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Einspeichen

Welche Einspeichart wofür taugt, in welcher Reihenfolge die Speichen ins Rad kommen und wo die erste Speiche sitzen muss.

Tangentiale Einspeichung

Bei der tangentialen Einspeichung verlassen die Speichen den Flansch schräg, im besten Fall wie eine Tangente an den Lochkreis. Nur so kann die Nabe ein Drehmoment auf die Felge übertragen: beim Antrieb, bei der Scheibenbremse und bei der Trommel- oder Rücktrittbremse.

Die Zahl der Kreuzungen sagt, wie viele Speichen desselben Flansches eine Speiche auf ihrem Weg zur Felge überquert. Daraus ergibt sich der Winkel, unter dem sie am Flansch abgeht:

Abgangswinkel = 720° × Kreuzungen ÷ Speichenzahl

Je näher dieser Winkel an 90 Grad liegt, desto größer ist der Hebel, mit dem die Speiche am Flansch angreift. Bei 90 Grad ist er so groß wie der Radius des Lochkreises. Darüber hinaus wird er wieder kleiner, und die Speichen liegen am Flansch auf den Köpfen ihrer Nachbarn. Genau 90 Grad ergeben dreifach gekreuzt bei 24 Speichen und vierfach gekreuzt bei 32.

Warum die Speichen in zwei Richtungen laufen: Die eine Hälfte geht im Uhrzeigersinn ab, die andere dagegen. Im unbelasteten Rad heben sich ihre Drehwirkungen auf. Unter Antrieb steigt die Spannung der einen Gruppe um so viel, wie die der anderen sinkt, und die Felge bleibt rund und mittig.

Ob eine Kreuzungszahl bei deiner Nabe passt, zeigen im Rechner der Austrittswinkel am Flansch und der Abstand zum Nachbarkopf.

Als Grenze für den Einlauf in die Felge gelten etwa zehn Grad: Läuft die Speiche schräger in den Nippel, klemmt er im Loch, lässt sich schlecht drehen, und das Gewinde wird gebogen.

Unterkreuzen, Binden und Löten

An der letzten Kreuzung, also der am weitesten von der Nabe entfernten, wird die Speiche nicht über, sondern hinter der kreuzenden Speiche durchgeführt. Die beiden berühren sich dort und stützen sich gegenseitig ab. Das hat mehrere Wirkungen:

• Wird eine Speiche im Fahren entlastet, nimmt die andere einen Teil der Bewegung auf. Das Rad bleibt ruhiger, und die Nippel lockern sich weniger.
• Schwingungen der Speichen werden gedämpft.
• Die Bögen werden fester an den Flansch gedrückt, was Brüche am Bogen verhindert.

Beim Einspeichen heißt das: alle Kreuzungen darüber, die letzte darunter.

Früher wurden die Kreuzungen im Bahnsport zusätzlich mit dünnem Draht umwickelt und verlötet. Das dämpft Schwingungen noch stärker und hält eine gebrochene Speiche fest. Dass es das Rad spürbar steifer macht, wurde lange behauptet, hat sich in Messungen aber nicht bestätigt.

Zugspeichen und Kopfrichtung

An einem angetriebenen oder scheibengebremsten Flansch gibt es zwei Sorten Speichen. Die einen werden durch das Drehmoment zusätzlich gespannt, das sind die Zugspeichen. Die anderen werden entlastet. Bei einem schlanken Nabenkörper tragen die Zugspeichen der Antriebsseite den größten Teil des Antriebsmoments.

An jedem Flansch steckt die Hälfte der Speichen mit dem Kopf nach innen und läuft außen am Flansch entlang, die andere Hälfte umgekehrt. Die beiden Lagen sind nicht gleichwertig, denn jede Speiche läuft vom Flansch schräg zur Radmitte hin:

• Bogen außen, Kopf innen: Die Speiche muss über die Flanschkante hinweg zur Mitte. Sie wird dabei an den Flansch gedrückt und liegt immer satt an. Außerdem steht sie etwas schräger zur Radebene.
• Bogen innen, Kopf außen: Die Speiche läuft von der Innenseite des Flansches weg. Ob ihr Bogen anliegt, hängt davon ab, wie gut Flanschdicke und Bogenlänge zusammenpassen.

Welche Lage die Zugspeichen bekommen sollen, wird unterschiedlich beantwortet:

In der Haltbarkeit ist kein belastbarer Unterschied belegt. Der Nachteil der innen laufenden Speiche lässt sich beim Bauen ausgleichen:

• Durch das Unterkreuzen drückt die außen laufende Speiche die innen laufende an der letzten Kreuzung zum Flansch hin.
• Beim Aufbau werden die Bögen von Hand an den Flansch gedrückt.
• Bei dünnem Flansch kommen Unterlegscheiben unter die Köpfe.

Was im Einzelfall entscheidet: Bei einer Nabe mit dünnem Flansch oder weiten Löchern spricht mehr für Zugspeichen außen, weil innen laufende Speichen dort wirklich schlecht anliegen. Bei einem breiten Ritzelpaket mit wenig Platz zum Schaltwerk spricht mehr für Zugspeichen innen. Wichtig ist, dass das Rad einheitlich aufgebaut ist. Für Scheibenbremsnaben geben manche Hersteller eine Richtung vor; diese Angabe geht vor.

Radiale Einspeichung

Radial laufen die Speichen auf dem kürzesten Weg von der Nabe zur Felge, ohne Kreuzung. Das spart ein paar Gramm und sieht aufgeräumt aus. Der aerodynamische Gewinn ist winzig, etwa zwei Watt bei 40 km/h. Die Grenzen:

• Kaum Drehmoment: Radiale Speichen übertragen ein Moment erst, nachdem sich die Nabe ein Stück gegen die Felge verdreht hat. Das Rad wirkt wie eine Drehfeder. Mit Bremsen in der Nabe führt das zu ruckendem Bremsen. Radial gehört deshalb nur ans Vorderrad mit Felgenbremse oder auf eine Seite des Hinterrads.
• Flansch: Die Speichen ziehen den Flansch geradewegs nach außen. Nicht jede Nabe hält das aus; viele Hersteller schließen radiale Einspeichung aus.
• Felge: Bei sehr leichten Felgen können die Nippel ausreißen.
• Spannung: Jede Speiche steht allein, ohne die Stütze einer kreuzenden Partnerin. Das Rad braucht eine hohe, gleichmäßige Spannung, sonst arbeiten die Speichen unter Seitenlast in ihren Sitzen. Dass es sich härter fährt, wird oft gesagt. Rechnerisch ist der Unterschied in der Dehnung der Speichen winzig und neben der Federung von Reifen und Gabel nicht zu spüren.
• Nippel: Sie lösen sich leichter als im gekreuzten Rad. Speichenkleber oder schwache Schraubensicherung ist hier besser als Öl.
• Gebrauchte Naben: Die Abdrücke der früheren, schräg laufenden Speichen wirken als Kerben. Eine vorher gekreuzt gefahrene Nabe nicht radial neu einspeichen. Am empfindlichsten sind kleine Flansche mit vielen Löchern, weil zwischen Loch und Rand wenig Material steht. Bekommt ein radiales Vorderrad ohne Anlass einen Schlag, zuerst den Flansch auf Risse prüfen.
• Kopfrichtung: Die Köpfe können alle innen oder alle außen liegen. Köpfe innen ergibt den größeren Stützwinkel und ein seitlich messbar steiferes Rad.

Sonderformen

• Antriebsseite gekreuzt, Gegenseite radial: Die gekreuzte Seite überträgt das ganze Drehmoment. Zur Haltbarkeit gibt es zwei Auffassungen. Nach der älteren deutschen Lehrmeinung brechen eher die radialen Speichen der schwach gespannten Gegenseite, weil sie schwingen; Abhilfe ist eine hohe Spannung links, also eine steife oder asymmetrische Felge. Die englischsprachige Literatur sieht die Bauart als Vorteil: Links gibt es dann keine Speichen mehr, die der Antrieb zusätzlich entlastet, und mit den Köpfen innen rückt die Spannung beider Seiten etwas näher zusammen.
• Antriebsseite radial, Gegenseite gekreuzt: Die steil stehenden Speichen der Antriebsseite werden vom Antrieb entlastet, und das Rad wird seitlich etwas steifer. Dafür läuft das ganze Moment durch den Nabenkörper zur anderen Seite. Das geht nur mit einem dicken Nabenkörper und einem Flansch, der radiale Einspeichung aushält.
• Krähenfuß: Je drei Speichen bilden eine Gruppe aus einer radialen und zwei gekreuzten. Dafür muss die Speichenzahl je Flansch durch drei teilbar sein, also 24, 36 oder 48 Speichen. Einen technischen Vorteil hat das Muster nicht.
• Verdrillt (Schneeflocke): Kreuzende Speichen werden ein- oder mehrfach umeinandergewickelt. Das ist Zierde; die Speichen werden stark gebogen, und das Rad lässt sich schlechter zentrieren.
• Paarweise: Felgen mit paarweise gesetzten Löchern brauchen die zugehörigen Naben und eigene Speichenlängen.
• Triplet (2:1): siehe unten.

Einspeichen Schritt für Schritt

Ein klassisch gekreuztes Rad besteht aus vier Gruppen von Speichen: an jedem Flansch eine Gruppe, die im Uhrzeigersinn abgeht, und eine, die dagegen läuft. Jede Gruppe wird vollständig eingesetzt, bevor die nächste kommt.

1. Vorbereiten. Sind die Speichen links und rechts verschieden lang, getrennt bereitlegen. Wird eine gebrauchte Nabe neu eingespeicht, kommen die neuen Speichen in derselben Richtung in die Löcher wie die alten, damit sie in den vorhandenen Abdrücken sitzen. Vor dem Zerlegen des alten Rads Zahnkranz und Bremsscheibe abnehmen; ohne Felge lässt sich ein Schraubkranz kaum noch lösen. Die Gewinde leicht ölen oder mit einem Speichenkleber versehen, der beim Bauen schmiert und später die Nippel sichert. Die Nippelsitze in der Felge ebenfalls leicht schmieren.
2. Erste Gruppe, rechter Flansch. Jedes zweite Loch von außen bestücken, sodass die Köpfe außen liegen. Die erste Speiche kommt in das Felgenloch neben dem Ventilloch, das zum rechten Flansch hin versetzt ist; welches Flanschloch dazu gehört, steht im Abschnitt Die erste Speiche. Die weiteren Speichen kommen in jedes vierte Felgenloch. Nippel nur wenige Umdrehungen aufschrauben.
3. Zweite Gruppe, linker Flansch. Rad wenden. Wieder jedes zweite Loch von außen. Die linken Flanschlöcher sitzen um einen halben Lochabstand versetzt; jede Speiche kommt in das Felgenloch direkt neben einer Speiche der ersten Gruppe, immer auf derselben Seite.
4. Nabe verdrehen. Die Nabe so drehen, dass die eingesetzten Speichen schräg abgehen, und zwar weg vom Ventilloch. So bleibt am Ventil Platz für die Pumpe.
5. Dritte Gruppe. In die freien Löcher eines Flansches von innen einsetzen, sodass diese Speichen in die Gegenrichtung laufen. Jede Speiche kreuzt die vorgesehene Zahl von Speichen: alle davor über, die letzte unter.
6. Vierte Gruppe. Dasselbe am anderen Flansch. Danach ist jedes Felgenloch belegt, und die Speichen wechseln an der Felge zwischen links und rechts.
7. Gleichmäßig anziehen. Alle Nippel so weit aufdrehen, dass das Gewinde gerade verschwindet. Von diesem gleichen Stand aus wird gespannt und zentriert.

Kontrolle: Auf jeder Seite laufen alle Speichen mit dem Kopf außen in dieselbe Richtung und alle mit dem Kopf innen in die andere. Am Ventilloch laufen die beiden Nachbarspeichen auseinander.

Andere Reihenfolge: Manche bauen paarweise und Seite für Seite: Zuerst werden alle sich kreuzenden Paare eines Flansches eingesetzt und vernippelt, dann die des anderen. Bei dreifacher Kreuzung und 36 Speichen bildet eine Speiche das Paar mit der fünften danach im Flansch. Für den Anfang hilft es, die Speichen mit Klebestreifen zu nummerieren.

Die erste Speiche: Logo zum Ventil

Soll das Nabenlogo später durch das Ventilloch zu lesen sein, entscheidet die Lage der ersten Speiche. Blick von rechts, Ventilloch oben, Logo nach oben:

1. Am rechten Flansch das erste Loch rechts neben der Logomitte suchen. Das ist Loch 0.
2. Von dort so viele Löcher im Uhrzeigersinn weiterzählen, wie das Rad Kreuzungen hat. Bei 3-fach gekreuzt also drei Löcher.
3. Die Speiche aus diesem Loch kommt in das erste Felgenloch rechts neben dem Ventilloch.

Dieses Felgenloch muss zum rechten Flansch hin versetzt sein. Ist es zum linken versetzt, wird spiegelbildlich am linken Flansch begonnen. Weil das Logo bei jeder Nabe anders zwischen den Löchern sitzt, trifft es das Ventil nicht immer genau mittig, sondern höchstens um einen Felgenlochabstand daneben. Der Rechner zeichnet die Lage für die gewählte Speichen- und Kreuzungszahl.

Weniger Speichen

Weniger Speichen sparen Gewicht und etwas Luftwiderstand. Dafür trägt jede Speiche mehr, und zwischen zwei Speichen muss die Felge eine größere Strecke allein überbrücken. Das verlangt eine steife, meist hohe Felge und eine hohe, sehr gleichmäßige Spannung. Reißt eine Speiche, läuft das Rad sofort stark unrund; die Felge muss so steif sein, dass es dabei nicht zusammenbricht.

Wie viele Speichen ein Rad braucht, hängt von Gewicht, Einsatz und Felge ab:

• Das Hinterrad braucht etwa vier Speichen mehr als das Vorderrad, weil es mehr Last und den Antrieb trägt.
• Eine hohe, steife Felge erlaubt etwa vier Speichen weniger als eine flache.
• Je zehn Kilogramm mehr Fahrergewicht etwa vier Speichen mehr.
• Reiseräder mit viel Gepäck bleiben bei 32 bis 36 Speichen, hinten bis 40. Tandems liegen bei 36 bis 48.
• Wo die Speichenzahl nicht mehr steigen kann, helfen stärkere Speichen mit verdicktem Bogen.
• Viele dünne Speichen ergeben ein haltbareres Rad als wenige dicke. Weit auseinanderstehende Speichen verlangen eine schwerere Felge, die den Gewichtsvorteil wieder aufzehrt.
• Wer vorn und hinten gleich viele Speichen fährt, hat vorn zu viele oder hinten zu wenige. 28 vorn und 36 hinten ist ausgewogener als zweimal 32.

Speichen auslassen. Bevor es Naben und Felgen mit wenigen Löchern gab, baute man leichte Räder aus Teilen mit 36 Löchern und ließ Löcher frei. Heute ist das eine Bastellösung, aber sie funktioniert:

• 24 aus 36: An jedem Flansch bleibt jedes dritte Loch frei, an der Felge ebenfalls: zwei belegt, eins frei. Von zwei belegten Nachbarlöchern der Felge gehört eines zum rechten und eines zum linken Flansch. Die Speichen einer Seite liegen an der Felge deshalb abwechselnd zwei und vier Löcher auseinander. Jede Speiche sitzt in einem Loch, das zu ihrer Seite gebohrt ist.
  • Radial: Jede Speiche geht in das Felgenloch genau über ihrem Flanschloch. Über jedem freien Flanschloch bleibt das Felgenloch derselben Seite frei.
  • Dreifach gekreuzt: Die zwölf Speichen eines Flansches bilden sechs Paare. Die beiden Speichen eines Paars kreuzen sich als letzte vor der Felge und enden dort zwei Löcher auseinander, das Loch dazwischen gehört der anderen Seite. Bis zum nächsten Paar derselben Seite sind es vier Löcher. Im fertigen Rad steht jedes freie Flanschloch unter einem freien Felgenloch der anderen Seite. Abgangswinkel und Speichenlänge sind dieselben wie bei einem normalen Rad mit 24 Speichen, dreifach gekreuzt.
  • Variante fürs Hinterrad: Links wie eben. Rechts enden die Paare vier Löcher auseinander und nehmen die beiden linken Speichen zwischen sich; das nächste rechte Paar folgt nach zwei Löchern. Die Belegung von Felge und Flanschen bleibt gleich, ebenso Abgangswinkel und Länge. Es ändert sich nur, welche Speichen sich zuletzt kreuzen.
• 18 aus 36: An jedem Flansch wird jedes zweite Loch belegt, an der Felge ebenfalls. Mit neun Speichen je Flansch lassen sich keine Kreuzungspaare bilden; diese Belegung geht nur radial. Die Hälfte der Speichen sitzt dabei in Felgenlöchern, die zur anderen Seite gebohrt sind.
• 20 aus 36: radial. An jedem Flansch wird jedes zweite Loch belegt; an zwei gegenüberliegenden Stellen sitzen zwei Speichen in Nachbarlöchern, so werden es zehn statt neun. Der zweite Flansch wird genauso belegt, seine beiden Doppelstellen liegen um eine Vierteldrehung versetzt. An der Felge wechseln rechte und linke Speichen ab. Zwischen zwei Speichen bleibt ein Loch frei, nur an vier Stellen im Abstand einer Vierteldrehung sitzen zwei Speichen direkt nebeneinander. Jedes Viertel der Felge hat neun Löcher: zwei belegt, eins frei, dann dreimal eins belegt und eins frei. Für eine Seite allein gezählt liegen die Speichen drei oder vier Löcher auseinander.
  • Die Speichen stehen nicht genau radial, sondern bis zu 5° daneben, wenn die Nabe passend gedreht ist. Die Länge ist praktisch die einer radialen Speiche.
  • 8 der 20 Speichen sitzen in Löchern, die zur anderen Seite gebohrt sind. Das Muster passt deshalb nur zu Felgen, deren Löcher mittig oder kaum versetzt liegen.
  • Wer die Bohrseite streng einhält und genau radial einspeicht, bekommt an acht Stellen zwei freie Löcher nebeneinander und verletzt damit die Regel unten.

Regeln dafür: nie mehr als ein Felgenloch zwischen zwei Speichen frei lassen, eine steife und nicht zu leichte Felge nehmen, durchgehend kräftige Speichen verwenden und hoch spannen. Die leeren Felgenlöcher schwächen kaum, denn die Felge ist an den Nippeln am höchsten belastet und nicht dazwischen; auch das Ventilloch ist ein leeres Loch. Bei ungeösten Felgen die freien Löcher vor dem Einspeichen abkleben. Die Speichenlängen sind neu zu rechnen.

Triplet-Einspeichung (2:1)

Beim Triplet kommen auf jede linke Speiche zwei rechte. Ziel ist, dass die wenigen linken Speichen höher gespannt sind und die Spannung beider Seiten näher zusammenrückt.

Voraussetzungen:

• Die Felge hat drei Viertel der Lochzahl der Nabe. Mit Standardteilen gehen nur 48/36 und 32/24. Andere Paarungen (40/30, 36/27, 28/21, 24/18, 20/15) brauchen eine Felge mit unüblicher Lochzahl.
• Die Felgenlöcher müssen gleichmäßig verteilt und nicht oder kaum wechselseitig versetzt sein, denn an der Felge folgt auf zwei rechte Speichen eine linke.
• Die Nabe ist normal gebohrt. Rechts werden alle Löcher belegt, links nur jedes zweite. Daher der Name: 16 rechte zu 8 linken Speichen bei einer 32-Loch-Nabe.
• Eine steife Felge ist ratsam, weil die linken Speichen weit auseinanderliegen.

Plus und Minus bei den Kreuzungen: Weil die Lochzahlen nicht zusammenpassen, liegt kein rechtes Flanschloch genau unter einem Felgenloch. Selbst „0 Kreuzungen“ ist rechts nicht ganz radial. Dadurch gibt es zwei Richtungen:

• Minus: Zwei an der Felge benachbarte rechte Speichen kreuzen sich auf dem Weg zur Nabe.
• Plus: Sie kreuzen sich nicht.

Der Grundwinkel für „0“ ist 360° ÷ Felgenlöcher minus 360° ÷ Nabenlöcher, bei 32/24 also 3,75°. Jede Kreuzung addiert oder subtrahiert 720° ÷ Nabenlöcher. Die linken Speichen laufen üblicherweise radial. Für das Spannungsverhältnis zählt der Rechner die doppelte Anzahl rechter Speichen mit.

Speichenlänge

Die Länge ergibt sich aus Felge, Nabe, Speichenzahl und Kreuzungszahl. Der Rechner liefert sie; Formel, Faustwerte und das Messen des ERD stehen unter Speichen und Nippel.