Fahrradbremsen

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Inhalt

Einteilung

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Das Prinzip ist nicht nur bei allen Fahrrädern gleich sondern bei allen Fahrzeugen: irgendwo wird ein Rad "festgehalten", um es zu verlangsamen. Im einfachsten Fall klemmt man seinen Schuh zwischen Rahmen und Laufrad und man hat eine Bremse.

Art der Kraftübertragung

Die Kraft wird von den Händen (beim Rücktritt mit den Füßen) zur eigentlichen Bremse übertragen. Die Kraftübertragung kann mechanisch oder hydraulisch erfolgen. Experimente mit pneumatischen und elektrischen Systemen sind nie serienreif geworden und werden hier nicht betrachtet.

Mechanische Kraftübertragung

Bei Gestängebremsen und Rücktritt hat man dabei zumindest in der Kraftübertragung keinen nennenswerten Verlust. Gestänge und Kette leiern zwar auch irgendwann aus aber das kann man vernachlässigen.

Bowdenzüge sind die häufigste Art der Kraftübertragung am Fahrrad. Während die eigentlichen Drähte des Innenzuges ziemlich maßstabil sind, kann man das von vielen Außenzügen nicht behaupten. Sie altern, dröseln auf, ermüden, alles wird irgendwann schwammig. Allerdings ist so ein Bowdenzug auch sehr billig und schnell ohne Sonderwerkzeug getauscht. Hochwertige (und damit teure) Bowdenzüge haben jedoch kein Spiel und halten dies auch über lange Zeit. Wie so oft ist hier also keine klare Aussage möglich, es kommt mal wieder drauf an, welche Teile man verbaut hat.

Hydraulische Kraftübertragung

Eigentlich sind hydraulische Bremsen eine gute Sache. Allerdings haben sie keinen harten Druckpunkt wie man ihn etwa von Petterson oder Rennbremsen kennt. Man kann Hydraulikbremsen nicht "knallhart" einstellen. Sie bremsen ganz gut aber nicht so toll, wie das die Werbung gerne verkaufen möchte. Experimente mit Profisportlern und Hydraulikbremsen führten dazu, daß diese die Weiterfahrt mit ihren Rennrädern verweigerten, wenn sie nicht wieder Seitenzugbremsen bekommen.

Ort des Bremsens

Felge / Reifen

Reifenbremsen
haben an normalen Fahrrädern nichts mehr zu suchen, auch wenn ihre Bremswirkung besser als beispielsweise ein Rücktritt sind. Die Gummiklotzbremsen sind total veraltet, es gibt fast keine hochwertigen Systeme, der Reifenverschleiß ist extrem hoch. Bis etwa 1980 waren Fahrradreifen deutlich haltbarer als heute, ein Mantel konnte gut einige Jahrzehnte halten. Nun möchten aber doch die Reifenhersteller auch Geld verdienen und das geht nicht, wenn die Dinger ewig halten.... Ein alter Reifen übersteht die Tortour einer Reifenbremse, ein moderner jedoch nicht.
Felgenbremsen
Die Unterscheidung in Gabelbrücken- oder Cantileverbremsen ist unnötig, V-Brake ist nur ein anderer Name für eine moderne Cantileverbremse. Alle bremsen die Felge, sind also aus physikalischer Sicht etwa gleichwertig. Baut man eine Canti so an, daß zwischen beiden Bremsschenkeln ein Bowdenzug quasi waagerecht gespannt ist (das geht nicht bei allen Modellen) und zieht man dann mittig an diesem Zug, hat man (zumindest theoretisch) unendlich hohe Bremskraft.

Scheibe

Scheibenbremsen
sind ein guter Kompromiß, allerdings nur, wenn die Ansteuerung hydraulisch erfolgt. Von den allermeisten mechanischen Scheibenbremsen sollte man die Finger lassen. Wer mit einer der wenigen Ausnahmen liebäugelt, weiß sowieso, was er macht...

Nabe

Rücktritt, Trommelbremse
Bremssysteme, die in Naben eingebaut sind, sind schon allein aus physikalischen Gründen veraltet und unsicher. Sie weisen einige Vorteile auf, diese kompensieren jedoch nicht die gravierenden Nachteile. Der extrem kleine Hebelarm, noch kleiner als an Scheibenbremsen, macht es erforderlich, daß mit sehr hohem Anpreßdruck gebremst werden muß. Dies führt zu großer Hitzeentwicklung, was bei den geschlossenen Systemen problematisch ist. Überhitzte Bremsen neigen zum Fading, verlieren an Bremswirkung und versagen plötzlich, wenn der Nabenkörper bricht. Der Rücktritt ist als Betriebsbremse ungeeignet, da er nicht immer zur Verfügung steht. Strenggenommen widerspricht diese Bauart damit der deutschen StVZO. Nur bei waagerechter Pedalstellung kann man einen Rücktritt bedienen, bei vertikalen Pedalen ist ein Bremsen unmöglich.

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Wirkung

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Aus physikalischer Sicht ist es am effektivsten, ein sich drehendes Rad so weit wie möglich außen zu bremsen, die alten Gummiklotzbremsen sind also gar nicht so dumm. Wenn es rein um Hebelwirkungen geht, haben Gummiklotzbremsen die Nase vorn, sie entwickeln die größten Drehmomente. Bremsen in der Nabe (Rücktritt oder Trommel) sind hier die schlechtesten, gleich gefolgt von Scheibenbremsen. Aber das ist nur die halbe Wahrheit.

Die Bremswirkung wird auch durch die Reibungsfläche mitbestimmt. Hier ist wiederum die Rücktrittbremse vorne, die Scheibenbremse schneidet am schlechtesten ab. Allerdings ist die Reibung Metall auf Metall beim Rücktritt sehr ineffektiv. Diese veraltete Technik ist auch neben Deutschland und den Niederlanden fast nur noch in Skandinavien anzutreffen. In den nordischen Ländern, weil der Rücktritt kaum einfrieren kann und ihm Schnee nichts ausmacht. In den Niederlanden und Deutschland gibt es keinen vernünftigen Grund für die Verbreitung dieser Bremsart, es ist wohl Tradition.

Felgenbremsen haben die besten physikalischen Voraussetzungen, da bei ihnen die Bremse an einem sehr großen Durchmesser angreift. Die Felge ist ja eigentlich auch nichts weiter als eine sehr große Scheibe. Billige Felgen kann man beim Bremsen eindrücken, Stahlfelgen haben meist eine schlechte Bremswirkung. Felgen nutzen sich außerdem ab. Trotzdem sind sie die sinnvollste Fahrradbremse

Scheibenbremsen sind ein Hype der Zeit ab etwa 2000. Eigentlich haben sie nur Nachteile, sie sind aber beliebt und irgendwie momentan "in". Die stärksten Bremsleistungen am Fahrrad werden im Radrennen gefordert und da gibts ausschließlich mechanische Felgenbremsen. (Nicht mehr so)

Die höchsten Bremswirkungen am Fahrrad erzielt man mit einer Pedersen, das ist eine Cantileverbremse mit innenliegender Schnecke zur unbegrenzten Bremskraftverstärkung. Diese Bremsen wurden wegen zu starker Wirkung nach Produktklagen in den USA vom Markt genommen, leider.

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Wartung

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Rücktrittbremsen
Wartung nahezu Null, alle paar Jahrzehnte sollte man mal das Fett tauschen und Verschleiß messen
Felgenbremsen
ordentliche Bremsklötze halten nur einige tausend km, Vielfahrer müssen auch ab und an die Felge tauschen
Scheibenbremsen
statt Verschleiß der Felge gibts Verschleiß der Scheibe. Die Scheiben verbiegen gerne (Fahrradständer), das Richten ist nicht einfach
Bowdenzüge
müssen an den Ein- und Austrittsstellen des Stahlseils regelmässig geölt werden Da hier teilweise Metall auf Metall reibt. Innen sind Bowdenzüge heute in der Regel mit Kunststoff beschichtet und brauchen nicht komplett geölt werden. Am Ende des Seiles sollte eine Endkappe aufgepresst werden um ein Ausfransen zu verhindern. Zur Sicherheit sollten die Stahlseile, vor allem an der Vorderradbremse, regelmässig ausgebaut und auf Verschleiss und gerissene Kardeelen überprüft werden (bei täglicher Benutzung und sportlicher Fahrweise ca. alle 2 Jahre).
Hydraulik
ist angeblich wartungsfrei, das stimmt aber nicht. Hydraulikflüssigkeit ist hygroskopisch.Das bedeutet, die Hydraulikflüssigkeit, so sie auf Polyglykolbasis hergestellt wurde (DOT 3, 4, 5.1 und 6 , nicht jedoch DOT 5) bindet Wasser. Das Wasser wird hierbei in der Bremsflüssigkeit gelöst und setzt den Siedepunkt herunter (Naßsiedepunkt, also bei 3,5% Wassergehalt, DOT 3 ca. 140°C, DOT 4 ca. 165°C, andere Spezifikationen z. T. deutlich darüber). Das Wasser gelangt übrigens durch undichte Ausgleichsbehältermembranen, Diffusion oder unsauberes Arbeiten in die Anlage. Der Wechsel wird bei KFZ in der Regel nach 2 Jahren vorgeschrieben, beim Rad würde ich das auch so halten, die Kosten halten sich im Rahmen. Auch Mineralöle, die vordergründig den Vorteil der fehlenden Hygroskopie haben, sind nicht wartungsfrei. Der Vorteil, dass Mineralöl kein Wasser bindet, ist auch sein großer Nachteil. Gelangt Wasser auf den oben beschriebenen Wegen ins System, so liegt es als Wassertropfen vor und wird nicht gelöst. Befindet sich dieser Tropfen in der Bremszange, so kann er auf über 100°C erhitzt werden. Solange der Druck in der Anlage beim Bremsen über dem Dampfdruck liegt bleibt das Wasser flüssig. Löst man die Bremse, dann verdampft der Tropfen schlagartig und der Hebel fällt bei der nächsten Bremsung ins Leere.

Außerdem reicht ein einfaches Umfallen des Fahrrades, um ein Hydrauliksystem zu zerstören, z.B. durch abbrechende Bremshebel, dann ist eine Reparatur unterwegs nahezu unmöglich.

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