Laufrad · Wissen

Zentrieren und Spannen

Aus dem lose eingespeichten Rad wird ein rundes, gerades und haltbares Laufrad. Die Reihenfolge der Schritte entscheidet, wie schnell das geht.

Vier Ziele

Kein Seitenschlag: Die Felge läuft nicht nach links oder rechts aus.
Kein Höhenschlag: Die Felge läuft rund, ohne Buckel und Dellen.
Mittigkeit: Die Felge steht genau in der Mitte zwischen den Anlageflächen der Achse.
Spannung: hoch genug und innerhalb jeder Seite möglichst gleich.

Die ersten drei Ziele erreicht man auch mit schlecht verteilter Spannung. Haltbar wird das Rad erst durch das vierte. Ein Rad, das gerade läuft, aber ungleich gespannt ist, verzieht sich nach kurzer Zeit wieder.

Werkzeug

Zentrierständer mit Fühlern für Seite und Höhe. Zur Not geht es im Rahmen oder in der Gabel, mit einem Kabelbinder als Fühler.
Nippelspanner in genau passender Größe. Ein zu weiter Schlüssel rundet die Nippel ab.
Mittigkeitslehre, um die Lage der Felge von beiden Seiten zu vergleichen. Ersatzweise das Rad im Ständer wenden. Ohne beides geht es auch: ein Lineal über beide Felgenkanten legen und auf jeder Seite den Abstand zur Außenkante der Kontermutter messen.
Speichenspannungsmesser, wenn vorhanden. Er ist der sicherste Weg zur richtigen Spannung. Ohne ihn bleiben drei Behelfe: der Widerstand am Nippelspanner, der Griff um zwei benachbarte Speichen und der Klang beim Anzupfen.

Zentrieren im Rahmen: Als Fühler für die Seite dient ein dicht an die Felge gestellter Bremsschuh, für die Höhe ein Lineal oder ein Kabelbinder an den Streben. Zur Drehrichtung: Von der Nabe aus gesehen, also mit dem Nippelspanner, dreht man scheinbar andersherum als mit dem Schraubendreher von der Felgenseite.

Klangprobe: Bei gekreuzten Rädern an der Kreuzung zupfen. Gleiche Tonhöhe bedeutet gleiche Spannung, solange Länge und Dicke der Speichen gleich sind. Als Maßstab dient ein gutes Rad mit gleich langen Speichen. Die Zieltonhöhe hängt vor allem von der Länge ab: Eine dünne Speiche wird sinnvollerweise mit weniger Kraft gespannt als eine dicke und klingt dann gleich. Innerhalb einer Seite sollten die Töne nicht mehr als ein bis zwei Halbtöne auseinanderliegen. Der Klang prüft die Gleichmäßigkeit; zentriert wird nach den Fühlern, nicht nach dem Ton.

Grundspannung aufbauen

Alle Nippel auf denselben Stand bringen, zum Beispiel so weit, dass das Speichengewinde gerade verschwindet.
Reihum jede Speiche um denselben Betrag anziehen, erst ganze, dann halbe Umdrehungen. Immer am Ventilloch beginnen und dort aufhören.
Am Hinterrad die Speichen der Antriebsseite vorab etwa zwei Umdrehungen weiter anziehen als die der Gegenseite. Die Felge steht dann schon ungefähr mittig.
Sobald die Speichen leicht tragen, die außen am Flansch liegenden Speichen mit dem Daumen an den Flansch drücken, damit der Bogen sauber anliegt.
Am Felgenstoß, meist gegenüber dem Ventilloch, ist manche Felge etwas dicker oder steifer. Zeigt sich dort von Anfang an ein Buckel, bleiben die beiden nächsten Speichen etwas lockerer.

Wer hier sorgfältig gleichmäßig arbeitet, hat schon ein fast rundes Rad und spart später viel Zeit.

Die Reihenfolge beim Zentrieren

Bei noch niedriger Spannung zuerst die Höhe, dann die Seite, dann die Mitte. Der Grund: Höhenschläge lassen sich bei hoher Spannung kaum noch beseitigen, Seitenschläge dagegen jederzeit. Danach wird die Spannung in mehreren Runden erhöht, und nach jeder Runde wird wieder geprüft. Als Zwischenziel genügen anderthalb Millimeter Schlag; fein wird erst bei voller Spannung zentriert.

Eine andere, ebenso verbreitete Arbeitsweise kennt keine feste Reihenfolge: Man prüft laufend alle vier Größen und bearbeitet jeweils den größten Fehler, abwechselnd den schlimmsten Schlag nach links und den schlimmsten nach rechts, ohne jede Stelle sofort perfekt machen zu wollen. Beide Wege führen zum Ziel, solange der Höhenschlag beseitigt ist, bevor die Spannung hoch wird.

Das Prinzip dahinter: Jede Speiche zieht die Felge zu ihrem Flansch und zugleich zur Nabe hin. Anziehen holt die Felge an dieser Stelle zur Seite der Speiche und nach innen, Lösen lässt sie zur anderen Seite und nach außen gehen.

Jede Speiche zieht die Felge zu ihrem Flansch und zugleich zur Nabe. Gestrichelt die Soll-Lage, rot der Fehler; gelb heißt anziehen, hellblau lösen. Fehler überhöht dargestellt.

Höhenschlag

Buckel (die Felge steht zu weit von der Nabe weg): im Bereich des Buckels die Speichen beider Seiten gleich viel anziehen.
Delle (die Felge steht zu nah an der Nabe): dort die Speichen beider Seiten gleich viel lösen.

Immer mehrere Speichen einbeziehen, in der Mitte der Stelle etwas mehr, zu den Rändern weniger. Am Felgenstoß bleibt oft eine kleine Unregelmäßigkeit; sie mit Gewalt herauszuspannen macht die Spannung ungleich.

Als Anhalt für die Beträge: Liegt der Buckel zwischen zwei Speichen, beide eine halbe Umdrehung anziehen. Liegt er über einer Speiche, diese eine ganze Umdrehung und ihre beiden Nachbarn der anderen Seite je eine halbe. Solange die Spannung noch aufgebaut wird, beseitigt man Höhenschläge möglichst durch Anziehen; so wächst die Spannung gleich mit.

Buckel herausziehen: Die Speichen beider Seiten im Bereich des Buckels anziehen, in der Mitte mehr als am Rand. Bei einer Delle gilt dasselbe mit Lösen. Buckel überhöht dargestellt.

Seitenschlag

Läuft die Felge an einer Stelle nach links, wird sie dort nach rechts gezogen: die rechten Speichen an dieser Stelle anziehen, die linken um denselben Betrag lösen. So bleibt die Höhe erhalten. In kleinen Schritten arbeiten, eine Viertel- oder halbe Umdrehung, und den Schlag auf die Länge verteilen, über die er sich zeigt.

Als Anhalt für die Beträge: Liegt die Mitte des Schlags zwischen zwei Speichen, die eine um eine Viertelumdrehung anziehen und die andere um eine Viertel lösen. Liegt sie an einer Speiche, diese um eine Viertel verstellen und ihre beiden Nachbarn der anderen Seite um je eine Achtel in die Gegenrichtung.

Blick von vorn auf die Felge, die nach links ausweicht (roter Pfeil, überhöht dargestellt): rechte Speichen anziehen, linke um denselben Betrag lösen. Die Brüche sind Nippelumdrehungen.

Beides auf einmal: Treffen Höhen- und Seitenschlag an derselben Stelle zusammen, lässt sich beides in einem Zug richten. Bei einem Buckel mit Schlag nach rechts nur die linken Speichen anziehen. Bei einer Delle mit Schlag nach rechts nur die rechten Speichen lösen.

Mittigkeit

Die Felge soll mittig zwischen den Flächen stehen, mit denen die Nabe im Rahmen anliegt, und nicht mittig zwischen den Flanschen. Am Hinterrad und bei Scheibenbremsnaben sind das zwei verschiedene Dinge. Steht die Felge zu weit links, alle rechten Speichen um denselben Betrag anziehen. Bei schon hoher Spannung stattdessen die linken lösen.

Maßgebend ist die Mitte zwischen den Anlageflächen der Nabe, nicht die zwischen den Flanschen. Korrigiert wird rundum mit allen Speichen einer Seite um denselben Betrag. Versatz und Winkel überhöht dargestellt.

Die Mittigkeit lohnt erst zu prüfen, wenn der Seitenschlag auf wenige Millimeter herunter ist. Fehlen mehr als zwei bis drei Millimeter, alle Speichen einer Seite reihum um etwa eine halbe Umdrehung anziehen. Bei ein bis zwei Millimetern geht es nebenbei: beim Seitenzentrieren nur noch die Schläge bearbeiten, die in die falsche Richtung zeigen.

Wie viel Spannung

So viel, wie die Felge verträgt. Die Speichen selbst halten mehr aus als die Nippelsitze der Felge, deshalb gibt der Felgenhersteller die Obergrenze vor. Ist nichts angegeben, liegen übliche Aluminiumfelgen auf der höher gespannten Seite bei grob 1000 bis 1200 Newton; das sind etwa 100 bis 120 Kilogramm Zugkraft je Speiche. Die Herstellerangaben streuen: Für manche leichten Felgen gelten nur 700 bis 900 Newton, für kräftige bis 1300. Wichtiger als der genaue Wert ist, dass die Spannung innerhalb einer Seite gleichmäßig ist.

Die Angabe gilt für die steilere Seite, also rechts am Hinterrad und links am Vorderrad mit Scheibenbremse. Die andere Seite ergibt sich aus der Geometrie und liegt niedriger. Das Verhältnis zeigt der Rechner.
Innerhalb einer Seite sollen die Speichen möglichst gleich gespannt sein. Einzelne Ausreißer deuten auf einen Fehler in der Felge oder beim Zentrieren hin.
Zu wenig Spannung ist der häufigste Grund für Speichenbruch: Ist die Spannung deutlich zu niedrig, wird die Speiche bei jeder Radumdrehung ganz entlastet und ermüdet am Bogen.
Dünne Speichen verdrehen sich beim Anziehen viel früher als dicke, besonders solche mit 1,5 mm im Mittelteil. Sie setzen der erreichbaren Spannung eine praktische Grenze; gute Schmierung verschiebt sie nach oben.
Griffprobe ohne Messgerät: Zwei benachbarte Speichen einer Seite kräftig zusammendrücken. Sie sollen sich fest anfühlen und nur wenig nachgeben. Zu fest gespannte Räder sind selten, zu lose häufig.

Verdrehte Speichen

Bei hoher Spannung dreht der Nippel die Speiche ein Stück mit, statt auf dem Gewinde zu laufen. Die Speiche steht dann unter Verdrehung, löst sich beim ersten Fahren mit einem Knacken, und das Rad hat wieder einen Schlag. Dagegen hilft:

Gewinde und Nippelsitz schmieren. Für die schwach gespannte linke Seite des Hinterrads gibt es eine zweite Auffassung: dort nicht fetten, sondern trocken lassen oder Speichenkleber nehmen, weil sich gefettete Nippel bei wenig Spannung im Fahren lösen können.
Etwas zu weit drehen und wieder zurück, zum Beispiel eine halbe Umdrehung vor und eine Viertel zurück.
Flache Speichen mit einem Halter gegenhalten. Bei runden Speichen zeigt ein Stück Klebeband als Fähnchen, ob sie sich mitdrehen.

Entspannen (Recken)

Zwischen den Spannrunden wird das Rad einmal kräftig belastet. Dabei setzen sich Speichenköpfe und Nippel in ihre Sitze, die Bögen legen sich an, und Verdrehungen lösen sich. Es gibt noch einen zweiten, wichtigeren Grund: Vom Stauchen des Kopfes, vom Biegen des Bogens und vom Rollen des Gewindes stecken in der Speiche Eigenspannungen, die stellenweise nahe an die Streckgrenze reichen. Eine kurze, deutliche Überlast lässt diese Stellen ein wenig fließen; danach sind sie entlastet, und die Speiche ermüdet später. Dafür muss die Spannung kurzzeitig kräftig steigen, um die Hälfte bis auf das Doppelte. Zwei Wege sind üblich:

Je zwei annähernd parallele Speichen einer Seite in der Mitte mit der Hand kräftig zusammendrücken, einmal rund ums Rad, dann die andere Seite. Handschuhe schonen die Finger. Das ist der wirksamere Weg, weil er jede Speiche erreicht, auch die schwach gespannten.
Das Rad flach auf die Nabe legen und die Felge rundum mit beiden Händen vorsichtig nach unten drücken, dann wenden. Bei leichten Felgen mit Gefühl. Das löst Verdrehungen und setzt die Sitze; die Speichen der flachen Seite eines Hinterrads werden dabei aber kaum zusätzlich gespannt.
Mit einem glatten Hebel, etwa einer alten Kurbel, die Speichen an der äußersten Kreuzung gegeneinander drücken. Danach laufen sie von der Kreuzung gerade zu beiden Enden.

Entspannen von Hand: Je zwei annähernd parallele Speichen derselben Seite in der Mitte zusammendrücken. Das erhöht ihre Spannung kurzzeitig deutlich und erreicht jede Speiche.

Danach hat das Rad meist wieder einen kleinen Schlag. Nachzentrieren, wieder entspannen, und das so oft wiederholen, bis sich nichts mehr verändert. Ein so gebautes Rad bleibt in aller Regel stehen; eine Kontrolle nach den ersten 50 bis 100 Kilometern schadet trotzdem nicht.

Das Ovaldrücken der Nippel mit der Zange ist mit heutigem Material unnötig. Das leichte Anklopfen der innen am Flansch austretenden Bögen mit Hammer und Durchschlag wird noch empfohlen, als Ersatz für den Daumendruck bei dicken Speichen; nötig ist es bei passenden Flanschen nicht.

Nippel sichern

Die beste Sicherung ist ausreichende Spannung: Ein Nippel lockert sich nur, wenn seine Speiche im Fahren fast ganz entlastet wird. Kritisch ist deshalb die schwächer gespannte Seite, vor allem links am Hinterrad. Zusätzlich möglich:

Speichenkleber oder Leinöl auf dem Gewinde: schmiert beim Bauen und härtet später leicht aus. Gewöhnliches Öl schmiert nur und sichert nicht.
Niedrigfeste Schraubensicherung. Das Rad bleibt danach nachzentrierbar, und das Gewinde ist vor Korrosion geschützt.
Selbstsichernde Nippel mit Klemmeinsatz.

Wann ist das Rad fertig

Der Seitenschlag liegt unter etwa einem halben Millimeter, der Höhenschlag unter einem Millimeter. Sehr gute Räder erreichen zwei bis drei Zehntel. Am Felgenstoß darf es etwas mehr sein.
Die Felge steht mittig.
Die Spannung ist erreicht und innerhalb jeder Seite gleichmäßig.
Nach dem Entspannen ändert sich nichts mehr.
Kein Speichenende steht über den Nippelkopf hinaus. Überstehende Enden bündig feilen, außer in Hohlkammerfelgen, in denen der Nippel tief versenkt sitzt. Das Felgenband kommt erst jetzt hinein.

Nachzentrieren gebrauchter Räder

Bekommt ein Rad im Betrieb einen Schlag, zuerst die Ursache suchen, dann drehen. Bei aufgezogenem Reifen vorher die Luft ablassen: Der Druck erschwert das Drehen, und ein Nippel, der sich mitdreht, kann den Schlauch verletzen.

Eine Speiche ist gebrochen: ersetzen und das Rad zunächst nur über diese Speiche richten. Meist ist der Schlag damit weg.
Einzelne Speichen sind auffällig lose: Vorsicht. Hat sich nur der Nippel gelockert, bringt Anziehen auf die Spannung der Nachbarn das Rad wieder in Ordnung. Oft ist aber die Felge an dieser Stelle verbogen, und die Speiche wurde lose, weil die Felge ihr entgegenkam. Wird der Schlag beim Anziehen größer statt kleiner, liegt es an der Felge.
Die Felge ist verbogen, etwa nach einem Durchschlag: Der Schlag lässt sich nur durch stark ungleiche Spannung ausgleichen. Das hält nicht lange; die Felge ist am Ende. Eine Flachstelle von mehr als zwei bis drei Millimetern lässt sich mit den Speichen nicht mehr herausziehen.
Mehrere Speichen sind locker: Die Spannung war insgesamt zu niedrig. Alle Speichen prüfen und das Rad neu spannen, statt nur die eine Stelle zu richten: reihum ab dem Ventilloch, je Runde höchstens eine halbe Umdrehung.
Nippel sitzen fest: Kriechöl ans Gewinde, einwirken lassen, beim Drehen auf mitdrehende Speichen achten. Lässt sich ein Nippel nicht mehr bewegen, Speiche und Nippel ersetzen.

Speichen können sich im Betrieb nur von selbst lockern, nicht festziehen. Ein Schlag im gebrauchten Rad wird deshalb, wenn die Felge gerade ist, zuerst durch Anziehen der zu losen Speichen behoben. Muss man für eine Delle Speichen lösen, ist meist die Felge bleibend verformt. Alte oder korrodierte Nippel erst ein kleines Stück lösen und dann anziehen; so zeigt sich, ob sie sich überhaupt noch bewegen.

Auch hier in kleinen Schritten arbeiten und auf Höhe und Mittigkeit achten.