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Ausgabe 35/2010

Fahrräder: Uhrwerk am Tretlager

Von Christian Wüst

Zwei junge Ingenieure entwickelten ein neuartiges Fahrradgetriebe. Es ähnelt dem von Automobilen und verspricht beachtliche technische Vorteile.

Fahrrad mit Pinion-Getriebe, Konstrukteure Lermen, Schmitz: Exotische Feuertaufe Zur Großansicht
Wolfram Scheible

Fahrrad mit Pinion-Getriebe, Konstrukteure Lermen, Schmitz: Exotische Feuertaufe

An vielen Fronten haben deutsche Fahrzeugbauer Terrain an die Konkurrenz aus Japan verloren. Auf kaum einem Sektor aber waren die Verluste so gründlich wie in diesem: Fahrradschaltungen.

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Nur Oldtimer-Velos verfügen noch über die hakeligen Dreigang-Hebelwerke Marke Sachs. Den Weltmarkt beherrscht ein Unternehmen aus der Nähe von Osaka. Nahezu alle Fahrräder auf der Welt werden inzwischen mit Schaltungen von Shimano ausgeliefert.

Dass jemand diese Marktmacht noch einmal brechen könnte, ist schwer vorstellbar. Wohl aber gibt es Raum für technische Verbesserungen.

Auf der Fachmesse Eurobike in Friedrichshafen wird in dieser Woche ein Branchenneuling Beachtung finden, dessen Fahrradgetriebe alle bisherigen Konstruktionen an technischer Finesse übertreffen soll. Anders als bei fast allen handelsüblichen Ketten- oder Nabenschaltungen wird das Getriebe der Stuttgarter Firma Pinion nicht im oder am Hinterrad eingebaut, sondern wie ein komplexes Uhrwerk um das Tretlager herum platziert.

Die Anordnung entspricht der beim Motorrad und soll ein altes Dilemma des Fahrradbaus beseitigen. Bislang schien es unmöglich, einen robusten, wartungsfreien Ersatz für die verschmutzungs- und störanfällige Kettenschaltung zu finden, ohne sich dabei erhebliche technische Nachteile einzuhandeln.

Die einzige Alternative mit annähernd vergleichbarem Übersetzungsspektrum ist bislang die Nabenschaltung. Zahnradkonvolute mit bis zu 14 Gängen werden inzwischen wetterfest in die Nabe integriert, erhöhen jedoch das Gewicht des Antriebsrads und machen das Gefährt dadurch träge.

Zwar gab es schon vor Jahrzehnten Versuche, das Getriebe am Tretlager anzuordnen. Das sagenhafte Mutaped etwa, ein Schweizer Dreigang-Räderwerk, wurde per Rücktritt geschaltet. Doch keine dieser Konstruktionen erfüllte bisher die Voraussetzungen für sportliches Radeln: geringes Gewicht, kleines Volumen und dazu eine möglichst hohe Anzahl von Gängen.

Ausgesprochen kompakt und relativ leicht

Das Pinion-Konstrukt dagegen ist ausgesprochen kompakt und mit knapp 2,5 Kilogramm auch relativ leicht. Es verfügt über 18 Gänge und liegt mit einer Spreizung der Übersetzungsverhältnisse von 634 Prozent auf dem Niveau von Profi-Mountainbikes.

Über den Himalaya: Härtetest für die "Pinion"-Schaltung
Pinion ist ein Greenhorn der Fahrradtechnik. Die Firma mit Sitz im Stuttgarter Stadtteil Feuerbach existiert seit knapp zwei Jahren und be-steht im Wesentlichen aus den zwei jungen Ingenieuren Michael Schmitz und Christoph Lermen.

Die Idee für ihr Fahrradgetriebe ersannen sie während ihrer Zeit als Werkstudenten im Entwicklungszentrum des Sportwagenherstellers Porsche. Und so trägt das Konstrukt auch erkennbar die Handschrift der Kraftfahrzeugtechnik.

In dem Aluminiumgehäuse stecken zwei hintereinandergeschaltete Stirnradsätze, einer mit sechs und einer mit drei Übersetzungsstufen, was zusammen 18 Gänge ergibt. Vor allem aber handelt es sich dabei tatsächlich um 18 unterschiedliche, sequentiell und auch im Stand durchschaltbare Übersetzungsverhältnisse, anders als bei Kettenschaltungen, wo nur während der Fahrt geschaltet werden kann und diverse Zahnradpaarungen dasselbe Verhältnis ergeben.

Das Pinion-Getriebe wird zweifellos die Hauptattraktion der Friedrichshafener Zweiradmesse sein - und etliche Fragen aufwerfen, zuvörderst jene nach dem Preis. Noch ist Pinion nicht im Handel. Schmitz, der Wirtschaftsingenieur im Team, hält Produktionskosten knapp oberhalb der besten Nabenschaltungen für möglich.

Drehmomente wie in einem Mittelklassewagen

Zunächst aber muss noch eine Hürde genommen werden: Das Pinion-Schaltwerk braucht einen speziellen Fahrradrahmen, an dessen unterem Knotenpunkt das Gehäuse angeschraubt wird. Bisher fertigte nur der Hersteller Endorfin, ein Hochpreisproduzent aus der Pfalz, einige Einzelstücke. Im Serienbau, schätzt dessen Geschäftsführer Alexander Marke, wäre der Rahmen für Pinion-Getriebe nur etwa 20 Euro teurer.

Die wichtigste Frage, jene nach der Robustheit, brauchen die Stuttgarter nicht zu fürchten. Fahrradantriebe haben bei kräftigen, abrupten Pedaltritten Drehmomente von 200 Newtonmetern auszustehen, ähnlich hoch wie im Antriebsstrang von Mittelklassewagen.

Im Untergeschoss des Stuttgarter Konstruktionsbüros steht ein Belastungsprüfstand, an dem schon einige Prototypen des Pinion-Räderwerks zu Bruch gingen. Das serienreife Produkt soll im kommenden Frühjahr verfügbar sein und dann über eine Standfestigkeit von gut 60.000 Kilometern verfügen.

Eine exotische Feuertaufe erlebte eines der Vorserienexemplare in diesem Jahr auf einer Himalaja-Tour des Extremradlers Felix Fröhlich. Auf 1500 Kilometer Strecke überwand er 24.000 Höhenmeter und kehrte mit einem eindrucksvoll verschlissenen Gefährt zurück. Die Federgabel musste erneuert werden. Das Getriebe lief tadellos.

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insgesamt 207 Beiträge
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    Seite 1    
1. ,,,
bicyclerepairmen 03.09.2010
Zitat von sysopZwei junge Ingenieure entwickelten ein neuartiges Fahrradgetriebe. Es ähnelt dem von Automobilen und verspricht beachtliche technische Vorteile. http://www.spiegel.de/spiegel/0,1518,714838,00.html
Schön das jemand mit modernen Komponenten die Idee des Adler Klumpfuss wieder aufgreift. http://www.fahrradsammler.de/index.php?article_id=95&datei=1938_adler_dreigang_sport.jpg
2. sehr schoen, aber...
Oskar ist der Beste 03.09.2010
das hoert sich nett an und wenn es funktioniert, dann waere es auch nicht zu toppen, nur fuer Fahrrad Wanderer ist so etwas nur bedingt geeignet, denn wenn der Fall eintritt, dass das Getriebe dann doch einmal kaputt geht, kann man es de fakto nicht reparieren (und wenn man gerade in der Wueste unterwegs ist und der naechste Fahrradshop 3000km entfernt, dann kommt es eben auch darauf an, dass man eine defektes Getriebe im Zweifel selbst reparieren kann.)
3. Interessante Konstruktion, abäääär....
Eva K 03.09.2010
2,5 Kilogramm sind wirklich nur relativ leicht. Die handelsüblichen Kettenschaltungen wiegen ein gutes Kilogramm weniger, die Nabenschaltung von Rohloff (http://de.wikipedia.org/wiki/Speedhub_500/14) mit 14 Gängen liegt bei ca. 1,7 Kilogramm. Bei einem Reiserad für Langstecken, das sowieso schwer beladen wird, mag das Gewicht eine nur marginale Rolle spielen, bei sportorientierten Fahren ist Fahrradmagersucht jedoch erstrebenswert. Hinzu kommt, daß die Pinion-Schaltung eine eigene Rahmenkonstruktion braucht, da werden sich Hersteller von handelsüblichen Serienfahrrädern extrem schwertun. Auch die Edelmanufakturen für Gelände-, Reise- und Alltagsräder, werden auf die Entwicklungskosten für einen proprietären Rahmen und die möglichen Absatzzahlen schauen. Insofern bleibt abzuwarten, ob die Pinion wirklich eine ernstzunehmende Konkurrenz für die bisherigen Ketten- und Nabenschaltungen darstellt, oder ob sie lediglich eine Nische besetzt und ein Ausstellungsstück in einem Fahrradmuseum wird.
4. rohloff
Blottosen 03.09.2010
Vielleicht sollte jemand den Artikel schreiben, der auch Ahnung von Fahrrädern hat.
5. Trägheit
Mike Macke 03.09.2010
Ah ja: "Zahnradkonvolute mit bis zu 14 Gängen werden inzwischen wetterfest in die Nabe integriert, erhöhen jedoch das Gewicht des Antriebsrads und machen das Gefährt dadurch träge." Das gilt natürlich nicht im Freilauf; da ist das Getriebe (wie wohl auch bei "Pinion") vom umlaufenden Rad abgekoppelt. Dagegen sind (etwas unter) 2,5 kg, die nicht in der Antriebsradnabe, sondern im Tretlager zu beschleunigen sind, federleicht und nicht träge? Neben schwäbischen Tüftlern sei dazu der schwäbische Schriftsteller Gerhard Raff empfohlen: "Herr, schmeiß Hirn vom Himmel!" Ob das Getriebe trotzdem eine interessante Alternative sein kann, wird sich noch zeigen müssen; dass die bisherige "deutsche Wertarbeit" bezüglich Nabenschaltung nicht gerade im Low-Cost-Bereich liegt, ist bekannt. Auch in Osaka (sowie Vicenza und in den USA) entwickelt man weiter - und ist bisher deutlich günstiger als die bisherige Nabenschaltung aus D.
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