Laufrad · Wissen

Reifen und Felgenbreite

Der Reifen federt, haftet und rollt. Kein anderes Teil am Rad beeinflusst Fahrgefühl und Leichtlauf so stark.

Aufbau

Jedes Teil hat seine Aufgabe: Der Schlauch hält die Luft, die Karkasse trägt den Druck und gibt die Form, die Lauffläche stellt den Kontakt zur Fahrbahn her, und der Wulst hält den Reifen auf der Felge.

• Karkasse: Sie besteht nicht aus Gewebe, sondern aus Lagen parallel liegender, gummierter Fäden. Die Bahn wird schräg geschnitten und umgeschlagen, sodass sich die Fäden der Lagen kreuzen. An den Flanken liegen zwei Lagen, unter der Lauffläche durch die Überlappung meist drei. Viele feine Fäden ergeben eine dünne, geschmeidige Karkasse, die leicht rollt, aber verletzlicher ist. Wenige dicke Fäden machen den Reifen robust und steif. Die Feinheit wird als Fadenzahl je Zoll angegeben, abgekürzt TPI. Weil die Fäden schräg zur Laufrichtung liegen, heißt die Bauart diagonal. Reifen mit quer liegenden Fäden wie beim Auto wurden am Fahrrad versucht und wieder aufgegeben, weil sie seitlich zu weich sind.
• Fadenmaterial: Nylon ist der Standard, elastisch und haltbar. Baumwolle dämpft gut und findet sich in hochwertigen Rennreifen. Seide war früher das Feinste. Sehr steife Fasern wie Aramid eignen sich für den Wulst und den Pannenschutz, weniger für die Karkasse.
• Wulst: der Rand, der den Reifen auf der Felge hält und verhindert, dass er sich unter Druck aufweitet. Aus Stahldraht oder, beim Faltreifen, aus zugfesten Fasern.
• Lauffläche: die Gummischicht mit dem Profil. Weicher Gummi haftet besser und verschleißt schneller. Ruß macht den Gummi haltbar und griffig. Moderne Mischungen mit Kieselsäure verbinden niedrigen Rollwiderstand mit guter Haftung bei Nässe. Manche Reifen haben eine harte Mischung in der Mitte und eine weiche an den Schultern. Zur Festigkeit des Reifens trägt der Gummi nichts bei; die kommt allein aus der Karkasse.
• Pannenschutz: eine Einlage unter der Lauffläche, entweder dicker elastischer Gummi oder ein dichtes Fasergewebe.
• Seitenwand: mit dünner Gummischicht als Schutz oder fast nackt, dann leichter und geschmeidiger, aber empfindlicher.

Die meisten Reifen werden in einer Form vulkanisiert; Profil und Beschriftung sind dann eingeprägt. Bei handgefertigten Reifen wird die Lauffläche auf die fertige Karkasse geklebt. Sie sind geschmeidiger und teurer.

Bauarten

Schläuche: Butyl ist der Standard und hält die Luft lange. Latex ist elastischer, rollt leichter und weicht spitzen Fremdkörpern eher aus, verliert aber über Nacht merklich Druck. Dünne Kunststoffschläuche sind sehr leicht und klein, aber teurer.

Leichtlauf

Rollwiderstand entsteht, weil sich der Reifen an der Aufstandsfläche verformt. Zwei Vorgänge spielen zusammen: Das ständige Abplatten und Zurückfedern setzt im Gummi und in der Karkasse Energie in Wärme um. Außerdem schiebt der Reifen vor der Aufstandsfläche eine kleine Wulst vor sich her, sodass der Punkt, auf dem das Rad abrollt, etwas vor der Achse liegt.

Rollwiderstand = Rollwiderstandsbeiwert × Radlast

Aus Messungen auf der Prüftrommel ergeben sich für sehr gute Rennreifen Beiwerte von 0,002 bis 0,003, für Tourenreifen 0,005 bis 0,008, für Geländereifen 0,006 bis 0,009 und für die gröbsten Stollenreifen über 0,01. Auf der wirklichen Straße liegen die Werte höher als auf der glatten Trommel; die Reihenfolge der Reifen bleibt. Ein Beispiel: 85 kg Gesamtgewicht und ein Beiwert von 0,005 ergeben bei 36 km/h rund 42 Watt für beide Räder. Die Lager der Laufräder brauchen dagegen nur Bruchteile eines Watts.

Der Beiwert hängt ab von:

• Druck: Auf glattem Boden rollt mehr Druck leichter. Auf rauem Boden kehrt sich das um: Ein zu harter Reifen hebt Rad und Fahrer über jede Unebenheit, statt sie zu schlucken.
• Karkasse und Gummi: Geschmeidige Karkassen, dünne Laufflächen und dünne, elastische Schläuche verlieren weniger. Dicker Pannenschutz kostet Leichtlauf. Auch Profil kostet: Der Gummi weicht in die Lücken aus und walkt stärker.
• Breite: Bei gleichem Druck steht die Karkasse eines breiten Reifens unter höherer Spannung als die eines schmalen; die Spannung wächst mit dem Querschnitt. Der breite Reifen drückt sich deshalb weniger tief ein und rollt leichter. In der Praxis fährt man breite Reifen mit weniger Druck; der Vorteil wird dann zu mehr Komfort. Bei hohen Geschwindigkeiten zählt außerdem die größere Stirnfläche des breiten Reifens.
• Durchmesser: Ein großes Rad trifft Hindernisse unter flacherem Winkel und rollt leichter darüber. Der Reifen eines kleinen Rads drückt sich bei gleichem Druck tiefer ein.

Ein fairer Vergleich zweier Reifen setzt gleichen Komfort voraus, also angepassten Druck. Früher galten schmale Reifen mit sehr hohem Druck als die schnellsten. Heute fährt man auf der Straße breiter und mit weniger Druck, weil das auf wirklichen Straßen nicht langsamer und deutlich angenehmer ist.

Aufstandsfläche

Die Fläche, mit der der Reifen den Boden berührt, ergibt sich näherungsweise aus Last und Druck:

Aufstandsfläche ≈ Radlast ÷ Reifendruck

Ein Rad mit 45 kg Last steht bei 6 bar auf etwa 7 cm², bei 2 bar auf etwa 22 cm². Die Formel ist eine Näherung, weil die Karkasse selbst einen kleinen Teil mitträgt. Die Breite des Reifens ändert an der Größe der Fläche wenig, wohl aber an ihrer Form: Beim schmalen Reifen ist sie lang und schmal, beim breiten kurz und breit.

Reifendruck

Der Reifen ist die erste Federung des Rads. Er spricht sofort an und bewegt dabei kaum Masse; eine Federgabel reagiert träger. Der Druck entscheidet deshalb über Komfort, Haftung und Pannenschutz zugleich. Maßgeblich ist die Last auf dem Rad, nicht die Breite allein. Die Richtwerte gelten für Reifen mit Schlauch; der untere Wert passt zu einem Fahrer von etwa 60 kg, der obere zu etwa 85 kg:

• Schwere Fahrer und Gepäck brauchen mehr, leichte Fahrer und raue Wege weniger. Als Anhalt: je 25 kg mehr etwa ein bar mehr, bei breiten Reifen etwas weniger.
• Die Tabelle folgt den klassischen Empfehlungen. Neuere Druckrechner liegen für breite Felgen und schlauchlose Reifen deutlich darunter, bei 28 mm etwa bei 4 bis 5 bar.
• Sichtprobe: Unter dem aufsitzenden Fahrer soll sich der Reifen an der Aufstandsfläche sichtbar ein wenig ausbauchen. Tut er das gar nicht, ist er zu hart.
• Die Breite auf der Flanke stimmt nicht immer. Viele Reifen fallen schmaler oder breiter aus als angegeben; für den Druck zählt die gemessene Breite.
• Hinten etwas mehr als vorn, weil dort mehr Last liegt: etwa ein Zehntel, also 0,2 bis 0,5 bar.
• Schlauchlos lässt sich etwas niedriger fahren, weil kein Schlauch durchschlagen kann.
• Es gelten die Grenzen, die auf Reifen und Felge stehen. Der kleinere Wert zählt. Bei Felgen ohne Haken sind es höchstens 5 bar, und meist ist erst ab 28 mm Reifenbreite freigegeben. Der Höchstdruck auf der Flanke ist eine Sicherheitsgrenze mit reichlich Abstand zum Abspringen des Reifens und keine Empfehlung.
• Anhänger und Dreiräder neigen sich in der Kurve nicht. Zu viel Druck lässt leichte Anhänger springen und kippen.
• Zu viel Druck ermüdet: Auf langen Strecken bleibt frischer, wer etwas weniger fährt und sich nicht durchschütteln lässt.
• Im Gelände lässt zu viel Druck das Rad springen; in der Luft lenkt und bremst es nicht. Zu wenig Druck führt an Steinen und Wurzeln zum Durchschlag.
• Auf der glatten Bahn werden sehr schmale Reifen mit zehn bar und mehr gefahren.

Umrechnung: 1 bar sind 14,5 psi. 1 psi sind 0,069 bar.

Profile und Haftung

Auf trockenem Asphalt haftet ein Fahrradreifen sehr gut; der Gummi verzahnt sich mit der Rauigkeit der Fahrbahn. Bei Nässe sinkt die Haftung, und zwar unabhängig vom Profil: auf rauem Asphalt grob um ein Viertel, auf glatten Flächen wie Markierungen, Schienen und Kanaldeckeln sehr viel stärker. Aufschwimmen kann ein Fahrradreifen nicht: Er ist zu schmal, seine Aufstandsfläche zu klein und der Druck zu hoch. Auf Asphalt hat deshalb der glatte Reifen die größte Berührungsfläche und haftet am besten. Glatte Reifen sammeln außerdem weniger Splitter ein, weil nichts an Profilkanten hängen bleibt.

Ein feines Profil hilft auf Asphalt nicht, wohl aber auf sandigen und unbefestigten Wegen. Im Gelände drücken sich Stollen in den weichen Boden und verzahnen sich mit ihm.

• Hohe, weit stehende Stollen für Schlamm und losen Boden. Sie reinigen sich selbst, rollen aber auf festem Grund schwer. Auf Asphalt knicken sie in Schräglage weg; das Rad fährt sich schwammig, und die Haftung reißt plötzlich ab statt allmählich.
• Niedrige, dichte Stollen für trockene, feste Wege. Stehen die Stollen zu dicht, setzen sie sich im Schlamm zu.
• Stollen in Reihen nebeneinander geben den besten Vortrieb, laufen auf Asphalt aber rau. Versetzte oder pfeilförmige Anordnungen laufen ruhiger.
• Glatte Mitte mit Schulterstollen als Mittelweg: leicht geradeaus, Halt am Hang und in der Kurve auf weichem Boden. Die Gegenmeinung hält wenig davon: im Gelände zu wenig Griff, und auf Asphalt kann der Reifen in schneller Kurve wegrutschen, sobald er auf die Stollen kippt.
• Vorn und hinten verschieden: Ein rutschendes Vorderrad führt fast immer zum Sturz, ein rutschendes Hinterrad selten. Wer mischt, fährt deshalb vorn den breiteren, griffigeren Reifen und hinten den leichter rollenden.
• Durchgehender Mittelsteg: läuft auf der Straße leise. Leichter rollt er deshalb nicht, und in Längsfugen kann er einspuren.

Viele Profile haben eine Laufrichtung; ein Pfeil auf der Flanke zeigt sie an. Auf Asphalt ist sie ohne Bedeutung. Im Gelände kann man gerichtete Stollen vorn so montieren, dass sie beim Bremsen greifen, und hinten so, dass sie beim Antreten greifen.

Besondere Ausführungen

• Reflexstreifen auf der Flanke, als Ersatz für Speichenreflektoren.
• Geriffelte Flanke als Lauffläche für den Seitenläuferdynamo.
• Pannensichere Reifen mit mehreren Millimetern Schutzeinlage. Fast unverwundbar, aber schwer und träge.
• Vollmaterial und Schaum: kein Platten möglich, dafür hart, schwer und mit deutlich höherem Rollwiderstand.
• Spikes für Eis.

Größen

Eindeutig ist die Angabe aus Reifenbreite und Felgendurchmesser in Millimetern, zum Beispiel 37-622. Der zweite Wert muss mit dem Durchmesser der Felge übereinstimmen. Daneben stehen oft eine Zollangabe wie 28 × 1,40 und eine französische wie 700 × 35C; beide sind historisch gewachsen und nicht immer eindeutig. Dieselbe Zollangabe kann zu verschiedenen Felgen gehören, und ein Reifen „27 Zoll“ sitzt auf einer größeren Felge als ein Reifen „28 Zoll“. Auch die Schreibweise zählt: Eine Zollbreite als Dezimalzahl (26 × 1,75) und dieselbe Breite als Bruch (26 × 1 3/4) bezeichnen verschiedene Reifen, die nicht auf dieselbe Felge passen.

Der Außendurchmesser des Rads ist ungefähr der Felgendurchmesser plus zweimal die Reifenbreite. Ein Reifen 37-622 kommt so auf rund 696 mm. Die Felgendurchmesser stehen unter Felgen.

Vor dem Wechsel auf breitere Reifen den Platz prüfen: Zwischen Reifen und Rahmen oder Gabel sollte rundum etwa ein Zentimeter Luft bleiben, mit Schutzblech zwei.

Lagerung

Kühl und dunkel, bei Zimmertemperatur oder etwas darunter und ohne extreme Trockenheit. Gummi altert durch Licht, Wärme und Ozon; Reifen deshalb nicht in der Sonne und nicht neben Elektromotoren lagern. Drahtreifen hängend oder liegend, nicht geknickt. Schlauchreifen leicht aufgepumpt auf einer Felge. Früher ließ man Reifen ein bis zwei Jahre ablagern, damit der Gummi härter wurde. Bei heutigen Mischungen bringt das nichts; alter Gummi haftet schlechter.

Montage

Drahtreifen

1. Abnehmen: Luft ganz ablassen. Den Wulst rundum von der Flanke lösen und, gegenüber dem Ventil beginnend, in das Tiefbett in der Felgenmitte drücken; erst das gibt die nötige Lose. Am Ventil kann der Wulst nicht ins Tiefbett, deshalb dort den Heber ansetzen oder den Reifen mit den Händen über die Flanke heben. Oft geht es ganz ohne Werkzeug. Braucht es zwei Heber, den ersten an einer Speiche einhaken und den zweiten etwa zwei Speichen weiter ansetzen.
2. Prüfen: Felgenband kontrollieren und den Reifen innen vorsichtig nach Fremdkörpern abtasten.
3. Aufziehen: Einen Wulst auf die Felge bringen. Den Schlauch ganz leicht aufpumpen, damit er rund liegt, und einlegen. Den zweiten Wulst gegenüber dem Ventil beginnend mit den Daumen über die Flanke drücken und am Ventil aufhören. Wird es stramm, die Luft wieder ablassen und den Wulst rundum ins Tiefbett drücken. Die englischsprachige Literatur empfiehlt es umgekehrt: am Ventil beginnen, damit das Ventil beim letzten, schwersten Stück nicht im Weg ist, und nur bei sehr schmalen Felgen gegenüber anfangen. Beide Wege gehen; wichtig ist, dass der Wulst am Ende nicht auf dem Ventilfuß liegt.
4. Kontrolle: Das Ventil kurz hineindrücken, damit der Schlauch nicht unter dem Wulst klemmt und der Wulst nicht auf dem verdickten Ventilfuß liegt. Auf anderthalb bis zwei bar aufpumpen und die feine Kontrolllinie prüfen, die über dem Felgenrand um die Flanke läuft: Sie muss rundum gleich weit herausschauen. Steht der Reifen irgendwo zu weit heraus, sofort die Luft ablassen und neu setzen. Sitzt er stellenweise zu tief, hilft Seifenwasser am Wulst und kurzes Aufpumpen bis nahe an den Höchstdruck. Dann auf Fahrdruck bringen.

Heber beim Aufziehen möglichst vermeiden; sie klemmen leicht den Schlauch ein. Am Hinterrad geht der Reifen über die Seite des Zahnkranzes meist leichter.

Schlauchreifen

1. Den neuen Reifen ohne Kleber aufgepumpt auf einer Felge vordehnen, mindestens über Nacht.
2. Eine neue Felge entfetten. Felgenbett und Nahtband dünn mit Reifenkitt einstreichen und antrocknen lassen, bei flachen Betten in mehreren Schichten: Sie bilden ein Bett, das den Reifen seitlich stützt. Felgen mit Mittelrille kommen mit einer Schicht aus. Die nächste Schicht kommt erst darauf, wenn die vorige keine Fäden mehr zieht. Alternativ ein doppelseitiges Klebeband für Schlauchreifen verwenden; es stützt die Flanken weniger gut.
3. Am Ventil beginnen, den Reifen mit beiden Händen gleichmäßig nach unten ziehen und das letzte Stück über die Felge heben.
4. Leicht aufpumpen, ausrichten, bis das Nahtband rundum mittig sitzt, dann voll aufpumpen und einen Tag aushärten lassen.

Zum Abziehen den Reifen gegenüber dem Ventil mit den Daumen von der Felge rollen. Wer dort ein kurzes Stück nur dünn kittet, hat es später leichter. Ein Ersatzreifen für unterwegs sollte schon einmal geklebt gewesen sein; die Kittreste halten ihn für die vorsichtige Heimfahrt.

Reparaturen

• Platten am Schlauch: Zuerst die Ursache finden. Ein einzelnes Loch außen kommt von einem Fremdkörper, der oft noch im Reifen steckt. Zwei kleine Löcher nebeneinander sind ein Durchschlag bei zu wenig Druck. Ein Loch auf der Innenseite weist auf das Felgenband hin. Das Loch findet man am Luftzug oder im Wasserbad.
• Flicken: Die Stelle anrauen, Vulkanisierlösung dünn auftragen und einige Minuten ganz antrocknen lassen, bei Kälte länger. Dann den Flicken von einer Kante her kräftig andrücken, damit keine Luft darunter bleibt; es kommt auf den Druck an, nicht auf die Dauer. Die aufgeraute Fläche soll größer sein als der Flicken und matt aussehen, Formnähte des Schlauchs werden weggeschliffen. Der Flicken soll das Loch rundum um gut einen Zentimeter überdecken. Selbstklebende Flicken ohne Lösung sind ein Notbehelf und halten nicht auf Dauer.
• Schlauchlos: Kleine Löcher verschließt die Dichtmilch von selbst. Größere stopft man von außen mit einem Reparaturstreifen.
• Schlauchreifen: Naht auftrennen, Schlauch flicken, wieder vernähen und das Nahtband aufkleben. Unterwegs wechselt man auf einen Ersatzreifen.
• Schnitt in der Karkasse: Der Reifen ist nicht mehr sicher. Für die Heimfahrt von innen ein festes Stück unterlegen, etwa einen Abschnitt eines alten Reifens, zur Not einen gefalteten Geldschein oder eine feste Folienverpackung; der Schlauch drückt die Unterlage fest. Den Druck senken und den beschädigten Reifen nicht am Vorderrad fahren.
• Notbehelf ohne Flickzeug: Den Schlauch an der Schadstelle durchtrennen, die Enden fest verknoten und mit wenig Druck weiterfahren.

Verschleiß und Ersatz

Ersetzt werden muss ein Reifen aus zwei Gründen: Die Lauffläche ist so dünn, dass sich die Pannen häufen oder die Karkasse durchscheint, oder die Karkasse ist beschädigt, zu erkennen an einer Beule oder einer Stelle, an der der Reifen unrund läuft. Feine Risse im Gummi der Flanke, kleine Stiche und Verfärbungen sind dagegen meist harmlos.

• Der Hinterreifen verschleißt mehrfach schneller als der vordere.
• Den abgefahrenen Hinterreifen nie nach vorn tauschen. Der bessere Reifen gehört ans Vorderrad, weil ein Platzer oder Rutscher dort gefährlicher ist. Ist hinten ein neuer Reifen fällig, kommt der neue nach vorn und der bisherige Vorderreifen nach hinten.
• Pannenschutzbänder zum Einlegen und besonders dicke Schläuche machen das Rad schwer und träge. Sie lohnen nur, wo Dornen ein ständiges Problem sind.

Wandernde Reifen

Ein Reifen kann beim Bremsen und Antreten auf der Felge rutschen. Der Schlauch wandert mit, das Ventil stellt sich schräg und reißt irgendwann am Fuß ab; beim geklebten Schlauchreifen staut sich der Reifen vor dem Ventil zu einer Beule. Zwei Ursachen kommen zusammen: zu wenig Druck und, bei der Felgenbremse, die Erwärmung der Felge auf langen Abfahrten, die den Kleber oder den Sitz des Wulstes weich macht.

• Steht ein Ventil schief: Luft ablassen, Reifen und Schlauch zurückdrehen und künftig mit mehr Druck fahren.
• Auf langen Abfahrten abwechselnd vorn und hinten bremsen, damit die Felgen abkühlen können.
• Schlauchreifen sorgfältig kleben; Felgen mit Mittelrille halten den Reifen besser. Straßenkitt bleibt dauerhaft klebrig und wird bei Bremshitze weich. Der harte Bahnkitt hält den Reifen starr und rollt leichter, taugt aber nicht für lange Abfahrten und verlangt ein Nahtband aus rohem Gewebe.

Tipps

• Den Druck regelmäßig prüfen. Jeder Schlauch verliert Luft, auch ohne Loch.
• Den Reifen so aufziehen, dass sein Schriftzug am Ventil steht. Ein Loch im Schlauch lässt sich dann der Stelle im Reifen zuordnen. Üblich ist der Schriftzug auf der rechten Seite.
• Eingefahrene Splitter aus der Lauffläche entfernen, bevor sie sich durcharbeiten.
• Reifen und Felgenbreite aufeinander abstimmen, siehe Maulweite und Reifenbreite.