Dies ist ein Auszug aus dem Buch Das Praxisbuch Pedelec für Einsteiger - Kaufberatung & Fahrpraxis

Schaltung

Autor: Rainer Gievers - Publiziert im Januar 2021

Jeder Motor hat einen optimalen Drehbereich, in dem er seine maximale Leistung entfaltet. Das gilt auch für die Beine eines Menschen beim Radfahren. Radfahrer empfinden 60 bis 80 Kurbelbe­wegungen pro Minute als angenehm¹ Über eine Gangschaltung muss daher die Übersetzung (An­zahl der Radumdrehungen pro Kurbelumdrehung) an die gewünschte Geschwindigkeit angepasst werden.

In der Ebene wählen Sie eine hohe Übersetzung für maximales Tempo, während am Berg eine niedrige Übersetzung für bessere Kraftentfaltung und niedrigeren Tretwiderstand sorgt.

Für Pedelecs sind mehrere Schaltungsarten erhältlich, die jeweils ihre Zielgruppe haben.

Nabenschaltung

Wie der Name schon sagt, ist das Getriebe der Nabenschaltung in der Radnabe untergebracht². Üblich sind bei Nabenschaltungen 7 bis 8 Gänge.

Die Vorteile:

• Das Getriebe liegt staub- und wassergeschützt in der Nabe.
• Der Verschleiß ist geringer als bei Kettenschaltungen, sofern man sich an die Wartungsin­tervalle hält. Fünfstellige Kilometerleistungen sind problemlos möglich. Kette und Ritzel halten zudem bis zu fünf Mal länger als bei der Kettenschaltung.
• Auch das Schalten im Stand ist möglich, was sich in der Stadt mit seinem Stop-and-go-Verkehr als nützlich erweist.
• Die Gefahr, dass die Kette vom Ritzel springt, ist im Vergleich zur Kettenschaltung, äußerst gering.
• Nabenschaltungen sind auch mit einer elektrischen Schaltung (siehe Kapitel Elektronische Schaltung Di2) erhältlich.
• Es sind auch Nabenschaltungen mit Rücktrittbremse erhältlich, worauf besonders Umstei­ger von einem konventionellen Fahrrad häufig Wert legen.
• Einsatz von Antriebsriemen (siehe Kapitel Riemen oder Kette?) möglich.
• Der Ausbau des Hinterrads für den Reifenwechsel meist einfacher als bei einem System mit Kettenschaltung.

Die Nachteile:

• Für den Gangwechsel während der Fahrt muss der Fahrer kurz das Treten einstellen. Einige Nabenschaltungen sind aber auch unter Last schaltbar, indem sie automatisch beim Schal­ten die Motorleistung reduzieren.
• Nabenschaltungen haben eine komplizierteren Aufbau als Kettenschaltungen und sind des­halb schwerer und teurer.
• Eine Umrüstung auf andere Gangübersetzungen ist in der Regel nicht vorgesehen.
• Nabenschaltungen sind sehr komplex, weshalb sie im Schadensfall beim Hersteller einge­schickt oder sogar einfach gegen eine neue ausgetauscht werden.
• Im Vergleich zur Kettenschaltung ist der Leistungsverlust höher.
• Manchmal ist der Motor bei einem Pedelec mit Nabenschaltung im Vergleich zur Ketten­schaltung in der Leistung gedrosselt, damit das Getriebe nicht überlastet wird.

Wir gehen später noch in einem Kapitel auf die Besonderheiten der Nabenschaltungen von Nu­vinci und Rohloff ein (siehe Kapitel NuVinci und Rohloff). Hier soll es vor allem um die Nabenschaltungen des Marktführers Shimano gehen.

Shimano Nexus-Nabenschaltung bei einem Kalkhoff-Pedelec.

Der Gangwechsel erfolgt bei der Nabenschaltung -- hier eine Shimano Nexus -- über einen Drehschal­ter.

Fast alle Pedelecs mit Nabenschaltung nutzen heute Shimano-Technik. Der letzte größere Konkur­rent SRAM³ hat 2017 seine Schaltnabenproduktion eingestellt, ist also nur noch in gebrauchten Pedelecs zu finden.

Shimano liefert zwei verschiedene Serien⁴: Nexus und Alfine, die nicht nur in Pedelecs, sondern auch konventionellen Fahrrädern verwendet werden.

In günstigen Pedelecs finden Sie meistens die Shimano Nexus mit 7 oder 8 Gängen vor. Auf Wunsch ist das System auch mit Rücktrittbremse erhältlich. Die teurere Shimano Alfine mit 8 oder 11 Gängen gibt es nur ohne Rücktrittbremse als Freilaufversion. Sie hat den Vorteil, dass man beim Anhalten, beispielsweise an einer Ampel, die Pedale rückwärts in eine passende Position drehen kann. Das Antreten bei der Weiterfahrt ist somit müheloser.

Von Shimano wird die Wartung der Nabenschaltungen alle 5.000 km oder aber alle 2 Jahre emp­fohlen. Wenn das Fahrrad unter harten (Wetter-)Bedingungen gefahren wird, ist es eventuell not­wendig, diese Intervalle zu verkürzen. Wenn Sie sich aus Knauserigkeit nicht an diese Vorgaben halten, sollten Sie die Wartung spätestens nachholen, sobald die Nabenschaltung schwergängig wird oder Geräusche von sich gibt. Normalerweise werden Sie die Wartung Ihrem Fachhändler überlassen, im Internet gibt es aber auch Anleitungen für geschickte Selbermacher⁵. Für den Aus­tausch einer Nabe müssen Sie übrigens mit Materialkosten von 60 bis 120 Euro, bei der Alfine 11 sogar mit 280 Euro rechnen.

Wie erwähnt, spielt die Nabenschaltung insbesondere in der Stadt mit seinem Stopp-und-Go-Verkehr ihre Stärken aus. Für ältere Personen ist die Nabenschaltung zudem wegen der einfachen Handhabung und des geringen Wartungsaufwands ideal. Es ist daher umso bedauerlicher, dass die Auswahl an Pedelecs mit Nabenschaltung inzwischen sehr klein ist.

Kettenschaltung

Kettenschaltungen bestehen aus der Kette, dem Ritzelpaket (auch als Zahnkranzpaket oder Kassette bezeichnet) am Hinterrad, dem Kettenblatt am Tretlager und dem Schaltwerk.

Im einfachsten Fall hat eine Kettenschaltung 6 bis 11 Gänge. Durch Hinzufügen eines weiteren Kettenblatts am Tretlager wird die Gangzahl verdoppelt. 10 oder 11 Gänge reichen bei Trekkingrä­dern vollkommen aus, denn Sie nutzen ohnehin nur einige der höheren Gänge.

Vorteile:

• Im Vergleich zur Nabenschaltung ein geringeres Gewicht und ein höherer Wirkungsgrad.
• Unkomplizierter Aufbau, deshalb günstiger als eine Nabenschaltung.
• Das Zahnkranzpaket lässt sich einfach austauschen, falls eine andere Übersetzung ge­wünscht wird.
• Wartung und Reparatur ist auch für Laien möglich.
• Während des Tretens kann der Fahrer schalten.

Nachteile

• Meist sind nicht alle Gänge schaltbar und es gibt Überschneidungen (wenn zusätzliches Kettenblatt am Tretlager verwendet wird).
• Auf Kette und Ritzel setzen sich Staub und Sand fest, die für Abrieb sorgen und die abge­gebene Leistung reduzieren.
• Sie müssen ab und zu mit einer dreckigen Hose rechnen, weil man keinen Kettenschutz an­bringen kann.
• Häufiges Schalten reduziert die Lebensdauer der Kette.
• Regelmäßiges Säubern und Ölen ist nötig, außerdem müssen Schaltwerk und Umwerfer ab und zu neu eingestellt werden.
• Schalten ist nur in Bewegung möglich, was insbesondere in der Stadt ein vorausschauendes Fahren mit rechtzeitigem Herunterschalten vor Ampeln und Verkehrszeichen voraussetzt.
• Im Winter können Schnee- und Eisklumpen die Ritzel blockieren.

• Spätestens nach dem vierten Kettenwechsel sind der Austausch des Kurbelritzels und des Ritzelpakets an der Hinterradnabe empfehlenswert.

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Die Komponenten einer 11-Gang-Kettenschaltung an einem Pedelec mit Hinterradantrieb: (1) Rit­zelpaket, (2) Umwerfer mit (3) Kettenspanner, (4) Kettenblatt am Tretlager. Nicht im Bild ist die Schaltung am Lenkrad.

Ritzelpaket mit 9 Ritzeln (= 9 Gänge). Foto: KMJ⁶

Shimano

An fast jedem Pedelecs findet man eine Kettenschaltung von Shimano, weshalb wir einen genauen Blick darauf werfen⁷.

Shimano vermarktet die meisten seiner Teile als »Gruppen«, die aus Nabensatz, Schaltwerk, Um­werfer, der Kurbelgarnitur und dem Bremsensatz bestehen. In den Gruppen stehen zusätzliche Komponenten zur Verfügung, mit denen die Fahrradhersteller ihre Zielgruppen bedienen. Bei­spielsweise sind verschiedene Ritzelpakete lieferbar⁸.

Wir führen hier nur diejenigen Schaltungen auf, auf die wir während unserer Marktforschung hauptsächlich gestoßen sind. Die Auflistung erfolgt nach den Preis sortiert, also von billig nach teuer:

• Acera: Ist meist in Pedelecs unter 2000 Euro verbaut. Eine ältere Modellbezeichnung ist Altus⁹. Für Gelegenheitsradler vollkommen ausreichend.
• Alivio: Im Vergleich zur Acera bietet die Alivio einen besseren Kettenumwerfer.
• Deore: Die beliebteste Shimano-Schaltung wird nicht nur in Trekkingrädern, sondern auch Mountainbikes eingesetzt. Sie übernimmt zahlreiche Features der höherklassigen SLX- und XT-Schaltgruppen.
• LX: Der SLX-Vorgänger wird inzwischen ausschließlich für Trekking-Räder ver­marktet. LX ist nicht ganz so robust wie SLX.
• SLX / XT: Beide unterscheiden sich nur durch Kleinigkeiten wie der Bremsbelaghalterung und der Druckpunkteinstellung des Bremshebels¹⁰. Sie können daher beruhigt zur günsti­geren SLX greifen.
• XT Di2: Bis auf das höhere Gewicht fast baugleich zur XT. Ein elektronische Schaltung übernimmt mit Servomotoren den Schaltvorgang. Das System justiert sich selbst.
• XTR: Besteht aus hochwertigen Materialien wie Carbon, Titan und Aluminium und liegt preislich über der XT. Geringere Produktionstoleranzen sollen weichere Schaltvorgänge gewährleisten. Die Vorteile gegenüber der XT halten sich also in Grenzen.
• XTR Di2: Eine Version der XTR mit elektronischer Schaltung ist derzeit das Highend-Sys­tem von Shimano. Es ist leichter ist als die XT Di2, aber schwerer als die XTR.

Ab Deore sind die Schaltungssysteme mit einem »Shadow Plus«-Mechanismus ausgestattet, der während der Fahrt die Kettenspannung erhöht und somit das Kettenabspringen verhindert. Der Schaltvorgang benötigt mit Shadow Plus etwas mehr Kraft, weshalb man ihn mit einem Knopf am Lenker deaktivieren kann.

Ein nachträglicher Umbau zu einem anderen Schaltsystem ist nicht nur durch den Fachhändler möglich, sondern kann auch in Eigenarbeit durch den Anwender durchgeführt werden.

Teilweise bedienen sich Pedelec-Hersteller aus verschiedenen Gruppen. Ein Beispiel ist die Kom­bination des Shimano LX-Schaltwerks mit dem Deore-Schalthebel. Auch der Einsatz von Kompo­nenten von Drittherstellern ist üblich und muss keine Qualitätseinbuße im Vergleich zu den Origi­nalteilen bedeuten.

Ausführliche Wartungs- und Bedienungsanleitungen stellt der Schaltungshersteller Shimano unter der Webadresse si.shimano.com bereit. Die Benutzeroberfläche sollten Sie oben rechts auf Deutsch (Pfeil) umstellen, damit Ihnen die Suchfunktion deutschsprachige Dokumente auswirft.

Vorsicht ist bei günstigen Pedelec-Angeboten angebracht, bei denen ein Marken-Schaltwerk mit No­name-Komponenten kombiniert wird. Es lohnt sich also vor dem Kauf auf jeden Fall ein Blick ins Da­tenblatt. In diesem Beispiel ist das angebotene »Scott E-Sub Activ Unisex Rack Type« weitgehend mit Shimano-Komponenten ausgestattet.

Elektronische Schaltung Di2

Statt manuell über Drehschalter oder Wippen können Sie mit dem Di2-Bedienelement von Shimano auch vollautomatisch schalten. Unterstützt wird die Nabenschaltung Alfine mit 8 oder 11 Gängen und die Nexus mit 8 Gängen, sowie die Kettenschaltungen Shimano XTR Di2 und Deore XT Di2

Di2 wählt automatisch den effizientesten Gang, indem Geschwindigkeits- und Trittfrequenz-Daten sowie der Leistungsinput des Fahrers, also der »Druck«, den er auf das Pedal bringt, erfasst und ausgewertet werden. Der Fahrer kann natürlich weiterhin manuell schalten, wenn er es wünscht.

Findige Bastler haben auch bereits eine mechanische Kettenschaltung nachträglich auf Di2 um­gebaut, wobei je nach Rad nachträglich noch die Motorsteuerung mit einem Softwareupdate aktualisiert werden muss (nur durch einen Fachhändler möglich)¹¹.

Die elektronische Schaltung Di2 von Shimano übernimmt vollautomatisch den Schaltvorgang. Foto: Glory Cycles¹²

Das Di2-Bedienelement zeigt den eingelegten Gang (»6«) an. Foto: Shimano.

Tretlagerschaltung

Die Idee, eine Gangschaltung im Tretlager einzubauen, ist schon fast hundert Jahre alt, konnte sich aber wegen des hohen Gewichts und technischer Unzulänglichkeiten bisher nicht durchsetzen. Das Unternehmen Pinion¹³ versucht mit der selbst entwickelten Tretlagerschaltung einen neuen An­lauf. Aktuell gibt es zwei Modellreihen: Die P-Serie hat 18 Gänge, die C-Serie 6, 9 oder 12.

Vorteile:

• Hohe Übersetzungsbandbreite von bis zu 636%.
• Tiefer Schwerpunkt sorgt für besseres Handling des Pedelecs.
• Hoch- und Runterschalten von mehreren Gängen per Drehgriff, auch im Stand.
• Wartungsarme, gekapselte Konstruktion.
• Einsatz von Antriebsriemen (siehe Kapitel Riemen oder Kette?) möglich.
• Die Gefahr, dass die Kette vom Ritzel springt, ist -- im Vergleich zur Kettenschaltung -- äußerst gering.

Nachteile:

• Höheres Gewicht als andere Schaltungen.
• Nachrüstung bei bestehenden Fahrrädern/Pedelecs nicht möglich, weil eine spezielle Auf­nahme benötigt wird.
• Hohe Anschaffungskosten.

Der Antrieb erfolgt bei den Pinion-Pedelecs über einen Radnabenmotor, denn an der Position, wo sich sonst der Mittelmotor befinden würde, ist das Pinion-Getriebe untergebracht.

Beachten Sie, dass das Pinion-System zwar den Riemenantrieb (Kapitel Riemen oder Kette?) unterstützt, dieser aber nicht so effektiv wie der Kettenantrieb ist¹⁴: Der Riemen muss schneller laufen und dessen Kerben werden deshalb häufiger gebogen, was einen höheren Kraftaufwand verursacht. Außerdem wird eine hohe Riemenspannung benötigt. Wir empfehlen deshalb den Griff zum Kettenantrieb. Der Kettenantrieb ist beim Pinion im Vergleich zu konventionellen Pedelecs mit Kettenschaltung sehr leise und langlebig, weil keine Umleitung über die Schaltungsrädchen am Hinterrad erfolgt.

Radnabenschaltung von Pionion mit Gates-Riemenantrieb (siehe Kapitel Riemen oder Kette?). Foto: www.pd-f.de / Paul Masukowitz

Auf dem Markt spielt die Pinion-Schaltung derzeit keine große Rolle, weshalb man entsprechende Pedelecs suchen muss. Auf der Pinion-Website werden allerdings inzwischen über 20 Pedelecs¹⁵ gelistet. Falls Sie sich für diese interessante Technologie interessieren, sollten Sie sich direkt an Pinion für Auskunft über Händler in der Nähe wenden.

NuVinci

Die stufenlose NuVinci-Nabenschaltung des amerikanischen Herstellers Enviolo¹⁶ macht keine Schaltgeräusche, denn im Grunde wird nicht geschaltet. Stattdessen erfolgt die Übersetzungs­änderung (welche einem Gangwechsel entspricht) stufenlos über Kugeln und Scheiben, die sich nicht berühren. Weil der Kraftschluss über ein spezielles Öl erfolgt, ist die Nabe fast wartungsfrei und lange haltbar.

Aufbau der Nuvinci-Schaltung. Zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses wird der Dreh­punkt der Kugeln geneigt. Die Kraft­übertragung erfolgt ohne Reibung über das von den Kugeln mit gezogene Spezialöl. Abbildung: Enviolo

Nuvinci 360 an einem Mountainbike mit Scheibenbremsen. Foto: Richard Masoner / Cyclelicious¹⁷

Auseinandergebaute Nuvinci-Nabenschaltung. Sehr gut sind die Kugeln zu erkennen, die sich in ei­nem Ölbad drehen. Foto: Richard Masoner / Cyclelicious¹⁸

Die NuVinci ist insbesondere für die Nutzung in der Stadt interessant, denn Sie müssen sich nicht um die Schaltung kümmern, sondern können sich auf den Verkehr konzentrieren. Sie stellen ein­fach die gewünschte Übersetzung ein -- dabei ist das Runterschalten auch im Stand möglich. Für den Einsatz »am Berg« ist NuVinci nach Meinung einiger Nutzer aber weniger geeignet¹⁹.

Je nach Zielgruppe ist die NuVinci-Schaltung mit unterschiedlichen Leistungsmerkmalen auf dem Markt²⁰: Die N380 bietet einen Übersetzungsbereich von maximal 380 %, die N360 von maximal 360 % und die N330 -- sie ahnen es schon -- von maximal 330 %. Die N380SE ist baugleich zur N380 und unterscheidet sich nur im Design.

Vorteile:

• Das Getriebe liegt staub- und wassergeschützt in der Nabe.
• Kette und Ritzel werden im Gegensatz zur Kettenschaltung durch den Schaltvorgang nicht belastet und halten daher erheblich länger.
• Stufenloses, geräuschloses und ruckelfreies Gangverhalten.
• Schalten auch im Stand oder unter Last möglich.
• Übersetzungsverhältnis bis 380%
• Im Vergleich mit anderen Schaltungen vergleichsweise günstig.
• Die Gefahr, dass die Kette abspringt, ist im Vergleich zur Kettenschaltung, äußerst gering.

Nachteile:

• Vergleichsweise hohes Gewicht.
• Bei einem Defekt können Fachhändler die Nabe meistens nicht selbst reparieren und müs­sen sie einschicken.
• Im Vergleich zur Kettenschaltung ist der Leistungsverlust höher.

Bei der Kaufentscheidung für ein Fahrrad mit NuVinci-Schaltung kommt es nicht nur auf das Schaltungsmodell (N330, N360 oder N380) an, sondern auch auf das Bedienelement am Lenker. In den nächsten drei Kapiteln stellen wir diese vor.

NuVinci Standardschaltung

Will der Pedelec-Hersteller Geld sparen, verbaut er die Bedienelemente C3, C8 oder C8s. Das C3 verzichtet auf ein Display; beim C8s wurden hochwertigere Materialien als beim C8 verwendet.

Mit den C-Bedienelementen können Sie nur manuell die Übersetzung über einen Drehgriff verstel­len. Produziert werden die Bedieneinheiten vom Unternehmen Enviolo. Die meisten Pedelec-Mo­delle mit NuVinci-Schaltung sind mit dem C3-Bedienelement ausgestattet.

NuVinci Harmony

Bei der NuVinci Harmony stellt der Fahrer die gewünschte Trittfrequenz (Kadenz) am Drehgriff ein, worauf das System automatisch, je nach Steigung der Strecke, die Übersetzung automatisch stufenlos hoch- oder runter schaltet. Auch das Harmony-System stammt vom Unternehmen Envio­lo.

Beim H3-Bedienelement für das N330 lässt sich die Trittfrequenz nur in drei Stufen (niedrig, mit­tel, hoch) festlegen, während das H8 für N360 und N380 eine freie Einstellung der Trittfrequenz erlaubt.

Unsere Marktuntersuchung hat ergeben, dass nur sehr wenige Pedelec-Hersteller zur Harmony greifen, sondern stattdessen das im nächsten Kapitel beschriebene H|Sync-System verbauen.

H3 (für NuVinci N330).

H8s für NuVinci N360 und N380. Fotos: Fallbrook Tech­nologies

NuVinci H|Sync

Eine Erweiterung des Harmony-Systems ist NuVinci H|Sync²¹, das aktuell nur für Bosch-An­triebssysteme angeboten wird. Hier kann man ähnlich der Harmony-Steuerung die Trittfrequenz zwischen 30 und 80 Umdrehungen einstellen²². Das System passt, wie bei der Harmony, abhängig von der Topografie die Übersetzung an die Trittfrequenz an und ist auch für S Pedelecs geeignet. Muss der Fahrer halten, schaltet H|Sync automatisch einen kleinen Gang ein.

Zusätzlich kann der Fahrer 9 manuell auswählbare »Gänge« programmieren, auf die er bei Bedarf umschaltet. Er hat also die freie Wahl zwischen Automatik und manueller Gangschaltung. Weil die komplette Steuerung über das Bosch Intuvia-Bordcomputer erfolgt, wird auf den Harmony-Griff beziehungsweise die Bedieneinheit verzichtet. Im manuellen Modus kann der Fahrer allerdings nicht die Höhe der Motorunterstützung ändern. Dies ist nur nach Verlassen des manuellen Modus möglich²³.

Rohloff

Die Nabenschaltung Speedhub 500/14 des hessischen Unternehmens Rohloff wird bereits seit 20 Jahren verkauft. Sie hat einen Übersetzungsbereich von maximal 500 Prozent und 14 Gänge. Das System funktioniert mit einem Planetengetriebe.

Schnittmodell des Rohloff Speedhub 500/14.

Die Rohloff-Nabe mit elektronischer Steuerung für das Bosch eShift-System (siehe Kapitel Bosch eShift). Fotos: Rohloff AG

Vorteile²⁴:

• Die einzige Nabenschaltung mit einem Übersetzungsbereich wie eine Kettenschaltung.
• Gleichmäßige Gangabstufung über Drehschalter am Lenker.
• Das Schalten ist auch im Stand oder unter Last möglich.
• Das Getriebe liegt staub- und wassergeschützt in der Nabe.
• Kette und Ritzel werden im Gegensatz zur Kettenschaltung durch den Schaltvorgang nicht belastet und halten daher erheblich länger.
• Die Gefahr, dass die Kette vom Ritzel springt, ist -- im Vergleich zur Kettenschaltung -- äußerst gering.

Nachteile:

• Sehr teuer.
• Der Fachhändler vor Ort wird eine defekte Nabe nicht reparieren können, sondern muss sie beim Hersteller einschicken.

Die Rohloff-Nabe ist zwar fast verschleißfrei, es sollte aber alle 5000 km oder einmal im Jahr ein Ölwechsel durchgeführt werden²⁵. Das kann der Nutzer beim Händler erledigen lassen oder selbst durchführen.

Welches Schaltungssystem ist zu empfehlen?

Jeder Radfahrer hat andere Gewohnheiten und Ansprüche. Im Stadtbereich mit vielen Stopps an Ampeln und Einmündungen lohnt sich eine Nabenschaltung, die Sie auch im Stand schalten kön­nen.

Geht es auf Touren, welche auch Bergfahrten einschließen, sind Sie mit einer Kettenschaltung, bei der weniger Kraft verloren geht (siehe Kapitel Kettenschaltung) im Vergleich zur Naben­schaltung meistens besser bedient.

Kettenschaltungen sind so einfach aufgebaut, dass sogar Laien mit etwas Übung einfache War­tungsarbeiten wie einen Kettenwechsel durchführen können. Die nötigen Ersatzteile oder Werk­stätten, die eine Reparatur übernehmen, gibt es auch im nichteuropäischem Ausland. Mit den Na­bensystemen, insbesondere von Nuvinci oder Rohloff, wird es dagegen mitunter schwierig im Ausland eine kompetente Werkstatt zu finden.

Der ADFC (Allgemeiner Deutscher Fahrrad-Club) empfiehlt eine Trittfrequenz von 80 bis 100-Pe­dal-Umdrehungen pro Minute. Dies schütze vor Überlastung von Gelenken, Sehnen und Musku­lator. Je mehr Gänge Ihnen zur Verfügung stehen, desto besser können Sie die empfohlene Trittfre­quenz einhalten. Auf längeren Touren mit unterschiedlichem Anstieg spielen daher Kettenschal­tungen mit 10 oder mehr Gängen, aber auch die Nuvinci- und Rohloff-Nabe ihre Stärken aus.

Riemen oder Kette?

Die Entwicklung des Kettenantriebs hat das moderne Fahrrad erst ermöglicht, denn vorher war die Kurbel direkt am Vorderrad angebracht, was unter anderem zur kuriosen Konstruktion des Hoch­rads²⁶ führte.

Als Alternative zur Kette hat vor etwa 10 Jahren das US-Unternehmen Gates Corporation einen Carbonzahnriemen vorgestellt. Der Zahnriemen ist im Vergleich zur Kette laufruhiger und verzich­tet auf eine Schmierung, sodass dreckige Hosen oder Beine passé sind. Als maximale Lebensdauer werden 20.000 km angegeben.

Analog zu einer Fahrradkette wird der Carbonriemen zwischen zwei sogenannten Zahnscheiben (»Riemenscheiben«), einer an der Kurbel, einer an der Nabe, gespannt. Die Kraftübertragung er­folgt durch den im Zahnriemen eingebetteten Zugstrang.

Der Carbonriemen darf nicht geknickt werden, deshalb muss das Pedelec eine Nabenschaltung (siehe Kapitel Nabenschaltung) haben. Ein nachträglicher Umbau von Ketten- auf auf Riemen­betrieb ist übrigens nur selten möglich, weil das Pedelec mit einer teilbaren Sitzstrebe (sogenann­tes Rahmenschloss, »Rahmenkupplung«) ausgestattet sein muss, durch den der nicht teilbare Rie­men eingelegt wird. Das Gewicht des Rahmenschlosses macht den Gewichtsvorteil des Riemens von etwa 200 Gramm im Vergleich zur Kette wieder teilweise zunichte²⁷.

Erhältlich sind die Gates-Riemen in der Version CDC und CDX²⁸. Bei Letzterem verläuft in der Riemenmitte eine Nut, die durch einen Steg in der Mitte der Riemenscheibe läuft. Dies verhindert das Abspringen des Riemens unter widrigen Bedingungen, wie man sie als Mountainbike-Fahrer häufig erlebt. CDX-Riemen sind mit etwa 80 Euro leider nochmal erheblich teurer als die CDC-Variante, die nur etwa 40 Euro kostet.

Riemenantrieb mit Gates-Carbonriemen. Foto: www.pd-f.de / gatescarbondrive.com

Über die Vor- und Nachteile des Carbonriemens wird viel in Radfahrerkreisen diskutiert. So gibt es zu den von der Gates Coporation produzierten Riemen aktuell keine Konkurrenz, was sich in den Preisen bemerkbar macht, die ein Vielfaches über denen von Ketten liegen. Auch muss der Er­satzriemen genau zum Pedelec passen und setzt beim Einbau viel Geschick voraus, weil Sie die Riemenspannung genau einstellen müssen. Sie sollten deshalb diese Aufgabe einer Fahrradwerk­statt überlassen.

Nicht nur bei Touren im Ausland werden Sie bei einem Defekt Probleme haben, eine Werkstatt zu finden, die mit dem Riemenantrieb zurecht kommt oder zumindest einen Ersatzriemen vorrätig hat.

Im Vergleich zu einem Kettenantrieb muss beim Umbau eines Fahrrads/Pedelecs auf das Gates-System mit Mehrkosten von 300 Euro gerechnet werden. Dazu tragen nicht nur der teure Rie­men, sondern auch die bereits erwähnte teilbare Sitzstrebe und eine Vorrichtung zur Einstellung der Riemenspannung bei. Weiterhin macht Gates strenge Vorgaben zur Maßhaltigkeit des Rah­mens, was den Fahrradherstellern höhere Kosten für Qualitätskontrollen verursacht.

Zwar spricht der Hersteller Gates Corporation davon, dass der Riemenantrieb wesentlich unem­pfindlicher ist als die Kette, in der Realität ist allerdings das regelmäßige Abbürsten und Abspritzen des Riemens mit dem Wasserschlauch Pflicht²⁹ (Achtung: Niemals Hochdruckreiniger verwenden, weil Sie damit die Selbstschmierung des Nabengetriebes zerstören!). Durch Sand und Staub nutzen sonst Riemen und Zahnscheiben rapide ab. Der oben erwähnte CDX-Riemen ist übrigens wegen seiner Nut etwas umständlicher zu reinigen.

Vorsicht ist auch beim Transport oder Anlehnen des Pedelecs angesagt, denn der Riemen darf nicht seitlich belastet werden. Zudem können Schottersteinchen auf schlechten Wegen oder scharf­kantiges Split im Winter ins Riemensystem gelangen und es beschädigen.

Fest steht³⁰, dass der Riemen etwas weniger effizient als die Kette ist, weil durch die Walkbewe­gung und die Reibung beim Eingreifen der Zähne in die Zahnscheibe Energie verloren geht. Hinzu kommt noch die, je nach Nabenschaltungssystem, geringere Effizienz im Vergleich zur Ketten­schaltung. Allerdings: Vom Energieverlust bekommen Sie im Alltag kaum etwas mit, weil ja der Motor den größten Teil der Antriebsarbeit übernimmt. Die Akkureichweite ist natürlich etwas geringer im Vergleich zum Kettenantrieb.

Riemenantrieb mit Gates-CDX-Carbonriemen. Deutlich ist die Nut im Riemen zu sehen, die das Ab­springen des Riemens verhindert. Foto: www.pd-f.de / gatescarbondrive.com

Konkurrenz zum vergleichsweise teuren Gates-Riemenantrieb gibt es leider nicht. Der Auto­mobilzulieferer Continental hatte einen ähnlichen Riemenantrieb im Angebot, nahm diesen aber Mitte 2018 im Rahmen eines Rückrufs wegen Qualitätsproblemen aus dem Programm.

Seit einiger Zeit vertreibt das US-Unternehmen Veer (www.veercycle.com) mit dem Split Belt-System eine Nachrüstlösung. Hier lässt sich der geöffnete Riemen einfach einziehen und wird anschließend mit Nieten geschlossen. Voraussetzung für den Umbau ist wie beim zuvor be­schriebenen Gates-Riemen allerdings ein Fahrrad/Pedelec mit Nabenschaltung. Uns ist allerdings kein Pedelec-Anbieter bekannt, der seine Produkte direkt ab Werk mit dem Veer-System ausrüstet.

9. Teil: Lesen Sie hier weiter