Bayerisches Staatsministerium für
Umwelt und Verbraucherschutz

Fahrradrahmen ist gleich Fahrradrahmen?

Von: Karl Rözer - Regierung von Oberbayern - Gewerbeaufsicht

Verschiedene Rahmentypen 

Schon der flüchtige Blick auf das nebenstehende Bild verrät, dass dem wohl nicht so ist.

Warum gibt es nun so verschiedene Rahmen?

Um diese Frage beantworten zu können, müssen wir uns erst einmal über die Funktion des Rahmens klar werden.

Funktion des Rahmens

Der Rahmen trägt das Gewicht des Fahrers und überträgt es auf die Räder. Wir könnten ihn als das Skelett des Fahrrads bezeichnen, das alle Radkomponenten (z. B. Lenkung, Sattel etc.) trägt.

Seine Bauart und die verwendeten Komponenten nehmen neben der Bruchsicherheit wesentlichen Einfluss auf die

  • Laufruhe und
  • Lenkbarkeit.

Allesamt Fragen die sich unter dem Oberbegriff "Fahrverhalten" zusammenfassen lassen.

Fahrverhalten

Der verwendete Rahmen hat, wie schon erwähnt, direkten Einfluss auf das Fahrverhalten Ihres Rades. Betroffen sind der Geradeauslauf, das Vibrationsverhalten sowie die Agilität (Lenkbarkeit).

Toll wäre es sicherlich, wenn es möglich wäre, alle genannten Anforderungen optimal zu gestalten; dies ist jedoch nur in Grenzen möglich ( ... besten Geradeauslauf hätte ein Rad ganz ohne Lenkung ...).

Also gilt: das optimale Fahrrad für jeden Zweck gibt es genauso nicht, wie es den optimalen Ski nicht gibt. Die Rahmenauswahl muss sich demzufolge an Ihren Bedürfnissen ausrichten und so sollten Sie sich einige Fragen stellen: 

Ermittlung des geeigneten Fahrradtyps

Schlecht: Fahrradfahren ohne Helm
  • Für welchen Haupteinsatzbereich soll das Rad geeignet sein (z. B. Sport, Reise, Einkaufen, Biergarten, ...)?
  • In welchem Gelände (Schotter, Teer, Ebene, Berge, ...) bewegen Sie sich überwiegend?
  • Legen Sie mehr Wert auf komfortables, ermüdungsfreies Sitzen oder sollen sportliche Höchstleistungen erzielt werden?
  • Soll schwereres Gepäck mitgeführt werden?
  • Muss das Rad einen tieferen Durchstieg haben?

Fahrradtypen

Aus den einzelnen Antworten wird sich in aller Regel ein bestimmter Radtyp herauskristallisieren:

Die genannten Fahrradarten haben häufig ganz verschiedene Bauformen bzw. Rahmengeometrien; das heißt, wir sitzen auf diesen Radtypen ganz unterschiedlich.

Sitzposition

Nur wer richtig sitzt, kann vernünftig arbeiten; der richtigen Sitzposition kommt sowohl im Büroalltag als auch beim Fahrradfahren eine sehr hohe Bedeutung zu. Sattel und Lenker müssen richtig eingestellt werden, aber auch die von Ihnen bevorzugte Haltung gilt es zu berücksichtigen.

Stimmen die Grundpositionen nicht, kann es zu erheblichen Beschwerden im Schulter-, Nacken- und Rückenbereich sowie im Bereich der Knie kommen.

Um eine individuell korrekte Einstellung von Sattel, Lenker etc.  zu ermöglichen, muss die Rahmengeometrie für Sie geeignet sein. Stellen Sie sich beispielsweise vor, der Rahmen ist so kurz, dass Ihre Knie die Lenkung berühren oder den Lenkeinschlag einschränken. Die Sturzgefahr würde deutlich zunehmen.

Rahmengeometrie

Die Rahmengeometrie zeichnet nicht nur für die Sitzposition verantwortlich. Darüber hinaus stellt die Rahmengeometrie die Weichen, ob das Rad eine bestmögliche Fahrsicherheit gewährleistet.

So sind Rahmenbrüche nicht nur auf Materialprobleme zurückzuführen, auch die geometrische Gestaltung kennzeichnet sicherere - z. B. in Form eines Diamantrahmens (Trapezform) - und weniger sichere Bauformen.

Rahmengeometrie:

Neigung, Anordnung und Stellung der einzelnen Rohre zueinander sowie deren Abstände. Diese Faktoren beeinflussen u. a. den Geradeauslauf sowie das Lenkverhalten und damit die Fahrsicherheit.

Günstige und ungünstigere Rahmengeometrien

Diamantrahmen

Diamantrahmen

Häufig anzutreffen ist der sog. Diamantrahmen; als Diamant wird dabei die Dreiecksgestaltung des Hinterbaus und die trapezförmige Ausgestaltung des Vorderbaus bezeichnet. Diese Geometrie ist als sehr stabil anzusehen.

Fahrrad mit Beschriftung der einzelnen Teile

Im Komfortbereich und im Damenfahrradbereich hat sich eine etwas abgewandelte Trapez-Bauform etabliert, bei der das Oberrohr zum Sattelrohr hin abgesenkt wird.

Der tiefere Durchstieg erleichtert das Aufsitzen.

Die Anzahl dieser verschiedenen Komfort-Varianten ist groß; als besonders stabile Arten haben sich die so genannten Anglaise-Rahmen und Mixte-Rahmen hervorgetan.

Bei beiden Rahmen ist das abgesenkte Oberrohr bis zur Nabe des Hinterrads verlängert. Beim Mixte-Rahmen vereint sich das Oberrohr am Sattelrohr nicht zu einem Rohr, sondern wird durchgängig getrennt bis zum Steuerrohr geführt.

Als eine etwas ungünstigere Konstruktionsform hat sich der Wiegerahmen herausgestellt. Da hier eine Unterbrechung des Trapezes im Bereich des Sattelrohres gegeben ist. Die hier bei starker Belastung auftretenden Kräfte können dazu führen, dass das belastete Sattelrohr beschädigt wird.

Wiege-Rahmen

Wiege-Rahmen

Stabilität und Haltbarkeit

Hinweis: Im Rahmen dieses Unterpunktes wurde nicht auf die Auswirkungen der verschiedenen Materialien (Stahl, Alu, Verbundwerkstoffe) auf den Rahmenbau eingegangen; beachten Sie in diesem Zusammenhang den Beitrag "Fahrradkauf".

Es versteht sich von selbst, dass bei einem Rahmenbruch in der Regel schwere Sturzunfälle unvermeidlich sind.

Rahmenrohre halten besonders lange, wenn sie nur auf Zug oder Druck in Längsrichtung belastet werden; empfindlich sind sie dagegen für seitliche Biegebelastungen. Demzufolge muss es Ziel einer sicheren Geometrie sein, die Biegebelastungen zu vermeiden.

Der Rahmenbau unterscheidet dabei biegebelastete Zonen (z. B. im Bereich des Tretlagers) und sog. neutrale Zonen (meist vorne und hinten).

Bitte beachten Sie in diesem Zusammenhang, dass Halterungen (z. B. Schutzbleche) nur in den neutralen Bereichen angelötet bzw. angeschweißt werden dürfen.

Achtung: Keinesfalls dürfen eigenständig Bohrungen am Rahmen - aber auch an anderen Fahrradteilen (z. B. Lenker) durchgeführt werden, um beispielsweise eine zusätzliche Getränkehalterung anzubringen! Das Erlöschen Ihrer Garantieansprüche ist wohl eher ein untergeordnetes Problem mit dem Sie konfrontiert werden könnten. Viel mehr sind Rahmenbrüche und die damit verbundenen schweren Sturzunfälle zu befürchten!

Sehr großen Einfluss auf das Fahrverhalten hat die Gewichtsverteilung zwischen Vorder- und Hinterrad. Denken Sie nur an die "Stunts" cooler Biker, die so manche Runde nur auf dem Hinterrad drehen. Wer jedoch davon absehen möchte, sollte eine "gemäßigte" Belastungsverteilung anstreben.

Belastungsverteilung zwischen Vorder- und Hinterrad

Eine grundlegende Tatsache sollten wir uns deutlich machen: Vorderrad und Hinterrad tragen das Gewicht des Fahrers, die Räder übertragen die Antriebskraft (Hinterrad) und steuern das Rad (Vorderrad).

Je nach dem wie nun dieses Belastungsverhältnis gestaltet wird, verändern sich die Fahreigenschaften. Dabei sind nicht nur die "bauseitigen" Ausgangspositionen maßgeblich, sondern auch wie wir uns auf das Rad setzen (Fahrposition).

Positionieren wir uns auf dem Sattel sehr weit hinten und richten beispielsweise den Oberkörper stark auf, rückt der Schwerpunkt der Belastung zum Hinterrad hin. 

Schwerpunkt Hinterrad

Eine stärkere Belastung des Hinterrades führt zu einer optimierten (Antriebs)Kraftübertragung; gleichzeitig nimmt die Belastung des Vorderrades synchron ab. Wird das Vorderrad nun zu gering belastet, herrscht eine zu niedrige Reibung zwischen Reifen und Straße. Die Lenkung reagiert sehr spontan und das Fahrrad tendiert zum Übersteuern; darüber hinaus nimmt die Spurtreue ab und das Rad neigt zum seitlichen Ausbrechen in Kurven. Auch hier droht Sturzgefahr! 

Schwerpunkt Vorderrad

Je weiter wir auf dem Sattel nach vorne rücken und je tiefer wir uns über den Lenker ducken, desto mehr wandert der Schwerpunkt Richtung Vorderrad, es wird stärker belastet.

Das Lenken wird "schwieriger", es muss mehr Kraft aufgewendet werden, da die Reibung zwischen Reifen und Fahrbahn größer wird. Dies kann dazu führen, dass wir immer etwas "zu spät dran sind", das Fahrzeug tendiert zur Untersteuerung. Da hier gleichzeitig die Belastung des Hinterrads abnimmt, kann es vorkommen, dass gerade auf Schotterpisten das Antriebsrad in steilen Passagen "durchdreht ".

Ergänzend zu unseren individuell immer wieder verschieden eingenommenen Positionen auf dem Rad wird das Fahrverhalten darüber hinaus durch die schon angesprochenen baulichen Gegebenheiten des Rahmens und der damit verbundenen Komponenten beeinflusst.

Ein wichtiger Faktor ist dabei der Radstand. 

Radstand

Lange Radstände (z. B. 110 cm) - wie sie typischerweise Tourenräder besitzen - stellen einen guten Geradeauslauf sicher und führen zu einem ruhigen Fahrverhalten.

Im Gegensatz dazu erhöhen kurze Radstände (kleiner 100 cm) die Agilität. Dies ist z. B. beim Rennrad wichtig, da gerade beim Fahren in Großgruppen rasche Reaktionen von Nöten sind, um Kollisionen zu vermeiden.

Wie errechnet sind der Radstand? Vereinfacht ausgedrückt könnten wir formulieren, dass der Radstand durch die Rahmengröße und durch die Vorder- und Hinterbaulänge definiert wird.

Vorderbaulänge

Die Vorderbaulänge definiert den Abstand zwischen Tretlager und Vorderradachse. 

Hinterbaulänge

Die Hinterbaulänge definiert den Abstand zwischen Tretlager und Hinterradachse. 

Auswirkungen

Durch den Einsatz individuell verschieden langer Vorder- und Hinterbaulängen kann die Rahmengeometrie weiter an Ihre Anforderungen angepasst werden.

Beispiel: Bei einem Triathlonrad wird durch den Triathlonlenker eine sehr flache und weit nach vorne gezogene Körperposition erzielt. Wie oben schon erwähnt führt dies jedoch dazu, dass damit ein recht starkes Untersteuern auftritt. Der Einsatz einer langen Vorderbaulänge verringert die Belastung und das Untersteuern wird geringer.

Beispiel: Wer nun beispielsweise eine sehr kurze Hinterbaulänge wählt, verbessert das Kletterverhalten seines Rades. Gleichzeitig kann dies jedoch dazu führen, dass das Vorderrad gerade beim kraftvollen Tritt beim Anstieg abhebt und der Fahrer in Sturzgefahr (das sog. "Absitzen über das Hinterrad") gerät. Er muss also versuchen, durch eine besonders flache nach vorne gezogene Körperposition dem Ansteigen des Lenkers entgegenzuwirken. Allerdings ist diese Position einigermaßen kraftraubend.

Sie sehen also, ein Vorteil an der einen Stelle kann einen Nachteil andernorts nach sich ziehen. Ihre Aufgabe und die des Fachhandels ist es, den idealen Kompromiss zwischen sportlicher Zielstellung, Komfort und bestmöglicher Fahrsicherheit zu ermitteln.

Steuerkopfwinkel

Ein weiteres Merkmal der Rahmengeometrie ist der Steuerkopfwinkel (vgl. gelber Pfeil, Bild nebenstehend), der sich häufig in einem Bereich zwischen 71 und 73 Grad bewegt.

Steuerkopfwinkel (gelb)

Auswirkung

Der Steuerkopfwinkel hat großen Einfluss auf die Lenkkraft. Steilere Steuerkopfwinkel führen grundsätzlich zu leichter lenkbaren Rädern, allerdings steigt auch das Lenkerflattern, da die Schwingungen des Vorderrads durch die dann meist ebenfalls steiler positionierte Radgabel weniger gedämpft werden. Die geringere Lenkpräzision kann zu einer erhöhten Unfallgefahr führen.

Wer sich ein Tourenrad zulegen möchte sollte sich nach einem Rad mit einem steilen Steuerkopfwinkel von 73 Grad oder etwas darüber umsehen. Hier wirkt sich dies nicht negativ aus, da diese Velos in der Regel oft sehr schwer bepackt werden; eine Folge ist die Reduzierung des Lenkerflatterns.

Bei besonders flachen Winkeln - wie sie das Hollandrad hat (ca. 66 Grad) - macht sich bei langsamer Fahrt das Gewicht des Fahrers beim Lenken negativ bemerkbar. Da der Lenker sehr träge reagiert, kann dies gerade im Stadtverkehr zu Unfallsituationen führen, wenn Sie nicht rechtzeitig einem Hindernis ausweichen können.

Vorderradgabel

Ungefederte Vorderradgabel

Sehr beliebt ist es in "Radlerkreisen", die Vorderradgabel zu ersetzen.

Dies geschieht häufig um eine ungefederte gegen eine gefederte Gabel auszutauschen; ein Mehr an Komfort und Sicherheit sind hier die Hauptgründe.

Durchaus legitime und vom Ansatz her positive Gedanken. Doch ist so etwas wirklich so ohne weiteres möglich? Kann jede Gabel verwendet werden?

Beantwortet werden könnte die Frage mit einem klaren "ja schon, aber ..."

Um beurteilen zu können, ob eine Austausch-Gabel geeignet ist, müssen wir uns mit einem interessanten Aspekt des Fahrzeugbaus beschäftigen, dem sogenannten Nachlauf.

Nachlauf (Grün) des Rades eines Einkaufwagens

Nachlauf

Den Nachlauf eines Rades beobachten wir immer wieder, ohne ihm vielleicht viel Beachtung zu schenken.

Will man ein Beispiel aufgreifen, so denke man an den Gepäckwagen und an den Einkaufswagen.

Bei diesen Fahrzeugen richten sich die Räder automatisch nach hinten aus, wenn der Wagen nach vorne geschoben wird.

&und wer schon einmal einen Einkaufswagen erwischt hat, bei dem sich die Räder nicht nach hinten ausgerichtet haben, der wird festgestellt haben, dass die "Navigation" durch Regale und Auslagen sehr erschwert, wenn nicht gar unmöglich geworden ist.

Nun ist der Nachlauf beim Fahrrad nicht so augenfällig, er kommt aber auch hier zum Tragen.

Definition

Nachlauf (Grüner Pfeil) des Vorderrades

Beim Nachlauf sind die Räder zur Gelenkachse bzw. zur Drehachse des Steuerrohrs versetzt angebracht.

Um den Nachlauf erkennen zu können, muss die Drehachse (blauer Pfeil) bis zum Boden verlängert werden.

Wird nun ein Lot (roter Pfeil) von der Vorderradachse zum Boden gefällt, wird ersichtlich, dass dieses hinter der verlängerten Drehachse auftrifft.

Der zu messende Abstand in cm definiert den Nachlauf (grüner Pfeil) des Fahrrades.

In der Praxis können mit einem Nachlauf von ca. 6 cm meist gute vor allem nicht zu unruhige Lenkeigenschaften erreicht werden, die für die Fahrsicherheit sehr wichtig sind.

Hinweis:
Tourenräder haben oftmals einen kleineren (5 bis 5 ½ cm) Nachlauf. Diese Räder sind auf Grund ihres langen Radstandes meist recht laufruhig. Um die Trägheit der Lenkung nicht noch weiter zu steigern, wird der Nachlauf etwas reduziert.

Auswirkungen

Veränderungen an diesem "werkseitig" definierten bzw. vorgegebenen Nachlauf können bewirken, dass Ihr Rad andere Fahreigenschaften erhält.

Im Extremfall kann dies dazu führen, dass Ihr Rad nicht mehr fahrbar ist, wenn aus einem Nachlauf ein Vorlauf wird. Geschehen könnte dies, wenn beispielsweise in einen steil stehenden Steuerkopf eine stark nach vorne gekrümmte Gabel eingebaut würde.

Damen Tourenrad

Gefahrenlage

Ein Rad das sich im Zustand des Vorlaufs befindet, versucht sich "umzudrehen", um wieder in eine "Nachlaufposititon" zu gelangen.

Es würde also immer nach links oder rechts ausbrechen und das Fahrrad wäre nicht mehr lenkbar; im Grunde unnötig zu erwähnen, dass dies den Fahrspaß verringert und die Unfallgefahr stark ansteigen lässt.

Bitte beachten: Gerade beim Austausch der Vorderradgabel muss die Krümmung der Gabel immer in Relation zum Steuerkopfwinkel gesehen werden.

Wer nun aus der Analyse seines persönlichen Anforderungsprofils eine für ihn geeignete Rahmengeometrie ausgewählt hat, sollte nun daran gehen, den Rahmen auf seine Körpermaße hin abzustimmen. Es muss die richtige Rahmengröße gewählt werden, damit u. a. eine optimale Kraftübertragung und Sitzposition gewährleistet ist.

Das Fahren mit dem Rad wird insgesamt wesentlich leichter und macht einfach mehr Spaß. ... und es wird auch seltener dazu kommen, dass andere Radfahrer, ohne dass es nach einer großen Kraftanstrengung aussieht, an Ihnen vorbeiziehen. Darüber hinaus kann Fehlstellungen vorgebeugt werden, die zu teilweise chronischen Gesundheitsschäden führen können. 

Welche Rahmengrößen gibt es?

Die Größenangaben der verschiedenen Hersteller sind nur bedingt zu vergleichen. Da es keine Messvorschriften gibt, wird in der Regel die Rahmenhöhe angegeben. Genaue Auskunft geben die jeweiligen Maßskizzen der Hersteller.

Faustformel:

Rahmenhöhe =
Abstand Tretlagerwelle bis Sattelklemme

Die gebräuchlichsten Einheiten sind Zoll oder cm, wobei 1 Zoll ( ") 2,54 cm beträgt; so entspricht ein 19 " Rahmen einem 48 cm Rahmen.

Citybike, ungünstigere Wiegerahmengeometrie

Wie schon erwähnt variiert die Rahmengeometrie je nach Einsatzzweck des Fahrrades
z. B.:

Schritthöhe

Über die Schritthöhe Messung der Schritthöhe(Innenbeinlänge) können Sie ermitteln, welche Rahmenhöhe für Sie passend ist:

Schritthöhe = Bestimmung der Rahmenhöhe.

Ihre Schritthöhe messen Sie barfuss, mit hüftbreiten Fußabstand (siehe Skizze).

Wie Sie nun daraus die richtige Rahmenhöhe Ihres Fahrradtyps errechnen, können Sie der nachstehenden Tabelle entnehmen.

Auswirkungen

Fahrradtyp

Schritthöhe
mulitpliziert mit Faktor

Rahmenhöhe in

Mountainbike

0,226

Zoll

Trekkingrad

0,265

Zoll

Rennrad
Citybike

0,665

cm

Beispiel: Schritthöhe = 86 cm

Rahmenhöhe Mountainbike = 86 x 0,226 = 19,43 Zoll

Rahmenhöhe Trekkingrad = 86 x 0,265 = 22,79 Zoll

Rahmenhöhe Rennrad = 86 x 0,665 = 57,19 cm

Liegt der theoretische Wert zwischen zwei Rahmengrößen, gilt folgende Faustregel:

  • Wählen Sie bei sportlicher Fahrweise die kleinere Rahmenhöhe.
  • Wählen Sie bei tourenorientierter Fahrweise eher die größere Rahmenhöhe.

Optimale Sitzhöhe

Klemmung (Pfeil) am Sattelrohr

Zur Entfaltung eines optimalen Wirkungsgrades Ihres "Muskelschmalzes" muss die Sitzhöhe des Sattels richtig eingestellt werden.

Zum Verstellen der Sattelhöhe wird die Klemmung am Rahmen gelöst und der Sattel wie gewünscht verstellt.

Stellen Sie zuerst die linke Pedale nach unten (6 Uhr Stellung). Setzen Sie sich gerade auf das Fahrrad und stellen die Ferse auf das Pedal.

Die Sattelhöhe ist richtig eingestellt, wenn das linke Bein in dieser Position gestreckt ist (Hinweis: Gerade sitzen und das Becken nicht seitlich hängen lassen!). Die Sattelstütze darf nur maximal bis zur Markierung herausgezogen werden um die Bruchfestigkeit der Stütze nicht zu verschlechtern. Falls keine Markierung vorhanden ist, muss die Stütze mindestens 6 cm tief im Rahmen stecken. Ziehen Sie anschließend die Klemmung wieder fest.

Gebrochene, nicht richtig fixierte Sattelstützen zählen zu den häufigsten Gefahren; Stürze sind meist nicht mehr zu vermeiden!

Neigung des Sattels

Die Verbindungslinie vom Sattelhinterteil zur Sattelspitze bildet im Regelfall eine Waagrechte. Wer jedoch beim Radeln Schmerzen am Schambein bekommt, sollte die Sattelspitze etwas senken. Sie sitzen dann vor allem auf den Beckenknochen und erreichen dadurch eine Entlastung des Schambeines.

Die Sattelspitze sollte 6 cm - 8 cm hinter der Mitte des Tretlagers sein. Zur Gegenprobe steht die Kniescheibe bei waagrechter Kurbel (3 Uhr Stellung) exakt lotrecht über der Pedalachse.

Einstellung der Lenkerhöhe

Die Lenkerhöhe wird durch Höher- oder Tiefersetzen des Vorbaus verändert. Im Vorbau finden Sie einen Markierungsstrich der anzeigt, wie weit die Lenkerstütze maximal herausgezogen werden darf. Ein winkelverstellbarer Vorbau ermöglicht eine variable Einstellung der Lenkerhöhe, da der Neigungswinkel individuell eingestellt werden kann.

Der Lenker ist ein besonderes gefahrensensibler Bereich, da sich der Radfahrer zum einen darauf abstützt - ein Wegbrechen könnte zu einem Vorwärtssturz führen -  und zum anderen die Fahrradlenkbarkeit sichergestellt sein muss.

Tipp: Beim Fahren die Arme im Ellenbogengelenk stets leicht anwinkeln, Ihre Arme können dann wie "Stoßdämpfer" arbeiten und verringern so Vibrations- und Erschütterungsbedingte gesundheitliche Probleme.