Kettenschaltungen

Umwerfer / Kettenblatt Ritzelpaket-8-fach

Kettenschaltungen - hier sind die Übersetzungen in einem riesigen Spektrum 'frei' wählbar.

Anzahl Kettenblätter: Vorne an der Kurbel können Sie Minimum 1 Zahnrad befestigen, 2 Kettenblätter oder auch 3.

Anzahl Ritzel: Am Hinterrad montieren Sie Ritzelpakete, die 5 Ritzel oder 6, 7, 8 ,9 bis zu 10(!) Zahnräder aufnehmen.

Die Anzahl der Zähne: Kettenblätter gibt es (mindestens) von 26 Zähnen bis zu mehr als 72(!) Zähnen, nicht unbedingt immer jede Zähnezahl, ab und an wird eine Zähnezahl ausgelassen, vermutlich ist es (wie so oft) letztlich nur eine Frage des Preises, dann bekommt man, was man will. Das gute am Web: Die ganze Welt ist Ihr Marktplatz, kann (oder will) Ihr Händler nicht helfen, irgendwo gibt's schon jemanden, der Ihren Wunsch anbietet.

Die Anzahl der Zähne: Ritzel Bei 10 Zähnen geht's los, bei 32 hört's auf.

Allerdings gibt es viele Normen, die im konkreten Fall eine Montage verhindern können - z.B. gibt es unterschiedliche Befestigungsabstände für Kettenblätter - Lochkreisdurchmesser oder LKD genannt.

Angaben ohne Gewähr

Noch eine wichtige Anmerkung: Nicht jede mathematisch sinnvolle Kombination ist auch technisch realisierbar. Umwerfer (so heißen die Führungen der Kette vorne an der Kurbel, die die Kette von Kettenblatt zu Kettenblatt bewegen) und Schaltwerke (sie bewegen die Kette von Ritzel zu Ritzel und sorgen für die korrekte Kettenspannung) haben 'natürlich mechanische' Beschränkungen und schaffen nicht jede gewünschte Kombination. Auch die Ketten sind in ihren Möglichkeiten beschränkt. Lassen Sie sich ggf. beraten.

Die hier vorgestellte Theorie soll Ihnen helfen, innerhalb der technischen Möglichkeiten (das ist 'Ihr Bier') die für Sie sinnvollste Kombination zu finden und nicht, ein mathematisches Ideal umzusetzen.

Sehen Sie die folgenden Kettenschaltungen als 'beispielhaft'. (Ich zähle die echten Gänge immer von links nach rechts, d.h. vom kleinen zum großen Kettenblatt - von der kleinsten zur höchsten Geschwindigkeit also)

Rennrad - 2 * 7

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2 mal 7-Kettenschaltung
  • Sicherlich eine Freizeitradlerschaltung', so einen 'Rettungsring' hat kein Radsportler
  • aus 14 (=2*7) 'theoretischen' Gängen werden wohl: 9 echt brauchbare Gänge
  • Der Reihe nach: 14,6 / 16,9 / 19,1 / 22,0 /\ 23,6 / 27,2 / 32,0 / 38,8 / 45,3 je:[km/h]
  • Große Sprünge zwischen den Gängen

Beurteilung in einem 'Gedankenexperiment

In meiner Vorstellung: Der Weg ist frei und gut, die Sonne lacht, nur leichter Wind, mehr als 25 km/h sind als Reisegeschwindigkeit gut zu fahren, da bietet mir diese Schaltung -verglichen mit späteren Schaltungen - nicht viel an: Die Sprünge von Ritzel zu Ritzel sind so groß, dass man beim Hochschalten immer wieder 'eine große Treppenstufe' nehmen muss, die Trittfrequenz fällt beim Schalten quasi steil nach unten ab.

Natürlich könnte ich auch gelegentlich dazu das Kettenblatt wechseln, um so z.B. die 25,8 km/h bequem zu fahren, aber: Schaltkomfort ist doch was anderes.

Reiserad / Trekking / MTB - 3 * 8

Nach oben 3 mal 8-Kettenschaltung
  • an meinem Reiserad: VSF-Fahrradmanufaktur J140, Sachs-Kettenschaltung mit Shimano Ritzelpaket,
  • gefahren von 1995 bis 2006
  • Anzahl echter Gänge: ca. 12, 3 + 5 + 4
  • 10,5 / 12,0 / 13,9 /\ 14,8 / 16,9 / 19,8 / 22,2 / 25,4 /\ 28,8 / 32,9 / 38,3 / 41,8 in: km/h
  • Stufung gleichmäßig? - na ja

Ein für eine 24-Gang-Kettenschaltung extrem großer Übersetzungsbereich, sehr berggängig ausgelegt; eng gestuft

Habe damals eine bewusste Auswahl der Komponenten getroffen: 'Methematisch' zusammengestellt, dann bin ich suchen gegangen, was es gibt: Können Umwerfer / Schaltwerk die verwendeten Zahnkränze überhaupt schalten? Beim Ritzelpaket 'musste' ich auf Shimano ausweichen, da dies über einen weiten Bereich besser gestuft war, als die Ritzel der Konkurrenz - hier: Fichtel&Sachs..

1/2 step - Schaltung

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Jetzt wird's spannend:

Sogenannte 1/2 step - Schaltungen entstehen dadurch, dass die Kettenblätter 'passend' zum verwendeten Ritzelpaket gewählt werden.

Durch die Ritzel wird letztlich die geometrische Stufung / der Stufensprung festgelegt. Letztlich ist eben bedeutsam, welche Kettenblatt-kombi Sie wählen: Wenn Sie nun die Größe der Kettenblätter so wählen, dass sie im Verhältnis einer halben Stufe (bzw. von eineinhalb Stufen) zueinander stehen, so erhält man die hier beschriebene Schaltung:

3 mal 8-Kettenschaltung
  • An meinem Renner, Gudereit, 'steinalt' - noch mit: Shimano 600
  • Ich habe den ca. 1988 geschenkt bekommen, da war er schon gebraucht und älter als 10 Jahre.
  • Genau genommen eine Schaltung mit 1 1 /2 steps.
  • Die Ritzel sind gleichmäßig gestuft (gleichmäßiger geht's nicht, man muss schließlich mit ganzen Zähnen 'arbeiten')
  • Kein Gang ist doppelt, eine echte 14-Gang-Schaltung über einen kleinen übersetzungsbereich, das bedeutet eine enge Stufung, allerdings auch 'knüppeln am Berg' und wenig Beschleunigungsmöglichkeiten - oder: schnell fliegende Beine - bergab!
  • Der Wermutstropfen: Um die halben Gänge zu erwischen, muss ich doppelt schalten, Ritzel und Kettenblatt!
  • Eine Schaltung für SportlerInnen, die 'wissen, was sie tun', und das oft!

Nabenschaltungen

Nach oben Eine Nabenschaltung -Rohloff Speedhub - von innen

Zum nebenstehenden Bild: CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=358986

  • Das Schaltschema bei einer Nabenschaltung? Easy going, der nächste Gang ist immer der einzig mögliche. Das verstehen auch Ungeübte recht schnell.
  • Der Stufensprung - ist nicht beeinflussbar sondern vom Hersteller festgelegt.
  • Die geometrische Stufung, also die gleichmäßige Abfolge von Gängen? - ist nicht beeinflussbar sondern vom Hersteller 'festgelegt'.
  • Der Übersetzungsbereich? Festgelegt durch den Hersteller.

Da aber innerhalb der Nabenschaltung an einer Übersetzung eine viel größere Anzahl von Zähnen beteiligt ist - Sie erkennen das auch im Bild, das eine Nabenschaltung 'aufgeschnitten' darstellt - ist eine annähernd mathematisch ideale geometrische Abfolge der Gänge erreichbar. (Lassen Sie sich überraschen!) Wir haben ja oben an unseren Diagrammen gesehen, dass durch die notwendige Ganzzahligkeit der beteiligten 'kleinzahligen' Zahnräder eine 'ideale' geometrische Abfolge nicht möglich ist.

Mit einer Nabenschaltung eine bessere Berggängigkeit erreichen? - Das ist der Klassiker, die Mutter aller Fahrradumrüstungen. Diese Anpassung ist recht einfach, Austausch von Kettenblatt (verkleinern) oder Ritzel (vergrößern), sofern keine Einschränkungen durch den Hersteller vorliegen.

Wenn nicht anders erwähnt bin ich bei den Nabenschaltungen von einer Kettenblatt / Ritzel Kombination von: 38 / 19 ausgegangen.

Im 'Direktgang' also eine Geschwindigkeit: v = 21 km/h - bei einem Laufradumfang von: 2,10 m und einer angenommenen Trittfrequenz von 83 1/min

Sachs / Sram - 3 Gang

Nach oben 3-Gang Nabenschaltung
  • Zu kleiner übersetzungsbereich
  • gleichmäßig gestuft
  • Stufensprung: 36 % - also recht groß
  • Die älteste aller Nabenschaltungen, die einen großen Verbreitungsgrad erreichten. Damit lernten 'wir Babyboomer' Fahrradfahren.

Sturmey-Archer, 5-Gang

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('Zum Glück' endgültig aus der Mode gekommen, aber: An meinem Brommie war so'n Teil von 1997 bis 2014 dran)

Seitdem hab ich ne Shimano-Nexus-5 Gang Schaltung dran, die hat mir Juliane Neuß drangebaut, eine tolle Fahrradtüftlerin aus dem Harz, die mit Brommis 'zaubern' kann - an anderer Stelle und später dazu mehr. 5-Gang Nabenschaltung

  • man 'mische' meine Kommentare zur 3-Gang und zur 7-Gang-Schaltung
  • 5-Gang-Schaltungen sind weg vom Markt, da sie nicht viel günstiger sind als 7-Gang-Schaltungen, die ihrerseits eine besser Performance haben, wie man sieht

Sram - Spectro - 7 Gang

Nach oben 7-Gang Nabenschaltung
  • übersetzungsbereich ist immer noch vergleichsweise klein
  • sehr gleichmäßige Stufung (konstruktionsbedingt 'symmetrisch')
  • Der Bereich zwischen 20 und 30 km/h ist für meinen Geschmack nicht ausreichend abgedeckt, das wird man bei (freizeit-)sportlichen Ambitionen merken

Shimano - Nexus - 8 Gang

Nach oben 8-Gang Nabenschaltung
  • Einerseits: der Übersetzungsbereich ist nicht viel größer; Andererseits: Durch den zusätzlichen Gang erzeugt die Schaltung eine entsprechend engere Stufung
  • sehr gleichmäßige Stufung
  • Der Bereich zwischen 20 und 30 km/h ist für meinen Geschmack nicht ausreichend abgedeckt, das wird man bei (freizeit-)sportlichen Ambitionen merken

Rohloff - Speedhub - 14 Gang

Nach oben 14-Gang Nabenschaltung Rohloff Speedhub
  • Sensationeller übersetzungsbereich
  • (fast) absolut gleichmäßige, in jedem Fall sehr enge Stufung
  • allerdings ist eine 1/2 step - Schaltung noch enger gestuft!
  • kleiner 1. Gang, sehr schneller größter Gang
  • mittlerer Stufensprung: 13,6 %
  • Im wichtigen Bereich zwischen 20 und 30 km/h haben wir einen Gang mehr zur Auswahl
  • (Jeder einzelne Stufensprung ist dem Rohloff-Prospekt entnommen)

Dies ist wohl die Königin der Nabenschaltungen, aber das ist sie eben auch preislich. Sie wird z.B. auch von MTBlern genutzt, da sie wartungsfreier und weniger störanfällig ist. Das höhere Gewicht wird dadurch quasi 'ausgeglichen'. Es gibt lange Diskussionen über Sinn und Unsinn dieser Schaltung, ich fahre sie an meinem VSF-Fahrradmanufaktur T1000 und bin nicht nur zufrieden. Auch dies wird an anderer Stelle zu erörtern sein (oder auch nicht, schaun mer mal.)

NuVinci N360 - stufenlose(!) Nabenschaltung

Nach oben 14-Gang Nabenschaltung Rohloff Speedhub
  • konzeptionell herausragend, eine stufenlose Nabenschaltung, die im Übersetzungsbereich immer den richtigen Gang bietet.
  • übersetzungsbereich: Wäre schön, er wäre größer

Hier sind keine Zahnräder in einem Planetengetriebe am Werk, sondern Kugeln, die eine konische Achse hochgeschoben werden. DaVinci war einfach genial!
Warum, so frage ich mich, haben 'immer die Amis' diesen Mut: Die Idee ist steinalt und stammt von Leonardo DaVinci (daher der Name, das ist die Neue von ...). Ursprünglich nicht für Fahrräder entwickelt. Gilt als zuverlässig, hat ein extrem gutes Preis-Leistungsverhältnis, ich fahre sie an meinem Bernds Faltrad - auch, weil es (in diesem Fall ausnahmsweise) mal Spaß macht, etwas Besonderes zu nutzen und auch, weil das ansonsten identische Rad mit der Rohloff einen großen Schein teurer ist.
Am Berg fehlt gelegentlich mal was - aber nicht nur in der Schaltung, sondern: Ich werde auch nicht jünger.