nicht unbedingt leichter als konventionelle Laufräder. Es gibt Varianten mit eingeklebter Alu-Felge und Vollcarbon-Felge. Letztere sind praktisch nur für Schlauchreifen erhältlich, weil Drahtreifen die Felgenhörner zu stark belasten. Zudem sind Carbon-Bremsflanken nicht gut zu bebremsen und schon gar nicht alltagstauglich. Die einzigen Carbon-Laufräder, die für Tandembetrieb zugelassen sind, sind die Aerospoke-Tandemlaufräder. Sie sind stabil genug und haben Alu-Felgen für Drahtreifen, sind aber relativ schwer. Ihre Produktion wurde in 2004 eingestellt. Wer viel Geld übrig hat, kann natürlich zu ADA oder Lightweight gehen und sich einen maßgeschneiderten Tandem-Laufradsatz bauen lassen.

Zusammenfassung

Wie wir gesehen haben, gibt es eine ganze Reihe Einflussgrößen, die sich alle auf die Stabilität eines Laufrades und damit auf die Häufigkeit von Speichenbrüchen auswirken:

EinflussgrößeGrundEmpfehlung
Handwerkliches KönnenGleichmäßige hohe SpeichenspannungSpezialwerkstatt oder Eigenbau, möglichst Spannungsmessung mit Tensiometer
Hohes FelgenprofilGeringere Verformung der FelgeFelgen mit mindestens 24 mm Profilhöhe, Breite zum Reifen passend
Symmetrischer AufbauKeine Überlastung durch sehr steile Speichen145 oder 160 mm Klemmweite am Hinterrad
Große SpeichenzahlAufteilung der dynamischen LastenBei sehr hoher Belastung bis zu 48 Speichen, sonst höchstens 36
Kleinere LaufräderGünstigere HebelverhältnisseBei hoher Belastung 26-Zoll-Laufräder
Große ReifenbreiteAbfedern von StößenKeine zu schmalen Reifen
Konifizierte (DD-)SpeichenEntlastung der SpeichenendenDD-Speichen 2.0/1.8/2.0 mm

Weitere Literatur

[Gewicht] [Naben] [Klemmweite] [Felgen] [Speichen] [Speichenzahl] [Speichenmuster] [Speichenspannung] [System-Laufräder] [Carbonräder] [Zusammenfassung/Empfehlungen] [Literatur] [Seitenanfang]


© D. Bettge; 1.2.2001, letzte Änderung: 27.2.2005