Bedeutung von Laufrädern (Gewicht)?

[moomn09]

Als langjähriger Radsport-Zuschauer hört man ja ab und zu, dass das Gewicht derjenigen Radkomponenten, welche sich selbst bewegen, eine hohe Bedeutung hat. Stimmt dies? Wenn ja, wäre ja vor allem das Gewicht der Laufräder entscheidend und wesentlich wichtiger als z.B. dasjenige des Rahmens. Ist dem so?

 

[Gelöschtes Mitglied 6536]

Nein. Gewicht der Vorderradfelge verändert stark das Lenkverhalten. Das wars aber auch schon. Wo man Gewicht spart ist nahezu egal.

 

[moomn09]

Gewicht der Vorderradfelge verändert stark das Lenkverhalten.

Inwiefern?

 

[Gelöschtes Mitglied 6536]

leichtere Felge = weniger Kreiselkräfte = „nervösere“ Lenkung

 

[sensationseeker]

Das Zauberwort heißt Radialbeschleunigung. Es macht sehr wohl einen Unterschied, ob du eine Masse linear (Rahmen und co.) oder linear UND radial beschleunigst (Laufräder, Kurbel beim Fahren). Natürlich muss man umso weniger Kraft aufwenden, ein gleichschweres Rad zu drehen, wenn sich viel Masse achsennah befindet (stell dir ein Laufrad mit Bleifelge und Karbonachse bzw. Karbonfelge und Bleiachse vor und beide wiegen gleich viel. . .). Klar: wir wollen leichte Laufräder!!! Soviel zur Gewichtsverteilung im Laufrad. Logisch ist dann auch das unterschiedliche Lenkverhalten bei untersch. Felgengewicht, da unterschiedlich viel Masse aus der Umlaufbahn gelenkt werden muss. Ein leichtes Vorderrad (also eine leichte Felge) lenkt viel agiler. Das ist einfach. Richtig Komplex wird es durch die gleichzeitig gewünschten Anforderungen an Steifigkeit und Aerodynamik in Verbindung mit verschiedenen Fahrertypen und Einsatzzweck.
Die Laufräder von heute sind aber schon ab einem mittleren Preissegment (ich sag jetzt einfach mal 400€) so gut, dass die endlosen Diskussionen um die besseren technische Parameter der höherwertigen Laufräder für Hobbyfahrer nicht so relevant sind. Trotzdem würde ich gerne mal Lightweights fahren (das sind die sündhaft teuren Vollkarbon-Räder aus deutscher Manufaktur). Habe noch keinen getroffen, der nach dem Fahren nicht von ihnen geschwärmt hätte. Allerdings habe ich schon so einige am Berg überholt .
Will damit nur sagen, dass du mit gutem Training viel viel mehr rausholen kannst, als mit Investition in teure Laufräder. Oder besser gesagt. Faulheit kannst du nicht mit teurem Material wett machen.

 

[moomn09]

Sehr aufschlussreich, danke!

Will damit nur sagen, dass du mit gutem Training viel viel mehr rausholen kannst, als mit Investition in teure Laufräder. Oder besser gesagt. Faulheit kannst du nicht mit teurem Material wett machen.

true word.

 

[whitewater]

Zum einen, stimmt alles, der Effekt durch die geringeren Kreiselkräfte ist jedoch subjektiv erheblich stärker erfahrbar, als die zehntel Watt, die man am Berg sparen könnte.
Zum anderen, was wirklich Kraft kostet, ist ein Laufrad, daß sich bei jedem Tritt erstmal quarkig verbiegt, bevor es Vortrieb überträgt.
Auch da gibts im mittelpreisigen Segment für normalgewichtige Fahrer tadellose Räder, wer aber primär nach Katalog-Gewichten auswählt (und das sind nicht wenige, jede Woche eine Anfrage, suche Laufräder unter 1400g, Farbe egal) kann böse auf die Nase fallen.
Schöne Lektüre dazu, wenn auch in eigenwilligem Stil http://www.radplan-delta.de/rennradtechnik/leistungsmessungen_an_laufraedern.html

 

[Gelöschtes Mitglied 6536]

Das mit der Radilabeschleunigung ist Quark, da die schweren Teile zwar schwerer in Gang kommen, dafür aber auch später abbremsen. Die größere Massenträgheit sorgt dafür dass von der gesparten Energie bei der Beschleunigung quasi nichts übrig bleibt – in dem Maße wie die leichte Felge leichter beschleunigt in dem Maße bremst sie auch von alleine wieder ab.

Hier gehts um Unterschiede von 1/2 Kg zwischen leichten und schweren Felgenpaaren in Bezug zu einem Systemgewicht von typischen 70 - 100 kg.
Die Tour hat mal gemessen wie viel Energie es braucht um eine LR auf Tempo 30 zu beschleunigen – die Differenz zwischen den Laufrädern waren extrem gering.

Man kanns auch selber mal testen, einfach mal Sattel anheben und ein Pedal durchtreten, es braucht wenig Muckies um ein Hinterrad mit 1/2 Pedalumdrehung aus dem Stand auf hohes Tempo zu beschleunigen. Die Wahrheit ist, da es hier um Differenzen im Promille-Bereich geht. Was fühlbar bleibt ist nur das hibbeligere Lenkverhalten leichter Felgen am Vorderrad.

 

[Amigo]

leichtere Felge = weniger Kreiselkräfte = „nervösere“ Lenkung

Das kann ich aus eigener Erfahrung bestätigen. Eine ca. 100 Gramm leichtere Vorderradfelge merkt man wirklich sehr deutlich.
Schwere Felgen, z.B. durch ein höheres Felgenprofil, haben aber auch Vorteile. Sie halten durch das höhere Trägheitsmoment das Tempo besser - freilich erst, wenn man sie erstmal beschleunigt hat. Die ruhigere Lenkung kann man evtl. auch als Vorteil sehen.

 

[kunda1]

merke ich jedesmal, wenn ich vom Schlechtwetterrad aufs normale umsteige. Fulcrum R7 zu R3. Braucht dann immer etwas Gewöhnungszeit, um sich vom Traktorgefühl aufs Leichtdrachenfeeling einzustellen (oder umgekehrt).

 

[406heijn]

Kenn ich auch im Extremen.

Alu 42er Felge gut über 2 kg der LRS und Kinlin XR200 vorn / XR 300 hinten insgesamt 1,4kg.
Der eine läuft wie auf Schienen, der andere recht agil. Ich glaube, dass bei unruhiger Fahweise mit ständigen Tempoverschärfungen der leichte LRS von Vorteil ist, man kann schneller mitzucken.
Bei den Bergaufsprints im Münsterland (jaja lacht nur) merk ich nicht so richtig was, dafür kannst Du Bergab mit den dicken Dingern einhändig runter knallen ohne Schweiss auf der Stirn zu bekommen.

 

[Gelöschtes Mitglied 6536]

Bergab geht jeder LR der halbwegs ausgewuchtet ist und guten Rundlauf hat wie auf Schienen da die Kreiselkräfte bei >Tempo 60 auch bei leichten Felgen groß werden. Mein 1,3 Kg Satz ist da genau so sicher wie ein 2 Kg Bomber. Wenn ein LR bergab zickt ist er entweder massiv zu weich, oder der Reifen hat nen Höhenschlag, oder der Steuersatz ist nicht richtig eingestellt. AM LR-Gewicht liegt das nicht.

 

[moomn09]

Nur zum besseren Verständnis, wir sprechen hier vom Gewicht pro Satz?

 

[Sparkassendirektor]

...
Hier gehts um Unterschiede von 1/2 Kg zwischen leichten und schweren Felgenpaaren in Bezug zu einem Systemgewicht von typischen 70 - 100 kg.
Die Tour hat mal gemessen wie viel Energie es braucht um eine LR auf Tempo 30 zu beschleunigen – die Differenz zwischen den Laufrädern waren extrem gering....

Ein solches Diagramm, das die Gewichte der LRS ins Verhältnis setzt zur aufzuwendenden Beschleunigungsenergie
0 bis 30 km/h findet sich auch bei Appeltauer, "Das Kleingedruckte beim Radfahren", S. 137.
Die energetischen Unterschiede zwischen leichten und schweren Laufrädern sind dort zwar nicht "extrem gering";
aber sie sind im Gesamtbild eben doch gering: "Die Schwungmasse, also die Energie, die für die Rotations-Beschleunigung
der Laufräder aufgebracht werden muß, wird meist dramatisch überbewertet." (Appeltauer aaO., S. 139)
Eine viel größere Rolle spielt die Aerodynamik des Laufrades.

 

[Gelöschtes Mitglied 6536]

Ja Aero schlägt Gewicht deutlich, nur ist das nicht zu spüren. Deshalb fahre ich lieber leichte Laufräder als Aero-Teile die 0,1 km/h schneller sind aber bei jeder Windböe zum Spaßverderber werden.

 

[WilliW]

Physikalisch sind die Zusammenhänge eigentlich ganz einfach, da braucht man auch gar keine Messungen dazu.

Das ganze System, bestehend aus Rad mit Fahrer, wird translatorisch bewegt und zusätzlich wird der Laufradsatz in Rotation versetzt. Bergauf zählt, solange nicht gebremst wird, nur das Gesamtgewicht. Ein leichter Laufradsatz trägt beim Bergauffahren mit um 100g weniger Gewicht genau so zur Vereinfachung bei wie ein um 100g leichterer Rahmen oder 100g weniger Fettpolster beim Fahrer.

Beim Beschleunigen sieht das ganze anders aus. Zum einen muss das Gesamtsystem translatorisch in Bewegung gesetzt werden. Nach Newton widersetzt sich das Gesamtsystem der gewünschten Beschleunigung gemäß F = m*a und hält dagegen. Auch hier gilt: 100g weniger beim Laufradsatz bewirken das gleiche wie beim Rahmen oder Fahrer. Zusätzlich muss aber die Rotation betrachtet werden. Hier ist es das Massenträgheitsmoment des in Rotation zu bringenden Körpers, das ein sich der Beschleunigung entgegengesetzt orientiertes Drehmoment bewirkt: M = J * d_omega_dt. Wie groß ist nun das Massenträgheitsmoment des Laufradsatzes? Die Formel für einen Massenpunkt lautet J = m * r^2. Entscheidend ist also wegen des Quadrats die Masse, die weit vom Drehpunkt entfernt ist. Beim Vergleich zweier Laufradsätze bleibt dann am Ende als wesentlicher Punkt fast nur noch der Gewichtsunterschied zwischen Felge, Schlauch und Reifen übrig. Bei den Speichen wird es so viel nicht sein und über die ganze Länge der Speiche ist der Abstand zum Drehpunkt ja auch deutlich kleiner als bei Felge, Schlauch und Reifen.

Da die Geschwindigkeit des Rades und die Winkelgeschwindigkeit des Laufradsatzes proportional zueinander sind, kann man die translatorische und rotatorische Trägheit gleichermaßen auf die Geschwindigkeit bzw. Beschleunigung beziehen. Dabei kommt dann für die notwendige Kraft zum Beschleunigen sinngemäß folgendes heraus:
F = (m_gesamtsystem + m_Felge_Reifen_Schlauch) * Beschleunigung
Da die Masse von Felge, Reifen und Schlauch ja in der Masse des Gesamtsystems schon enthalten sind, tritt diese Masse offensichtlich doppelt in Erscheinung.

Dementsprechend kann man zur Aussage kommen: Spare ich am Laufradsatz Gewicht ein, hilft das beim Bergfahren nicht mehr als anderswo am Fahrrad (oder Fahrer). Beim Beschleunigen wirkt sich aber das eingesparte Gewicht an der Felge (+Schlauch+Reifen) doppelt aus. 100g Einsparung an der Felge haben also die gleiche Wirkung wie 200g am Rahmen.

"Doppelte Wirkung" klingt jetzt nach enorm viel, man muss aber die Kirche im Dorf lassen. Angenommen ich habe ein Gesamtgewicht von 80kg und beschleunige mein Rad mit 500W, dann habe ich nach 10s eine Geschwindigkeit von 39,95km/h und eine Wegstrecke von 78,65m hinter mich gebracht. Reduziere ich nun das Gewicht meines Laufradsatzes an der Felge um 200g, dann bin ich nach 10s um 0,1km/h schneller und habe 20cm mehr Wegstrecke hinter mich gebracht. Alles vereinfacht ohne Luftwiderstand gerechnet. Für einen Profi im Rennen vielleicht die entscheidenden 20cm, für einen Hobby-Fahrer völlig irrelevant und kaum bis gar nicht zu spüren.

Hier übrigens ein Thread zum gleichen Thema: http://www.rennrad-news.de/forum/threads/gewicht-des-laufrades.106411/page-2#post-2329957

 

[Sparkassendirektor]

Ja Aero schlägt Gewicht deutlich, nur ist das nicht zu spüren. Deshalb fahre ich lieber leichte Laufräder als Aero-Teile die 0,1 km/h schneller sind aber bei jeder Windböe zum Spaßverderber werden.

Ich bilde mir sogar ein, daß schwere Laufräder in der Ebene besser sind.
Meine alten HPW-Shamals - bekanntermaßen hochprofilig und nach heutigen Maßstäben sackschwer -
rollen hier im Flachland wie die Hölle. Wenn die Dinger 1x richtig in Fahrt sind, dann bleibt das auch so.
Kein Vergleich zu meinen anderen - oft leichteren - LRS.

 

[406heijn]

.... Alles vereinfacht ohne Luftwiderstand gerechnet. Für einen Profi im Rennen vielleicht die entscheidenden 20cm, für einen Hobby-Fahrer völlig irrelevant und kaum bis gar nicht zu spüren.
...7

Und genau hier liegst Du falsch!
Was glaubst Du was 20 cm bei einem ernsthaft ausgefahrem Ortschildsprint ausmachen. Runde zahlen oder nichtzahlen. Desweitern entziehst mit Deiner Behauptung die Grundlage jeglicher anschließenden Diskkussion warum man nur 2. geworden ist eine wissenschaftlich begründbare Basis.

Wie sollen wir denn dann den Abend am Stammtisch überstehen?

 

[mimesn]

Klar: wir wollen leichte Laufräder!!! Soviel zur Gewichtsverteilung im Laufrad. Logisch ist dann auch das unterschiedliche Lenkverhalten bei untersch. Felgengewicht, da unterschiedlich viel Masse aus der Umlaufbahn gelenkt werden muss. Ein leichtes Vorderrad (also eine leichte Felge) lenkt viel agiler.

Ich bin leichte Laufräder gefahren, knapp am Rande zur Belastbarkeit und fahre mittlerweile unterschiedliche Trekkingfelgen (unterschiedlichen Gewichts und unterschiedlicher Belastbarkeit, weil es kaum/anfangs keine 19er Rennfelgen gab. (Zumindet nicht in bezahlbar.)

Richtig ist, die leichten Laufräder fahren sich agiler. Man könnte auch nervöser sagen. Aber langsamer? Wenn ich mal den alten leichten LRS fahre, bin ich, auch auf 300er Touren nicht schneller unterwegs. Vielleicht sind im Labor und unter bestimmten Rennbedingungen Unterschiede meßbar. Bei allen Arten von Trainingsfahrten dürfte das aber zu vernachlässigen sein.

Was ganz sicher spürbar ist, das ist das Gewicht, wenn man Berge hochastet. (Aber da zählt dann jedes mitgeführte Gramm. Ein extrem auf Leichtgewicht getrimmtes Rad macht da wenig Sinn, wenn das Rad mit mehreren vollen Trinkflaschen gefahren wird.)

Ich fand damals Smoliks Leichtbauversuche ganz interessant. Aber mehr so aus technischer Sicht, was so alles geht und dennoch hält. Da wurde ja überall eingespart, wo es ging. Auch bei den Laufrädern.
War man damit aber wirklich schneller? Also nicht in der Theorie, sondern in der Praxis.

 

[Amigo]

Wobei beim Vergleich zweier Laufradsätze ziemlich oft die Vergleichbarkeit so eine Sache ist... Wodurch wurde denn Gewicht eingespart und sind die LRS überhaupt noch miteinander vergleichbar? Oft sind die Felgen unterschiedlich und die beeinflussen das Fahrverhalten schon nicht unwesentlich.
Ganz grundsätzlich würde ich sagen, dass man mit einem "Upgrade" der Laufräder sein Rennrad ziemlich deutlich aufwerten kann. Nicht nur preislich, vor allem auch vom Gebrauchswert. Wobei es dort natürlich nicht nur allein ums Gewicht geht.