Fahrradherstellung

Welches Know-How in modernen Bikes steckt

Die Fahrradentwicklung von heute geht zurück auf einen Herrn von gestern. Anno 1817 trug es sich zu, dass der großherzoglich-badische Forstmeister Karl Friedrich Drais von Sauerbronn einen Fußgänger beobachtete und sich dabei so seine Gedanken machte. Ihm fiel auf, dass der gute Mann bei jedem Schritt seinen Schwerpunkt hob und dabei unnötige Energie verschwendet. Tatsächlich hat ein zweirädriges und einspuriges Gefährt, auf dem der Fahrer sitzt und ich mit beiden Beinen abstößt, diesen Nachteil nicht. Womit die Idee des Laufrades das Licht der Welt erblickte, das sogar der Postkutsche in punkto Speed deutlich überlegen war. Eine kleine Revolution also, die bald darauf mit Pedalen und einer Kette zur Kraftübertragung komplettiert wurde.

Rahmenentscheidung

Heutige Fahrradentwickler sind zwar keine Revolutionäre sauerbronnscher Art, dafür aber Hightech-Künstler mit hoher Tüftelkompetenz und Sinn und Gefühl fürs Detail. Allerdings findet der Fortschritt nicht mehr nur in den Köpfen visionärer Techniker statt, sondern zum Beispiel auch in den CPUs von Hochleistungscomputern, die CAD-Programme antreiben. Oder in den meist asiatischen Carbon-Backstuben, wenn der Rahmen aus eben diesem genialen Material geformt sein soll. Tatsächlich ist die Rahmenentscheidung eine der ersten, die bei der Entwicklung eines neuen Fahrrades fällt. Die Alternative zu Carbon wäre etwa ein Rahmen aus Aluminium, der sich durch Verschweißen abgelängter Rohre etwas rascher fertigen lässt. Bei einem Carbon-Rahmen hingegen werden mehrere Rohre zu einer Monocoque-Form verbacken. 

Kinematik

Die Konstruktion des Rahmens passiert in der Regel am CAD-Arbeitsplatz, wenngleich es immer noch das menschliche Fingerspitzengefühl ist, das letztlich den Ausschlag gibt. So etwa hilft ein Simulationsprogramm, die Kinematik des Rahmens festzulegen. Unter Kinematik versteht man übrigens die Umlenkung von Bewegungen des Hinterbaues zum Federdämpfungs-Element. Schon das Verändern eines Drehpunktes um nur einen Millimeter kann den Charakter völlig verändern. Vor allem bei den so genannten Fullys ist das eine äußerst komplizierte Wissenschaft. Das Problem liegt darin, dass bei jedem Tritt Energie in den Hinterbau eingeleitet wird. Das ganze System neigt dann zum Wippen. Dieses Momentum kann etwa dadurch verkleinert werden, indem man den Drehpunkt weiter nach vorne legt. So weit, so kompliziert. Hinzu kommt, dass man das am Computer konstruierte in die Wirklichkeit transferieren muss. Das erfordert unter anderem eine intensive Zusammenarbeit mit den Herstellern von Feder-Dämpfungselementen. Wer einfach nur irgendein Element einbaut, bekommt irgendein Fahrrad, das oft unter der Kategorie „Bock“ zum Ladenhüter wird.

Rahmengeometrie

Wenn man einmal von der Größe des Laufrades absieht, ist es tatsächlich die Rahmengeometrie, die über den grundsätzlichen Charakter des Fahrrades entscheidet. Also ob sich das Fahrrad spritzig, wendig oder beispielsweise komfortabel verhält. Stehen Rahmen und Geometrie einmal fest, widmet man sich in den Velo-Entwicklungsabteilungen der Rahmen-Performance. Die zentrale Frage dabei lautet: Wie viel Tretkraft kommt am Hinterrad an? Viel ist es dann, wenn der Rahmen möglichst steif ist. Wenngleich darunter der Komfort und das Gewicht leiden, weshalb ein Kompromiss nottut. Zum Beispiel in Form einer Carbongabel und Sattelstützen aus dem gleichen Material. Die dämpfen prima und überzeugen mit hoher Seitensteifigkeit sowie mit wenig Gewicht.

Testlauf

Neben dem Rahmen kommt der Computer auch bei der Vorbereitung des Rahmens auf die vielen unterschiedlichen Komponenten zum Einsatz. Sprich Gangschaltung oder Bremsen, Reifen oder Sättel. Sind bei der Rahmenkonstruktion alle derartigen „Anschlussstellen“ berücksichtigt, wird das ganze Fahrrad zu einem ersten Prototypen zusammengeschraubt. Dann geht es ab zum Testen und auf den Prüfstand. Meist sind viele Prototypen und Testkilometer notwendig, bis der Charakter des Rades in seinen Grundzügen passt. Und viele Testläufe am Prüfstand, die dem Bike die richtige Steifigkeit verleihen sowie Laufräder, Tretlager und Lenkkopf optimal einstellen. Erst dann wirft der Grafiker seinen Computer an, um dem finalen Bike ein stylisches Outfit zu verpassen, bevor das Bike nach vielen inspirativen Augenblicken, transpirativen Stunden und nach Abwägung unzähliger wirtschaftlicher Aspekte endlich in die Produktion geht.
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