Fahrradbremse

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
(Weitergeleitet von Cantileverbremse)
Wechseln zu: Navigation, Suche
Stempelbremse an einem Fahrrad von Laurin&Klement (1890), ausgestellt im Škoda Muzeum
Gleichzeitig auf Vorder- und Hinterrad wirkende Gestängebremse an einem neuen Hollandrad; Fahrradmesse 2010 Berlin
Zweigelenk-Rennradbremse (Dual Pivot)
Seitenzugbremse (Single Pivot)
Mittelzugbremse
Delta-Bremse

Fahrradbremsen dienen zum Bremsen eines Fahrrads. Nach ihrer Kraftrichtung wird zwischen radial wirkenden Klotz- und Trommelbremsen sowie axial wirkenden Scheiben- und Felgenbremsen unterschieden. Des Weiteren kann man zwischen Nabenbremse (beispielsweise Scheiben- oder Trommelbremsen) und Felgenbremse unterscheiden, um so den Angriffspunkt der Bremskraft zu verdeutlichen. Bremsen sind wichtige Bauteile am Fahrrad, die der Sicherheit der Nutzer dienen, und sind – soweit man sich mit dem Fahrrad im öffentlichen Verkehr bewegt – in der Straßenverkehrs-Zulassungs-Ordnung (StVZO) gesetzlich vorgeschrieben und geregelt (siehe § 65 StVZO). In Deutschland ist gefordert, dass Fahrräder zwei unabhängig voneinander wirkende Bremsen besitzen müssen. Die Vorschrift trifft keine Aussagen zu Bauart, Beschaffenheit oder Wirksamkeit der Bremsen.

Bremshebel[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Mit Ausnahme der Rücktrittbremse wird die Fahrradbremse mit einem am Lenkerbügel befestigten Bremshebel betätigt.

Bei den mit Seilzug betätigten Bremsen unterscheiden sich die Bremshebel in Bezug auf den Seilholweg. Die klassischen Bremshebel mit kurzem Seilholweg sind geeignet für die Seitenzugbremse, Mittelzugbremse, Cantileverbremse, Mini-V-Brake, U-Brake, Trommelbremse und Rollenbremse. Bremshebel mit langem Seilholweg sind notwendig für die mittlerweile vorherrschende V-Bremse. Bei mechanischen Scheibenbremsen gibt es Ausführungen für beide Varianten der Bremshebel. Möglich sind auch Bremshebel, bei denen die Seilhollänge durch Veränderung des Hebelarms zwischen Gelenk und Einhängepunkt des Bremsseilnippels umgestellt werden kann.

Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal bei Bremshebeln für mechanische Bremsen ist die Aufnahme des Nippels des Bowdenzugs. Es gibt Birnennippel (für Rennradbremsen mit kurzer Seilhollänge) und Tonnennippel.

Ansteuerung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Kraftübertragung zwischen Bremshebel und Bremse erfolgt bei der mechanischen oder teilhydraulischen Bremse über einen Bremszug (= Bowdenzug/Seilzug), bei der hydraulischen Bremse über eine hydraulische Bremsleitung.

Beim Bremszug hat sich an den Anschlüssen ein De-facto-Standard entwickelt. Der Anschluss des Innenzugs an den Bremshebel erfolgt mittels eines Nippels (weiteres siehe Bremshebel), an die Bremse mittels Seilklemmung. Die Aufnahme der Außenhülle erfolgt an beiden Enden mittels einer Anschlaghülse in einer Bohrung mit leicht über 6 mm Innendurchmesser. Der Außendurchmesser beträgt bei der Hülle 5 mm, beim Zugseil 1,6 mm, seltener 1,5 mm. Vorherrschend ist die Spiralhülle, doch auch die gliederartige Hülle und die kompressionslose Hülle werden verwendet. Bremszüge werden hinsichtlich Korrosionsbeständigkeit und Gleitfähigkeit in unterschiedlichen Qualitätsstandards gefertigt. Beim Bremszug zur Hinterradbremse kann der Innenzug abschnittsweise zwischen zwei Bremszuggegenlager und eventueller zusätzlicher Umlenkungen wie Rollen oder Führungen frei verlaufen. Dadurch wird die durch die Betätigungskraft hervorgerufene Längenänderung (Verlängerung des Innenzugs, Stauchung der Außenhülle) verringert, der Reibungswiderstand minimiert, sowie Gewicht eingespart.

Die hydraulische Bremsleitung besteht aus einem flexiblen druckfesten Schlauch, welcher durch herstellerspezifische Anschlussstücke angeschlossen wird. Im Gegensatz zum Bremszug spielt der Reibungswiderstand sowie Korrosion, Verschmutzung und Verschleiß praktisch keine Rolle. Auch die Leitungsverlegung unterliegt weniger Einschränkungen. Hydraulisch betätigte Bremsen, die mit Bremsflüssigkeit gemäß DOT-Spezifikation befüllt sind, müssen jährlich gewartet werden, da Bremsflüssigkeit hygroskopisch ist, also Wasser aufnimmt. Bei mit Mineralöl befüllten Modellen besteht dieses Problem nicht. Der Anschaffungspreis ist vergleichsweise hoch. Das Tauschen der Bremsleitungen und besonders das anschließende Wiederbefüllen und Entlüften sind aufwändig und erfordern spezielles Werkzeug. Wenn nicht richtig entlüftet wurde, kann sich Luft im Ausgleichbehälter befinden, der über eine Membran von der Außenluft abgeschottet ist. Probleme kann es geben, wenn diese Luft etwa beim Umdrehen des Rades mit gleichzeitigem Betätigen des Bremshebels in den Hydraulikkreislauf gepumpt wird.

Vor Einführung des Bowdenzugs ab ca. 1900 wurden Bremsen mit einem Gestänge angesteuert. Die Gestängebremse war bei Gebrauchsrädern bis etwa der 1950er weit verbreitet. Mittlerweile sind Gestängebremsen nur noch bei Nostalgienachbauten zu finden. Bei der ursprünglichen Gestängebremse wird mittels eines unterhalb des Lenkerbügels angebrachten wippenartigen Hebels eine Stange nach unten zum Vorderrad gedrückt und damit in der Regel eine Klotzbremse betätigt. Eine spätere Entwicklung ist die aufwändigere Ausführung mit Zugstangen für Felgen- oder Nabenbremsen. Hier ist zusätzlich das Ansteuern einer Hinterradbremse an den Kettenstreben oder der Nabe möglich. Der gekröpfte Bremshebel ist nicht wippenartig, sondern drehbar gelagert, so dass eine kurbelartige Verbindung zur Zugstange möglich ist.

Bremswirkung und Sicherheitsaspekte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Je nach Aufbau der Bremse kann die Bremswirkung unterschiedlich stark sein. Abhängig von der Systembauart ergeben sich unterschiedliche Werte für Bremsreibung, Verschleiß und Wärmeentwicklung bei Nässe, Trockenheit und Verschmutzung. Bei manchen Systemen ist die Bremswirkung nicht konstant über den Bremsvorgang verteilt; bei Nässe müssen beispielsweise offene Bremsen erst einen gegebenenfalls vorhandenen Wasserfilm verdrängen, bis sie ihre volle Bremskraft entfalten können. Bei Felgenbremsen ergeben sich zum Teil extreme Unterschiede zwischen verschiedenen Felgenmaterialien und verschiedenen Bremsbelägen, so sind insbesondere Felgenbremsen auf Stahlfelgen für schlechte Bremskraft bei Nässe bekannt. Viele Aluminiumfelgen verlieren im Gegensatz dazu bei Nässe nur wenig Bremskraft, es gibt aber dennoch eine gewisse Varianz bis hin zu Felgen, die bei Nässe fast keine nutzbare Bremskraft erzeugen; Scheibenbremsen verlieren ebenfalls bei Nässe nur wenig Bremskraft. Scheibenbremsen mit kleinen Scheiben, Trommelbremsen und Rücktrittbremsen werden bei längerem Bremsen schneller als Felgenbremsen zu heiß, was zu reduzierter Bremskraft (Fading), zum Schmelzen von Kunststoff-Bremsleitungen und zur Zerstörung der Bremse selbst führen kann.[1] Die Gefahr der Überhitzung kann bei Scheibenbremsen jedoch durch richtiges Bremsverhalten und richtige Scheibengröße und -bauart (schwimmende Scheibe, innenbelüftete Scheibe) stark reduziert werden.

Die mit einem Fahrrad üblicher Bauart maximal nutzbare Bremskraft lässt sich durch eine bessere Bremsanlage nicht beliebig steigern, da sich das Fahrrad bei optimalen Bedingungen (trockener Asphalt) bei zu starker Vorderradbremsung überschlägt; minderwertige oder falsch eingestellte/verschmutzte/nasse Bremsen sowie ungünstige Felge/Bremsschuh-Kombinationen (bei Felgenbremsen) erreichen eine solch hohe Bremskraft jedoch oft nicht. Bei losem oder glattem Untergrund hingegen ist die mögliche Bremskraft von der Traktion der Reifen abhängig.

Als Vollbremsung kann eine Bremsung nur mit der Vorderradbremse angesehen werden, die das Hinterrad leicht vom Boden abheben lässt. Eine Gewichtsverlagerung nach hinten kann in dieser Situation dabei helfen, den Bremsweg zu verkürzen und die Kontrolle über das Fahrrad zu erhöhen.[2]

Bei Fahrrädern anderer Bauart, so bei einigen Liege(drei)-rädern, (beladenen) Lastenrädern und in der Regel bei Tandems (aufrecht und liegend) kann je nach Beladung durch Bremsung kein Überschlag herbeigeführt werden. Das oder die Vorderräder blockieren, bevor dieser Fall eintritt. Bei Tandems ist die Achslastverschiebung während der Bremsung aufgrund des langen Radstands so gering, dass durch zusätzliche Nutzung der Hinterradbremse der Bremsweg stark verkürzt werden kann (im Gegensatz zu den meisten anderen Fahrradtypen).[3]

Das Funktionieren der Bremsen wird weiterhin von deren Ansteuerung bestimmt; diese erfolgt entweder mechanisch, hydraulisch oder in Kombination über sogenannte Hydraulikkonverter.[4] Bei der verbreiteten mechanischen Ansteuerung über Seilzüge werden die möglichen Bremskräfte um die Reibekräfte in der Zuleitung vermindert, insbesondere bei langen Zügen; vor allem beim Nachbremsen (Steigerung der Bremskraft) oder partiellen Lösen der Bremse kann das zu einer verringerten Regulierbarkeit der Bremse führen, was bei ungünstigen Traktionsverhältnissen ein Blockieren des betreffenden Rades begünstigt.

Dauerbetrieb[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die meisten Fahrradbremsen sind nicht für langes, ununterbrochenes Bremsen mit hoher Bremskraft geeignet. Die durch Reibung in Wärme umgewandelte Bewegungsenergie oder potentielle Energie kann nur begrenzt an die Umgebung abgegeben werden, so dass die Bremsen sehr heiß werden können. Das kann je nach Art der Bremse zu unterschiedlichen Problemen führen.
Besonders heiß werden Bremsen wenn sie über längere Zeit mit hoher Kraft und bei hoher Geschwindigkeit betätigt werden, wie es bei konstantem Gefälle notwendig sein kann. Hier kann versucht werden, entweder mit sehr hoher Geschwindigkeit und entsprechender Körperhaltung (damit möglichst viel Energie über den Luftwiderstand umgesetzt und somit mit geringer oder ohne Betätigung der Bremsen gefahren werden kann) oder im Mittel mit sehr niedriger Geschwindigkeit zu fahren (und sich die Bremsdauerleistung somit in Höhe der maximalen Kühlleistung befindet).

Mögliche Folgen einer Überhitzung sind:

  • Bremsfading (Nachlassen der Bremswirkung, oft bei zu klein dimensionierten Scheibenbremsen),
  • Reifenschaden durch Überhitzung (nur bei Felgenbremsen), Verformung der Bremsscheibe, Abbrennen der Bremsschmierung.
  • Lösen des Schlauchreifens von der Felge wegen Erweichung des Reifenkitts (nur bei Felgenbremsen). Derartige Unfälle sind jedoch sehr selten.

Jedoch existieren spezielle Nabenbremsen, die für extreme Temperaturen ausgelegt sind. Eingesetzt werden diese hauptsächlich an schweren Fahrrädern, insbesondere Tandems.

Bremstypen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Klotzbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Klotzbremse

Über einen einfachen Hebelmechanismus wird bei der Klotzbremse, auch Stempelbremse genannt, ein Gummiklotz auf die Lauffläche des Reifens gedrückt. Die Bremswirkung ist gering und wird stark vom Zustand des Reifens beeinflusst (Luftdruck, Nässe, Schmutz). Der Verschleiß an Bremsgummi und Reifen ist zudem recht groß. Konstruktiv bedingt lässt sich das Gestänge der ursprünglichen Klotzbemsen nur mit bestimmten Lenkerformen kombinieren, was gestalterisch prägend für die damaligen Fahrräder war. Spätere Klotzbremsen werden mittels Bowdenzug betätigt, Vorteile sind das geringere Gewicht und die Kombinierbarkeit mit beliebigen Lenkerformen. Eine bessere Bremswirkung ergibt sich dabei jedoch nicht.

Klotzbremsen wurden bereits an den ursprünglichen Hochrädern verwendet, wobei aufgrund der Vollgummireifen Verschleiß und Reifenzustand keine so große Rolle spielten. Zudem war damals ein scharfes Bremsen aufgrund des hohen Schwerpunkts des Rades ohnehin nicht möglich. Obwohl für die späteren Fahrräder mit Luftreifen ungeeignet, wurde das einfache Prinzip der Klotzbremse zunächst übernommen. Sie erfüllte dabei den Zweck einer Zusatzbremse zum Rücktritt. Lediglich schnell gefahrene Sport- und Rennräder wurden mit einer Felgenbremse ausgestattet, um die Bremswirkung zu verstärken. Bis in die 1950er Jahre war das Stand der Technik. Der sich verbessernde Straßenzustand ermöglichte immer größere Fahrgeschwindigkeiten und erforderte bessere Bremsen. In der BRD setzte sich die Felgenbremse in den 1960er Jahren generell durch, in einigen anderen Ländern geschah das etwas später. In der DDR war die Klotzbremse an den einfach ausgestatteten Fahrradmodellen noch sehr lange in Verwendung. Selbst Ende der 1980er Jahre hatten Mifa und IFA Touring noch Modelle mit Klotzbremse im Sortiment.[5][6] Derartige Räder wurden meist auf Felgenbremsen umgebaut, wobei häufig eine andere Felge eingesetzt werden musste, deren Profil für Felgenbremsen geeignet war. Klotzbremsen gelten schon lange als technisch veraltet, sie werden jedoch noch gelegentlich an Kinderrollern und Kinderfahrrädern verbaut.

Felgenbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Felgenbremsen sind schon seit langem beim Fahrrad am weitesten verbreitet. Charakteristisch an ihnen ist, dass beim Bremsen gegenüberliegende Beläge aus einer Gummimischung auf die beiden Felgenflanken gepresst werden, so dass durch Reibung eine Bremswirkung entsteht.

Mit Felgenbremsen kann eine hohe und dosierbare Bremsleistung erreicht werden. Da die Bremskraft weit außen am Umfang des Laufrads ansetzt, werden Speichen, Nabe und Rahmenteile beim Bremsvorgang nur wenig belastet. Mechanische Felgenbremssysteme sind vergleichsweise leicht, können unkompliziert aufgebaut sein und es gibt sie in preisgünstigen Ausführungen.

Die Bremswirkung von Felgenbremsen ist bei Nässe geringer als bei Trockenheit, verschmutze Felgen können zusätzlich die Bremsbeläge verunreinigen und den Verschleiß beschleunigen. Spätestens, wenn durch die Abnutzung der Bremsbeläge der Bremshebel bis knapp zum Anschlag durchgezogen werden kann, muss der Abstand zwischen Felgenflanke und Bremsbelag neu eingestellt werden. Mit der Felge wird ein tragendes Element als Verschleißteil genutzt. Bei Alu-Felgen gibt es Ausführungen mit einer Verschleißanzeige in Form von Linien oder punktförmigen Vertiefungen, die je nach Bauart beim Erreichen der Verschleißgrenze verschwinden oder sichtbar werden. Manche Alu-Felgen haben eine Beschichtung (üblicherweise Keramik), die zusammen mit dafür geeigneten (häufig grün eingefärbten) Bremsbelägen den Verschleiß verringern und die Bremsleistung bei Nässe erhöhen.

Felgenbremsen finden sich in allen Arten von Fahrrädern. Bei den Felgenbremsen unterscheidet man zwischen Systemen mit nur einem Befestigungspunkt über dem Reifen (an der Gabelbrücke) und zweiteiligen Systemen mit zwei Befestigungspunkten beiderseits der Felge (an den Streben). Bei beiden Systemen gibt es mechanisch und hydraulisch betätigte Ausführungen.

An der Gabelbrücke angebrachte Bremsen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Pletscherplatte

Diese Ausführung erfordert zur Anbringung eine Durchgangsbohrung in der Mitte der Gabelbrücke oder Bremsbrücke, durch die ein am Bremskörper angebrachter Gewindebolzen gesteckt wird. Die Verschraubung (meist M 6) erfolgt mit einer Sechskantmutter, bzw. bei heutigen Rennradbremsen mit einer Hülsenmutter. Bis in die 1990er wurde als Bremsbrücke meist eine sogenannte Pletscherplatte angebracht, an der neben der Hinterradbremse auch der Gepäckträger fixiert werden konnte. An der Gabel- bzw. Bremsbrücke angebrachte Bremsen waren über Jahrzehnte die Standardausführung beim Fahrrad. In neuerer Zeit (2013) werden diese Bremsen fast nur noch bei Nostalgieprodukten (Retrowelle) und beim Rennrad verwendet.

Der senkrechte Abstand zwischen dem Befestigungsbolzen und der Mitte der Bremsbeläge wird als Bremsmaß oder Schenkelmaß bezeichnet. Das einstellbare Bremsmaß liegt beim klassischen Rennrad zwischen etwa 40 und 50 mm, bei Cityrädern meist zwischen 60 und 80 mm. Je größer das Bremsmaß, desto schwächer wirkt die Bremse bei den meisten Bauarten.

Bei den (traditionellen) Felgenbremsen sind oder waren unter anderem folgende Bauarten üblich:

Seitenzugbremse
Beide Bremsarme sind mittig über dem Laufrad auf dem Befestigungsbolzen zangenartig gelagert. Die Betätigungsschenkel beider Bremsarme sind auf einer Seite angeordnet, so dass ein Bowdenzug dort seitlich angeschlossen werden kann. Konstruktionsbedingte Schwächen sind die langen Hebelarme der Bremsschenkel, die eine entsprechende hohe Betätigungskraft (Handkraft) erfordern, sowie ein asymmetrischer Griff bei Nachlassen der Federspannung.
synchronisierte Seitenzugbremse Shimano Ultegra
Synchronisierte Seitenzugbremsen
Unter der Bezeichnung Synchron wurden ab den 1960er Jahren von der ehemaligen Firma Altenburger synchronisierte Seitenzugbremsen (Patent DE000001890527U) hergestellt.[7] Bei diesem System sind die Bremsarme – vergleichbar zur Mittelzugbremse – mittels zweier symmetrisch angeordneter seitlicher Achsbolzen auf einer Trägerplatte gelagert. Die Bremsfeder wirkt nur auf einen Bremsarm, welcher über einen Nocken den anderen Bremsarms steuert, so dass sich beide Bremsschenkel annähernd symmetrisch bewegen. Diese Bauart wird auch heute (2016) noch von diversen Herstellern unter der Produktbezeichnung Synchron angeboten. Ein ähnliches System wurde von der ehemaligen Firma Weinmann unter der Produktbezeichnung Symetric angeboten. Hier wirkte die formschlüssige Zwangsführung der Bremsarme in beide Richtungen und die Bremsfeder griff auf beide Bremsarme. Diese Ausführung galt als anfällig und wird heute nicht mehr produziert. Unter der Produktbezeichnung Dual Pivot Brake (Zweigelenkbremse) wurde ab den 1990er Jahren von Shimano und deren Mitbewerbern eine mit der Synchron-Seitenzugbremse (System Altenburger) vergleichbare Rennradbremse angeboten. Auf einer unsymmetrischen, nur nach einer Seite auskragenden Grundplatte, ist ein Bremsarm zentral gelagert, der andere Bremsarm am Ende der Grundplatte. Die Bremsarme greifen an einer gleitenden Kontaktstelle zwischen den Drehpunkten ineinander, so dass diese sich synchron bewegen. Mit einer Einstellschraube an der Kontaktstelle zwischen den Bremsarmen kann die Bremse ausgerichtet werden. Da Im Gegensatz zur ursprünglichen Synchronbremse ein Bremsarm auf dem mittigen Zentralbolzen gelagert ist, verlängert sich aufgrund der insgesamt längeren Betätigungsschenkel der Seilholweg. Dies verringert die Betätigungskraft, bzw. es ermöglicht die Betätigungsschenkel weniger ausladend zu gestalten um den Bremskörper kompakter ausführen zu können.
Mittelzugbremse
Mittelzugbremse
Diese Bauart ähnelt der U-Brake, nur dass die beiden seitlichen Achsbolzen (für die Bremsarme) auf einer separaten Trägerplatte angeordnet sind. Im Gegenzug zur leichteren Seitenzugbremse sind die Bremsschenkel der Bremsarme kürzer und somit ist eine höhere Bremsleistung möglich. Genauso wie bei der U-Brake muss der Bremszuggegenhalter (für die Außenhülle des Bowdenzugs) am Rahmen befestigt sein.
Mittelzugbremsen waren bis Anfang der 90er Jahre Standard bei Renn- und Sporträdern, sie wurden jahrzehntelang fast ohne Veränderung gebaut.
Campagnolo Croce d'Aune Deltabremse
Delta-Bremse, Para-Pull Brake
Mittelzugbremse mit integriertem Bremszuggegenhalter. Um eine kompakte Form zu erreichen, wirkt bei der Delta-Bremse (von Campagnolo und Weinmann) ein scherenartiges Gestänge in einem Gehäuse auf die symmetrischen Bremsarme,[8] beim Para-Pull System (von Shimano) eine rampenartige Kulissensteuerung,[9] vergleichbar zum Funktionsprinzip der Roller-Cam Bremse. Diese Bremssysteme wurden in den 1980ern nur als Rennradbremse hergestellt. Die Delta-Bremse von Campagnolo, welche etwa 10 Jahre lang produziert wurde, galt damals als avantgardistisch und war im höheren Preissegment angesiedelt.
Spindelbremse
Die Firma Weinmann produzierte von 1984 bis etwa 1990 Felgenbremsen, bei denen eine Gewindespindel den Bremsschuh direkt auf die Felgenflanke drückt, vergleichbar zur späteren hydraulischen Felgenbremse. Beim Modell HP Turbo – eine Mittelzugbremse – werden beide Bremsschuhe durch je eine Spindel synchron verfahren.[10] Beim Modell PBS 300 ist der Träger der Bremsschuhe schwimmend gelagert, eine Spindel ist nur auf einer Seite vorhanden. Zusätzlich wird hier ein spezieller Bremsgriff benötigt.
Hydraulisch betätigte Felgenbremse
Die ersten hydraulischen Felgenbremsen gab es um 1970. Die US Patente 3554334 (Shimano) und 3776333 (Mathauser – USA) zeugen von dieser Entwicklung. Shimano fertigte damals die Felgenbremse Power Brake,[11] bei der ein Hydraulikzylinder die Bremsarme spreizt. Einen anderen Ansatz beschreibt das Patent von Mathauser (USA). Hier drückt je ein Hydraulikzylinder die Bremsschuhe direkt linear an die Felgenflanke. Nach dem gleichen Prinzip fertigte die Firma Magura Ende der 1980er ihre erste Felgenbremse. Da für hydraulische Felgenbremsen eine Aufnahme am Cantileversockel geeigneter ist, verschwand die Ausführung zur Anbringung an der Gabelbrücke nach kurzer Zeit wieder vom Markt. Lediglich für das Rennrad gibt es aktuell (2016) diese Bauart.

Bei Rennrädern werden heutzutage (2016) von diesen Bremsbauarten praktisch nur noch die Dual Pivot Bremse (Zweigelenkbremse) – eine synchronisierte Seitenzugbremse – eingesetzt. Selten wird noch die weniger wirkungsvolle und etwas leichtere Seitenzugbremse verwendet, beim Rennrad als Single Pivot Bremse (Eingelenkbremse) bezeichnet. Die Rennradbremse hat meist noch eine Schnellentspannung des Bremszugs, um beim Radwechsel die Bremsbacken weit genug öffnen zu können. Das geringe Bremsmaß (Schenkelmaß) zwischen 40 und 50 mm ermöglicht kräftige und steife Bremsen, bei geringer Größe und Gewicht. Rennradbremsen gibt es auch in einer „langen Ausführung“ (long reach), mit einem etwas größeren Bremsmaß.

An den Streben angebrachte Bremsen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Auf den beiden Gabelscheiden oder den Streben (die Sitzstreben) sitzt ein Bremssockel, der als Drehachse der Bremsarme dient. Bei der U-Brake sind die Bremssockel oberhalb der Felge angebracht, bei der Cantileverbrake und V-Brake unterhalb der Felge.

U-Brake[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
U-Brake

Die U-Brake („U-Bremse“) ist eine Mittelzugbremse mit zwei Aufhängungspunkten, die jeweils oberhalb der Felge angebracht sind. Es gibt auch Ausführungen der U-Brake mit seitlich herausgeführtem Seilzug.

Die U-Brake war besonders in den 1980er Jahren an Mountainbikes populär. Damals war es auch Mode, sie unter den Kettenstreben zu verbauen – möglicherweise rührt daher auch ihr Name, also U im Sinne von under chainstays. Diese Art der Montage sah zwar schick aus, erwies sich jedoch schnell als unpraktisch, unter anderem weil die Bremsklötze dort besonders schnell verschmutzten und die Bremswirkung nachließ.

Die U-Brakes wurden mittlerweile von den Cantileverbremsen und V-Brakes praktisch völlig vom Markt verdrängt. Weil sie aber im Gegensatz zu diesen nicht über die Streben hinausragen, sind sie noch beim Freestyle-BMX beliebt.

Roller-Cam-Bremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Roller-cam-Bremse

Das Prinzip der Roller-Cam Bremse ist in der Ausführung als Gestängebremse mindestens seit 1899 bekannt.[12] 1927 wurde die nach dem gleichen Grundprinzip arbeitende Jeay-Bremse (Frankreich) patentiert.[13] Charles Cunningham (USA) von Wilderness Trail Bikes (WTB) entwickelte Mitte der 1980er aus dieser Bauart, auf die er sich im Patent[14] bezog, die Roller-Cam Brake. Die Roller-Cam Brake sitzt auf den gleichen Bremssockeln wie die U-Brake und ist im Prinzip auch so aufgebaut, nur dass die Betätigungsschenkel nicht über Kreuz liegen. An der Stelle, an der sonst der Seilzug angreifen würde, sitzen zwei Rillenrollen. Zwischen diesen Führungsrollen liegt frei beweglich eine sich nach oben kurvenartig verjüngende Schieberplatte (engl. cam). Durch Hochziehen der Schieberplatte werden die Betätigungsschenkel der Bremsarme gespreizt und dadurch der Bremsvorgang eingeleitet. Suntour fertigte diese Bremse bis Anfang der 1990er für das damals aufkommenden Mountainbike in Lizenz. Problematisch ist die Roller-Cam Brake hinsichtlich des Laufradwechsels, der Bremseneinstellung und der Gefahr, dass die frei aufgehängte Schieberplatte verkantet oder aus den Führungsrollen springt.

Shimano bot in den 1980er mit dem Para Pull System (siehe weiter oben) eine vergleichbare schieberbetätigte Rennradbremse an.

Cantileverbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Cantileverbremse am Cyclocrossrad
„Low Profile“-Cantileverbremse

Cantilever ist der englische Begriff für einen Kragarm, Ausleger oder Kipphebel, dementsprechend sind die Bremshebel dieser Felgenbremsen jeweils am unteren Ende an einer Sockelachse an einer Gabelscheide aufgehängt. Die Sockel für die Bremsarme sind de facto standardisiert und passen für alle im Folgenden aufgeführten Cantileverbremsen.

  • „Klassische“ Cantilever-Bauart:
    Kam ab ca. 1930 auf („Cantilever“ 1929 von Resilion,[15] Nicola Barra 1936, „Speedy“-Cantilever 1938 von René Herse[16]). Weil herkömmliche Seitenzugbremsen vor allem an Cyclocrossern, Reiserädern (Randonneur) und Tandems wegen des durch dickere Reifen und/oder Schutzbleche größeren Abstands zwischen dem Drehpunkt an der Gabelbrücke und der Felge nicht genügend Bremskraft boten (schlechteres Hebelverhältnis), verlegten die Cantileverbremsen den Drehpunkt der Hebel auf die Gabel/Sitzstrebe unterhalb der Felge. Bekannt wurde sie aber erst mit Aufkommen der Mountain Bikes. Wegen ihrer ausladenden Bauform wurden sie Anfang der 1990er durch die „Low Profile“-Cantileverbremsen verdrängt. Dieser später auch bei preiswerten Rädern weit verbreitete Typ war bis zum Aufkommen der V-Brake marktbeherrschend. Nur noch bei Cyclocrossrädern erfreut sie sich einiger Beliebtheit.
Suntour SE XC Pedersen
  • Pedersen, auch bekannt als Self-Energizing Cantilever:
    Von Scott Pedersen als besonders kraftvolle Cantileverbremse für Tandems entwickelt, später auch von Suntour gebaut. Bei Tandems wird der Kraftverlust im Bowdenzug durch den langen Weg zur Hinterradbremse sehr groß, so dass herkömmliche Systeme nur schwache Bremskraft erreichen. Die Pedersen-Bremse wirkt dem durch enorme Bremsleistung bei niedriger Betätigungskraft entgegen, der Nachteil ist eine schlechte Dosierbarkeit. Wird eine solche Bremse als Vorderradbremse bei einem herkömmlichen Fahrrad verbaut, ist die Gefahr eines Unfalles durch zu starke Bremsung groß. In der Folge führten Produktklagen in den USA dazu, dass dieser Bremsentyp völlig vom Markt verschwand. Aufgrund ihrer Bremskraft sind diese Modelle heute auf dem Gebrauchtmarkt teurer als zu Zeiten der Produktion.
Das Prinzip besteht darin, dass die Vorwärtsbewegung der Felge auf den angepressten Bremsklotz eine vorwärtsgerichtete Kraft ausübt und diese vorwärtsgerichtete Kraft wird dann über einen Schneckentrieb im Innern des Bremskörpers umgelenkt, und zwar in eine Kraft auf die Felge zu. Die Kraft in Richtung der Felge erhöht den Anpressdrucks des Bremsklotzes auf die Felge. Das wirkt sich aus, als würde man die Bremse fester ziehen, doch dafür ist keine weitere Muskelkraft erforderlich.
Auf der rechten Seite werden vorn und hinten linkssteigende Schnecken eingesetzt, auf der linken Seite dementsprechend rechtssteigende Schnecken. Von Scott Pedersen wurden Schneckentriebe mit verschiedenen Steigungen für verschieden starke Bremskraftverstärkung angeboten.
V-Brake
  • V-Brake/V-Bremse:
    Markenname von Shimano für eine Cantileverbremse mit seitlich herausgeführtem und in einem Rohrwinkel geführten Seilzug. Dieser Markenname wird umgangssprachlich auch für Bremsen derselben Bauart anderer Hersteller verwendet. Andere Bezeichnungen sind Linear Pull Brake oder Direct Pull Brake. Da der Bremszuggegenhalter nicht am Rahmen befestigt ist – wie bei der klassischen Cantileverbrake – ist die V-Brake für gefederte Fahrradrahmen besser geeignet. Bei Shimano war die V-Brake ab 1996 erhältlich. Im ersten Jahrzehnt gab es davon auch eine spezielle Ausführung, bei der mittels eines Hebelmechanismus der Bremsschuh in jeder Stellung parallel zur Felgenflanke gehalten wird. Bekannt wurde das Funktionsprinzip der Linear Pull Brake schon früher, so von Keith Bontrager (USA) 1988 im Kestrel Nitro[17] oder etwas später in Deutschland von Florian Wiesmann. Auch in einem englischen Patent von 1938 sind bereits die grundsätzlichen Merkmale der V-Brake (und der U-Brake mit seitlich herausgeführtem Seilzug) zu finden.[18]
Die Armlänge der V-Brake kann zwischen 85mm und 125mm liegen. Die geläufigen Ausführungen haben eine Armlänge von 100 bis 110 mm. V-Brakes mit einer Armlänge von unter 90 mm werden als Mini-V-Brake bezeichnet. Bei Mini-V-Brakes können die gleichen Bremshebel wie bei der klassischen Cantileverbremse oder Seitenzugbremse verwendet werden. Bei den üblichen V-Brakes mit längeren Armlängen sind andere Bremshebel mit längerem Seilholweg notwendig, also mit größerem Abstand zwischen Drehpunkt und Aufhängung des Bremsseils.
  • Hydraulisch betätige Felgenbremsen für Cantileversockel:
    Vergleichsweise teuer. Gute Bremswirkung, sehr gute Dosierbarkeit,[19][20] einfacher Belagwechsel. Reparatur und Wartung sind im Vergleich zu bowdenzugbetätigten Bremsen aufwändig. Die Bremsen können zum Teil Jahrzehnte wartungsfrei bleiben. Sie sind allerdings auch störanfällig, ein hängengebliebener Stock oder ein umgekipptes Fahrrad können bedeuten, dass diese Bremsen völlig funktionslos werden. Weiteres bei hydraulischen Felgenbremsen für die Gabelbrückenmontage.
Brake Booster mit Montagematerial

Der „Brake Booster“ oder Bremsbooster ist ein U-förmiger Bügel aus Metall, der an den Bremssockeln (Cantisockel) befestigt ist und diese somit verbindet. Bei der hydraulischen Felgenbremse ist der Brake Booster notwendig, um den Bremskörper unbeweglich auf der Achse des Bremssockels zu lagern. Bei der Seilzugbremse sind Brake Booster in aller Regel nicht erforderlich, doch sie sind auch ein Gestaltungselement um dem Fahrrad ein bestimmtes Design zu geben. Falls der Bremssockel nicht ausreichend stabil an den Streben oder der Gabel angebracht werden kann, dient ein an der auskragenden Stirnfläche des Bremssockels befestigter Brake Booster als konstruktive Verstärkung. Eine weitere mögliche Funktion ist, eine Befestigungsmöglichkeit für Anbauteile herzustellen.

Eine Möglichkeit der Bremskraftverstärkung an der Vorderbremse besteht darin, die Bremse hinter der Gabel zu montieren. Dabei drückt das beim Bremsvorgang auf den Bremskörper wirkende Biegemoment die Bremsbeläge stärker an die Felge. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einer „auflaufenden Bremse“.[21]

Rücktrittbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Komet-Freilauf mit Rücktrittbremse (aufgeschnitten)
Nabenschaltung mit Rücktrittbremse

Rücktrittbremsen finden bei Tourenrädern und vor allem bei Kinder- und Stadträdern mit Nabenschaltung oder ohne Schaltung Verwendung. Diese Bauart gilt als technisch ausgereizt und veraltet,[22][23] ist nicht mehr Stand der Technik, sie spielt eigentlich nur in Deutschland eine größere Rolle[24]. In anderen Ländern sind Rücktrittbremsen weniger verbreitet.

„Grundsätzlich erreicht die Rücktrittbremse nicht die Verzögerungswerte von modernen Felgen- und Scheibenbremsen.“

Michael Gressmann: Fahrradphysik und Biomechanik, Delius Klasing Verlag, 11. Auflage 2016, ISBN 978-3-7688-5222-7; Seite 152

Eine Rücktrittbremse ist eine Bremse im Hinterrad des Fahrrads. Sie wird durch Rückwärtstreten der Pedale betätigt. Das Drehmoment wird durch einen unbewegten Hebel, die Drehmomentstütze, auf den Rahmen übertragen. Konstruktiv sind zwei unterschiedliche Wirkungsweisen der Rücktrittbremse verbreitet:

  • Das Walzen-Prinzip wirkt als Trommelbremse: Zwei zylinderförmige Sperrkörper werden durch schiefe Ebenen radial in den Nabenkörper gepresst. (Zum Antrieb werden fünf Walzen ebenso nach außen gepresst.) Dieses Prinzip ist unter anderem an der Torpedo-Freilaufnabe ohne Gangschaltung realisiert. Der Rücktritt nach Walzenprinzip gilt als ausgesprochen langlebig und robust, er hält in der Regel länger als das Fahrrad selbst.
  • Beim Komet-Prinzip (entwickelt von den Stempelwerken in Frankfurt-Süd, verändert und vermarktet von Fichtel & Sachs) ist bei Modell 35 eine Scheibenbremse: Drei Scheiben aus Bronze und zwei aus Stahl sind abwechselnd auf die Achse und in die Hülse geschoben und werden durch ein Schraubengewinde axial zusammengepresst.[25] (Zum Antrieb dient ein kegelförmiger Mitnehmerkonus, der durch ein Gewinde axial in den Nabenkörper gepresst wird.) Spätere Komet-Naben von Fichtel & Sachs wirkten hingegen als Trommelbremse, wobei der axial verschobene Konus einen Bremsmantel radial aufspreizte. Ebenfalls nach Komet-Prinzip arbeitet der Rücktritt der Centrix-Nabe, die von R. Gottschalk vermarktet wurde. Auch der Rücktritt der meisten Torpedo-3-Gang-Naben und bei Nabenschaltung im Allgemeinen funktioniert auf diese Weise. Rücktrittnaben mit Komet-Prinzip sind einfacher und kostengünstiger herzustellen, erreichen aber nicht die Langzeitqualität der Rücktrittnaben mit Walzen-Prinzip. (Im Vergleich zu Felgenbremsen sind sie dennoch ausgesprochen wartungsarm und langlebig.)

Naben mit Rücktrittbremse wurden in den USA von den Firmen New Departure und Corbin ab 1898 produziert[26], in Deutschland von Fichtel & Sachs unter dem Namen Torpedo ab 1903. Einige Jahre später wurde sie mit diversen Nabenschaltungen kombiniert. Noch im gleichen Jahr wurden sowohl Nabenschaltungen als auch Rücktrittbremse von der UCI für Rennräder verboten. Während beim Thema Nabenschaltungen bis heute kein Grund bekanntgegeben wurde, war beim Rücktritt die mangelnde Sicherheit die Ursache. Mit dem Erfolg der Nabenschaltungen mit Rücktritt an deutschen Tourenrädern wurde der Grundstein für das Unternehmen Fichtel & Sachs gelegt, das heute vor allem Komponenten für die Kfz-Industrie produziert, während die Fahrradtechniksparte 1997 an die Firma SRAM veräußert wurde.

Vorteile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • wartungs- und verschleißarm
  • Witterungsunabhängig
  • Robust und zuverlässig
  • Bremsen möglich, ohne am Lenker umgreifen oder den Griff lockern zu müssen, beim Betätigen vor und während des Abbiegens kann Handzeichen gegeben werden.

Nachteile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Rücktrittnabe aus den 1950er Jahren mit drei Zahnkränzen für eine Kettenschaltung.
  • Die stärkste Bremswirkung wird nur in bestimmten Pedalstellungen erreicht. Eine spontane Notbremsung hat daher selten die maximale Wirkung.
  • Bremst nur bei funktionsfähiger Kette
  • Eine Kombination mit Kettenschaltungen ist nicht sinnvoll möglich
  • Kann bei langen Gebirgsabfahrten überhitzen; Verlust von verflüssigtem Schmiermittel sowie der Bremswirkung wie auch bleibende Schäden können die Folge sein
  • Die Bremswirkung hängt bei Naben, bei denen die Bremskraft über das Getriebe geht, vom eingelegten Gang ab (bei höheren Gängen ist sie geringer).
  • Pedale können nicht rückwärts getreten werden, wie zum Positionieren vor dem Anfahren
  • Relativ hohes Gewicht
  • Durch den kurzen Hebel der Drehmomentstütze treten erhebliche Kräfte am Rahmen auf, was im Extremfall bis zur Verformung des Rahmens führen kann

Rollenbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Rollenbremse

Die Rollenbremse ist eine Weiterentwicklung der Rücktrittbremse mit Handhebelbedienung per Seilzug. Die Vor- und Nachteile entsprechen im Wesentlichen denen der normalen Rücktrittbremse, allerdings fallen die Vor- und Nachteile weg, die einer Rücktrittbremse durch die Betätigung über den Antrieb, also die Kette, entstehen. Somit ist die Rollenbremse ähnlich sicher wie andere Bremssysteme, und auch eine Kombination mit Kettenschaltungen ist möglich. Gelegentlich muss sie mit einem temperaturbeständigen Fett geschmiert werden, damit die Bremswirkung nicht zu scharf wird. Ein Schmiernippel am Gehäuse erleichtert diese Wartungstätigkeit. Meist besitzen Rollenbremsen auch eine Kühlscheibe, die einem Bremsverlust bei Überhitzung (Fading) vorbeugt, außerdem hält die Schmierung dadurch länger.

Rollenbremsen gibt es nur vom Hersteller Shimano. Sie besitzen auch einen vielkritisierten „Power Modulator“, ein Anti-Blockier-System, das die maximale Bremskraft begrenzt, um Stürze über das Vorderrad zu verhindern. Die BR-IM86 mit 180-mm-Kühlscheibe ist das derzeit stärkste Exemplar von Shimano.

Der Fahrradpublizist Sheldon Brown sieht hierin einen fehlerhaften Ansatz, der vermutlich daher rühre, dass häufig angenommen wird, dass die Benutzung der Vorderradbremse grundsätzlich gefährlich sei. Der Einsatz eines Power Modulators verlängere unnötigerweise den Bremsweg. Diese „Sicherheits“-Merkmal sei eher ein Risiko für die Sicherheit des Fahrrads.

Trommelbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine geöffnete Trommelbremse

Beim Fahrrad wird die Trommelbremse in der Ausführung als Simplex-Bremse mit durch Hebel betätigtem Spreiznocken verwendet, so wie sie auch bei einfachen Motorrädern oder Mofas mit Seilzugbremse zu finden ist. Nur wenige Hersteller produzieren heute (2017) noch Trommelbremsen für Fahrräder, beispielsweise Sturmey-Archer, welche diese seit ca. 1930 im Programm hat. Der Trommeldurchmesser liegt zwischen 70 und 90 mm. Trommelbremsen gibt es auch in Kombination mit Getriebenaben oder Dynamonaben. Während die ähnlich wirkende Rollenbremse von der Nabe komplett abgenommen werden kann, ist die Bremstrommel bei heutigen Modellen ein Teil des Nabengehäuses. Im Unterschied zur Rollenbremse müssen die Bremsflächen fettfrei bleiben. Durch den fehlenden Fettmantel wird das Eindringen von Wasser erleichtert.

Ein spezielle Ausführung war die Böni-Trommelbremse bei früheren Schweizer Militärvelos. Dies war ab 1944 eine Anbautrommelbremse an die Torpedo-Rücktrittnabe von Fichtel & Sachs als zusätzliche mit Seilzug betätigte Bremse.

Bandbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bandbremse für das Hinterrad

Einfache Bandbremsen werden fast ausschließlich bei traditionellen Fahrrädern und Lastendreirädern chinesischer Produktion als Hinterradbremse verwendet, der Bremshebel ist dabei oft als Handbremse am Rahmen montiert.

In der besseren Form mit Metallband und Handbremshebel finden sie sich bei einigen wenigen Fahrradtypen der 1970er und 80er Jahre. Seit einiger Zeit sieht man sie vermehrt auch wieder bei Kinderfahrrädern, insbesondere bei Kinderlaufrädern, bei denen sie die dominierende Form der Bremse sind.

Das namengebende Band läuft lose um eine Bremstrommel, der eigentliche Bremsbelag befindet sich auf der Innenseite des Bandes. Zum Bremsen wird die Spannung des Bandes erhöht, der Durchmesser damit verkleinert. Dauerbremsen ist, wie bei vielen Fahrradbremsen, nicht sinnvoll oder führt zur starken Erwärmung von Bremstrommel und Band.

Bandbremsen stammen geschichtlich gesehen aus dem Maschinenbau (Dampfmaschinen, Werkzeugmaschinen).

Scheibenbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Hydraulische 4-Kolben-Bremse – schwimmende Bremsscheibe – Postmount-Befestigung ohne Adapter
Mechanische Scheibenbremse – IS2000-Befestigung

Die Scheibenbremse stellt eine der jüngeren Entwicklungen in der Fahrradtechnik dar. Anfang der 1970er produzierten die Fahrradhersteller Schwinn (USA) und Bridgestone (Japan) Fahrräder mit Scheibenbremsen am Hinterrad. Von Shimano gab es 1972 die mechanische Scheibenbremse B700 und 1973 das hydraulische Modell B900[27]. Der Komponentenhersteller Phil Wood (USA) hatte im gleichen Zeitraum eine Scheibenbremse im Programm. Lange Zeit blieben Scheibenbremsen am Fahrrad ein reines Nischenprodukt. Erst ab Mitte der 1990er wurde diese Bauweise speziell bei Mountainbikes populär und schaffte den Marktdurchbruch. In Cyclocross-Rennen ist sie seit der Saison 2010/11 laut Weltradsportverband UCI erlaubt. Grundsätzlich gibt es rein mechanische und hydraulische Scheibenbremsen. Bei der hydraulischen Scheibenbremse gibt es wiederum zwei Ausführungen: Normalerweise ist der Geberkolben im Bremshebel, es gibt jedoch auch eine spezielle Ausführung mit Geberkolben im Bremssattel, welcher mittels Bowdenzug und herkömmlicher Bremshebel betätigt wird.

Funktion[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die im Bremssattel liegenden Bremsbeläge werden gegen die auf der Nabe montierte Bremsscheibe gedrückt, die je nach Hersteller etwa 2 mm dick ist.

Dabei gibt es drei unterschiedliche Bauweisen:

  • Beide Beläge werden durch je einen Hubkolben gegen die Scheibe gedrückt (siehe Festsattelbremse).
  • Ein Belag drückt gegen die Scheibe und diese geringfügig zur Seite, wodurch die Scheibe gegen den gegenüberliegenden Belag drückt, der unbeweglich ist.
  • Die Beläge sind in einem schwimmenden Bremssattel gelagert; in diesem Fall wird nur ein Belag angesteuert und der Bremssattel verschiebt sich, so dass beide Beläge gleich stark auf die Scheibe drücken (siehe Schwimmsattelbremse).

In Ruhestellung sind die Bremsbeläge nur einige Zehntel Millimeter von der Scheibe entfernt, so dass der Hub der Kolben bei Betätigung entsprechend gering ist. Bei vielen hydraulischen Scheibenbremsen wird der durch Abnutzung verkürzte Bremsbelag automatisch nachgestellt. (Bei neuen Bremsbelägen wird die volle Bremswirkung erst nach einer gewissen Einfahrzeit erreicht.)

Vergleich Scheibenbremse zu Felgenbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vorteile der Scheibenbremse im Vergleich zur Felgenbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
  • Die Bremsbeläge halten länger, da sie härter sind, weil sie auf Stahl reiben.
  • Bessere Bremswirkung bei Nässe aufgrund der geringeren Exposition der Bremsflächen gegenüber Schmutz und Wasserfontänen.
  • Die Felge wird nicht abgenutzt.
  • Die Felge überhitzt nicht auf langen Gefällestrecken (dafür aber unter Umständen die Scheibe).
Nachteile[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
  • Die erforderliche Umfangskraft ist durch den kleineren Bremsenradius erheblich größer[28]
  • Bei hydraulischen Scheibenbremsen ist für den Leitungsumbau und die Wartung teilweise Spezialwerkzeug, ein Füllset und entsprechende Flüssigkeit (Mineralöl oder Bremsflüssigkeit) erforderlich, Ersatzteile sind auf Grund der unterschiedlichen Konstruktionen und Modelle schwerer erhältlich und üblicherweise mit höheren Kosten verbunden.
  • Schlechteres Abbremsen eines vorhandenen Wasserfilmes aufgrund geringerer Rotationsgeschwindigkeit
  • Höhere Masse
  • Das Problem der Überhitzung wird auf die Scheibe verlagert. Bei zu großer Hitze Gefahr von:
    • Nachlassen der Bremsleistung (Fading)
    • Verglasung der Bremsklötze
    • Deformierung der Bremsscheibe
    • Bei hydraulischen Scheibenbremsen Verlust der Hydraulikflüssigkeit durch schmelzende Leitungen
  • Deutlich erhöhte Belastung des Laufrades:[29]
    • Torsionsbelastung der Nabe
    • Erhöhte Zugbelastung der Speichen (Druckspeichen) durch starke Torsionsbeanspruchung des Rades, da die Bremskraft von der Bremsscheibe zur Fahrbahn zusätzlich über die Nabe, Speichen geleitet wird
    • Erhöhte Belastung der Speichenbohrung im Nabenflansch, der Nippel und der Felge (lokal) infolge der erhöhten Zugbelastung
    • Erhöhte Belastung des bremssattelseitigen Gabelbeins. Die asymmetrische Bremslastverteilung kann zu leichten Torsionen der Gabelachse führen und den Geradeauslauf beeinträchtigen. Gabelbrüche oberhalb des Bremssattels führten zu Herstellerrückrufen:[30]
  • Keine standardisierten und daher vergleichsweise teure Bremsbeläge (im Gegensatz zu nahezu allen an der Gabelbrücke angebrachten Bremsen)

Befestigungsvarianten[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Befestigung des Bremssattels[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zur Befestigung des Bremssattels an der Gabel oder am Rahmen sind seit dem Jahr 2000 die Standards IS2000 und Postmount verbreitet. Davor gab es eine Vielzahl anderer Standards, unter anderem IS1999 oder „alter“ Postmount.

Postmount

Postmount

Die Befestigungspunkte der Bremszange sind bei Postmount 74,2 mm voneinander entfernt und die Befestigungsschrauben sind längs zur Fahrtrichtung.[31][32] Am verbreitetsten ist die Ausführung Postmount 6, bei der sich die Bremssattelaufnahme 55,9 mm hinter der Achsenmitte befindet. Schraubt man an eine solche Befestigung einen Postmount-Bremssattel, liegt er passend für 160 mm große Bremsscheiben. Für größere Bremsscheiben müssen Adapterstücke verwendet werden, die den Abstand zur Aufnahme vergrößern. Postmount 7 ist ohne Adapter für 180 mm große Scheiben geeignet, größere lassen sich mit Adapter verwenden, kleinere hingegen nicht. Postmount 8 ist ausschließlich für 203 mm große Scheiben geeignet.

IS2000

IS2000

Bei IS2000 verlaufen die Schrauben parallel zur Laufradachse und der Abstand der beiden Befestigungslöcher beträgt 51 mm.[33]

Bei den Bremssätteln und den Gabeln ist die Postmount-Befestigung am meisten verbreitet, am Hinterbau sind sowohl IS2000 als auch Postmount üblich. Postmount-Bremssättel lassen sich mittels Adaptern an IS2000-Aufnahmen befestigen, wobei unterschiedlich große Adapter die jeweils korrekte Position das Sattels zur jeweiligen Größe der Bremsscheibe herstellen.

Befestigung der Bremsscheibe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei der Befestigung der Bremsscheibe an der Nabe sind die Standards Centerlock und IS2000 verbreitet. Centerlock ist ein System von Shimano, bei dem die Scheibe auf ein Vielzahnprofil geschoben und mittels eines Verschlussrings fixiert wird. Bei IS2000 hingegen wird die Bremsscheibe mit sechs Schrauben an der Nabe befestigt. Es gibt Adapter, um IS2000-Scheiben an Centerlock-Naben zu befestigen.

Befestigungspositionen für die Hinterradbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Einbaupositionen am Hinterrad:
rot = hinter Sitzstrebe, grün = auf Kettenstrebe
Bici freno disco trasero.jpg
hinter Sitzstrebe
Shimano Disc Brake.jpg
auf Kettenstrebe


Gewöhnlich wird eine hintere Scheibenbremse bei einem konventionellen Diamantrahmen hinter der Sitzstrebe befestigt. Diese Position ermöglicht es, die traditionelle Leitungsverlegung über das Oberrohr beizubehalten bei möglichst geringer Länge.

Alternativ gibt es die Möglichkeit, die Bremse an der Kettenstrebe zu befestigen (im angelsächsischen Sprachgebrauch auch als low mount [34] bezeichnet). Diese Einbauposition ist besonders für Alltagsfahrräder, die inzwischen auch immer häufiger mit Scheibenbremsen ausgerüstet werden, von Vorteil, da hier Sonderlösungen für einen Gepäckträger unnötig werden.

Bremsscheibe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Durchmesser von 160, 180 und 203 mm sind verbreitet, am Vorderrad werden gerne die größeren montiert, da dort meist die höhere Bremsleistung gefordert ist. Die Reibfläche besteht bei fast allen Bremsscheiben aus Stahl. Es gibt auch besonders leichte Bremsscheiben mit Alu- oder Titanreibfläche, die allerdings schnell verschleißen. Im Handel sind auch schwimmende Bremsscheiben, die aus einem Stahlreibring und Aluminiumspinne bestehen. Selten sind innenbelüftete Bremsscheiben.

Rekuperationsbremse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Rekuperationsbremse ist ein Bremstyp für Elektrofahrräder. Hier wirkt der Motor als Generator und wandelt die kinetische Energie in elektrische Energie um. Sie wird dann genutzt, um den Akku zu laden. Vorteile sind die Wartungsfreiheit und Wetterunabhängigkeit. Rekuperationsbremsen haben eine durch die Komponenten (Generator, Elektronik, Akku) begrenzte Bremsleistung. Bei vollgeladenem Akku und ohne zusätzliche Energievernichter wie Bremswiderstände sind sie zudem wirkungslos, da keine Energie mehr aufgenommen werden kann. Diese Situation kann bei Bergabfahrten eintreten. Diese Bremsenform ist daher nur eine Zusatzbremse, und es ist ein weiteres Bremssystem am Fahrrad notwendig. § 65 Abs. 1 Satz 2 StVZO verlangt für Fahrräder zwei voneinander unabhängige Bremsen. Zudem ist die Bremsleistung stark von der Raddrehzahl abhängig.

Rekuperationsbremsen bieten zum Beispiel Nabenmotoren der Firmen Alber, BionX, GoSwiss, Klever und Panasonic.[35]

Hersteller[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei Fahrradbremsen ist in manchen Fällen zwischen Marke und tatsächlichem Hersteller zu unterscheiden, da hier sogenannte Erstausrüster (englisch Original Equipment Manufacturer, OEM) tätig sind.

Folgende Marken und Hersteller treten häufig in Erscheinung: Diverse Handelsmarken von Fahrradteile-Großhändlern, OEM aus China und Taiwan. Weiterhin: SRAM (Avid), Shimano, Campagnolo, Dia-Compe, Tektro, TRP, FSA, Lecchi, Promax, Alhonga, Saccon (Italien), Magura (Hydraulikbremsen), Alligator (Bremszüge und Bremsbeläge), SwissStop (Bremsbeläge), Hayes (Scheibenbremsen), Cane Creek, Jagwire (Bremszüge und Bremsbeläge), Sturmey-Archer und Sunrace (Trommelbremsen) sind Beispiele aus dem Jahr 2013.

Vom Markt verschwunden sind fast alle europäischen Hersteller. Bekannte Marken waren Weinmann, Altenburger, Mafac (Frankreich) oder Zeus (Spanien). Auch wenn diese Hersteller nicht mehr existieren, treten ihre Markennamen gelegentlich noch am Markt auf.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Michael Gressmann, Franz Beck, Rüdiger Bellersheim: Fachkunde Fahrradtechnik. 1. Auflage, Verlag Europa Lehrmittel, Haan-Gruiten 2006, ISBN 3-8085-2291-7
  • Fritz Winkler, Siegfried Rauch: Fahrradtechnik Instandsetzung, Konstruktion, Fertigung. 10. Auflage, BVA Bielefelder Verlagsanstalt GmbH & Co. KG, Bielefeld 1999, ISBN 3-87073-131-1

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. http://johnforester.com/Articles/BicycleEng/safe_brakes_that_burn_up.htm
  2. http://sheldonbrown.com/german/brakturn.html
  3. sudibe.de: technik_bremsen
  4. Test: Trickstuff Doppelmoppel bei cx-sport.de
  5. /web/20140903200540/http://ddr-fahrradwiki.de/IFA_Touring IFA Touring. Archiviert vom Original am 3. September 2014, abgerufen am 24. September 2016.
  6. http://ddr-fahrradwiki.de/Mifa_Modell_903
  7. Synchron-Bremse von Altenburger – Prospekt aus 1961, abgerufen am 25. November 2016
  8. Skizze über Funktionsweise der „Delta Bremse“ von Campagnolo, abgerufen am 2. Januar 2017
  9. Funktionsweise der "Para-Pull Bremse", Shimano-Katalog 1982, Seite 12, abgerufen am 2. Januar 2017
  10. Skizze über Funktionsweise der „HP-Turbo Bremse“ von Weinmann, abgerufen am 2. Januar 2017
  11. Shimano Prospekt aus 1970 Seite 4: hydraulische Felgenbremse.
  12. Polytechnisches Journal, 1899, Band 311, Seite 183, Fig. 148 (Bremse von Winterholler), abgerufen am 21. Dezember 2016
  13. Patent GB274755: Improvements in brakes for bicycles and the like vehicles. Veröffentlicht am 28. Juli 1927, Erfinder: Marcel Jeay.
  14. Patent US4765443: Caliper brake for mountain bicycles having wide tires. Veröffentlicht am 23. August 1988, Erfinder: Charles Cunningham.
  15. Cantileverbremse von Resilion aus 1929, abgerufen am 10. Januar 2017
  16. Cantileverbremse von René Herse aus 1938, abgerufen am 10. Januar 2017
  17. Karbonfahrrad Kestrel Nitro 1988 mit V-Brake am Hinterrad, abgerufen am 27. Oktober 2016
  18. Patent GB481615: Improvements relating to brakes for bicycles. Veröffentlicht am 15. März 1938, Erfinder: Joseph Bane.
  19. http://tandem-fahren.de/Technik/Bremse/index.html#1.6Dosierbarkeit
  20. http://www.smolik-velotech.de/technik/01bremse.htm#Hydraulikbremse
  21. „Auflaufende Bremse“ erklärt – Wieso ist die Bremse hinter der Gabel effektiver? auf YouTube
  22. Stiftung Warentest: Fahrradbremsen
  23. SWR: Fahrradbremsen
  24. n24.de: Sicher Radfahren: Welche Bremsen geeignet sind
  25. Siehe die Explosionszeichnungen und Teile-Listen in http://www.scheunenfun.de/explosionszeichnung.htm
  26. Rücktrittbremse von New Departure von 1898, abgerufen am 10. Januar 2017
  27. Shimano Katalog 1973: Auszug über Scheibenbremsen. Abgerufen am 25. Oktober 2016.
  28. Michael Gressmann: Fahrradphysik und Biomechanik, Delius Klasing Verlag, 11. Auflage 2016, ISBN 978-3-7688-5222-7; Seite 138
  29. Hydraulische Scheibenbremse am Rennrad von Christian Smolik
  30. [1] https://duckduckgo.com/?q=rückruf+disc+gabel
  31. Postmount. Archiviert vom Original am 30. April 2013, abgerufen am 4. September 2016. (PDF; 60 kB)
  32. Buyer’s Guide To Disc Brakes
  33. Mounting Dimensions International Standard 2000 (PDF; 304 kB)
  34. Sevencycles.com, abgerufen am 4. Januar 2015
  35. E-Bike-Motoren, das sind die wichtigsten Hersteller