Kleine Geschichte des Rahmenmaterials

Vom Holzrad bis zum Bambusrad

Die ersten Fahrräder bestanden aus Holz. Diese als Laufräder bezeichneten Verkehrsmittel kamen noch ganz ohne Tretkurbeln aus und fanden vorerst nicht viele Anhänger. Mit der Einführung von Pedalen direkt am Vorderrad begann die Zeit der Hochräder. Diese nur mit gutem Balancegefühl nutzbaren Räder waren bereits aus Metall gefertigt.

Erst die Einführung der Kraftübertragung durch eine Kette machte das Fahrrad zu einem Verkehrsmittel für die Massen. Die neue Konstruktionsform ermöglichte Fahrzeuge mit niedriger Bauhöhe. Stahl blieb für viele Jahrzehnte der bevorzugte Werkstoff für den Fahrradbau. Seine leichte Verarbeitbarkeit fand Gefallen, die Anfälligkeit für Rost motivierte die Techniker aber zur Weiterentwicklung.

In den 1980er Jahren wurde ein neuer Werkstoff als Lösung präsentiert. Ein Rahmen aus Aluminium versprach nicht nur Rostfreiheit, sondern auch ein leichteres Fahrrad. „Feinschmecker“ unter den Radfahrern erkannten aber bald, dass sich ein optimaler Rahmen nicht mit diesen zwei Gesichtspunkten alleine beschreiben lässt. In den Abschnitten Komfort und Sicherheit werden wir darauf näher eingehen.

Um auf die gleiche Festigkeit wie bei Stahlrohren zu kommen, benötigte man bei Aluminium größere Rohrquerschnitte. Die Fahrräder nahmen sprichwörtlich neue Formen an. Mit der Einführung des Werkstoffes Carbon erreichte die Formbarkeit von Fahrradrahmen eine zusätzliche Dimension. Stromlinienförmige Designs und für das Auge effektvolle Kreationen wurden nun nicht mehr zusammengeschweißt, sondern gepresst.

Der klassische Stahl verlor an Bedeutung, behauptete sich aber bis heute in Nischen. Neue Materialien aus der Weltraumfahrt wie Titan wurden im Fahrradbau übernommen, um so für Rostfreiheit und niedrigem Gewicht zu sorgen. Das Design der Fahrräder blieb dadurch klassisch schön, die Preise jedoch erreichten astronomische Höhen.

Am Ende der bisherigen Entwicklung steht der Bambus. Dieser organische Stoff überzeugt durch eine überraschende Stabilität und Leichtigkeit. Die Formbarkeit des Rahmens ist aber limitiert. Da das Rohmaterial nachwächst, ist der Werkstoff ökologisch interessant. Der Rost ist kein Thema mehr, allerdings besteht bei Bambus die Gefahr des Schimmelns.

Und was wird die nächste Innovation sein? Aufmerksame Marktbeobachter wissen es bereits: Es werden wieder Fahrräder mit Rahmen aus Holz gefertigt. Damit schließt sich der Kreis, der einst mit dem hölzernen Laufrad begann.

Komfortüberlegungen beim Rahmenmaterial

Doch was hilft die beste Innovation, wenn man darauf nicht bequem sitzen kann? Tatsächlich gibt es bei den Werkstoffen unterschiedliche Komfortstufen. Als Eckpunkte lassen sich dabei Dämpfungseigenschaften und Steifigkeit anführen.

Der Rahmen hält nicht nur alle Teile des Fahrrades zusammen. Er überträgt zusätzlich die während der Fahrt auftretenden Stöße auf die pedalierende Person. Hier ist der Stahlrahmen ein treuer Freund des Fahrers. Er nimmt einen Teil der stoßenden Kräfte auf. Aluminium und Carbon verfügen über diese dämpfenden Eigenschaften nicht.

Ein Rahmen gibt aber auch die vom Fahrer ausgehenden Kräfte an das Fahrrad weiter. Die ideale Konstruktion sorgt dafür, dass die auf die Pedale wirkenden Trittkräfte möglichst vollständig auf das Hinterrad übertragen werden. Bei einer entsprechend steifen Bauweise geschieht das genau so. Verwindet sich das Fahrrad während der Fahrt, wird ein Teil der Kraft vergeudet.

In Bezug auf Steifigkeit hat der Carbonrahmen die Nase vorn. Das erklärt, warum dieses Material bei Rennrädern zunehmend an Beliebtheit gewinnt. Aluminiumräder verfügen ebenfalls über eine große Steifigkeit. Jedoch ist immer auf die Legierung zu achten. Eine billige Zusammensetzung macht den theoretischen Materialvorteil zunichte.

Sicherheitsüberlegungen beim Rahmenmaterial

Bei der Beurteilung der Werkstoffe in Bezug auf Sicherheit spielt die Bruchfestigkeit eine führende Rolle. Dabei beurteilt man nicht nur, ob ein Material zur Bruch gehen kann. Vielmehr ist entscheidend, unter welchen Bedingungen dies geschieht.

Stahl verformt sich bei Erreichen der Belastungsgrenze. Aufmerksame Radfahrer bemerken das und reagieren rechtzeitig mit einem Neukauf. Bei Aluminium zeigen Beulen im Rahmen an, dass dieser Schlägen ausgesetzt war. Nach entsprechender Überbeanspruchung kann aber ein Aluminiumrahmen auch ohne sichtbaren Spuren brechen und zu einem Sturz führen.

Noch unsichtbarer ist die Gefahr bei Carbon. Dieser Werkstoff erlaubt die Gestaltung eines Rahmens, der für definierte Belastungen optimiert ist. Wird das Fahrrad in einer nicht vorgesehenen Art und Weise belastet, bietet das Material keine Belastungsreserven. Es beginnt im Inneren zu reißen. Nach einem Sturz besteht die Möglichkeit, dass ein äußerlich einwandfreier Rahmen gefährlich beschädigt ist.

Grundsätzliche Überlegungen beim Kauf

Diverse Ratgeber beschreiben recht anschaulich die Vor- und Nachteile der in diesem Artikel besprochenen Werkstoffe. Dabei ist zu berücksichtigen, dass es nicht genau ein Stahlrohr oder den einzigen Aluminiumrahmen gibt.

Vielmehr werden hier verschiedene Legierungen angewandt beziehungsweise bei Carbonrahmen unterschiedlich aufwendige Bauweisen angeboten. Diese Varianten machen sich in der Qualität des Materials und in dem daraus folgenden Preis bemerkbar.

So ist es möglich, dass ein preisgünstiger Aluminiumrahmen nicht leichter als ein Stahlrahmen ist. Der Grund dafür ist die Verwendung einer minderwertigen Aluminiumlegierung, die die Festigkeit des Rahmens nur durch den Einsatz von mehr Material erreicht.

Beim Kauf von gebrauchten Rädern gilt die Überlegung, ob ein Unfallschaden oder eine Überbeanspruchung für den Laien erkennbar ist. Ein leicht verbogener Stahlrahmen mahnt zur Vorsicht. Bei einem Carbonrahmen sind durch einen Sturz verursachte Risse mit freiem Auge nicht wahrnehmbar.