Projektbikes 2011 - Teil 3 - Die Bremsen

Nach den ersten beiden Grundlagenartikeln zu den Themen „Rahmen“ und „Schaltung“ kommt nun ein kleiner Überblick über die Grundlagen im Bereich der Bremsen. Unumstritten sind die Bremsen mit das wichtigste Bauteil an einem Fahrrad – unabhängig davon, ob es vornehmlich bergauf oder bergab gehen soll. Schließlich entscheidet sich das richtige Tempo über „Pokal oder Spital“ und um den bekannten Sprüchen treu zu bleiben darf auch die Redensart: „Wer bremst verliert“ nicht unzitiert bleiben. Der eigentliche Kern des Pudels steckt jedoch in folgender Aussage: „Wer später bremst fährt länger schnell(er)“.

Auf Grund der in den ersten beiden Beiträgen geäußerten Kritik ist dieser Artikel ein wenig anders aufgezogen – Feedback und Ergänzungen sind erwünscht! Schauen wir sie uns also einmal genauer an, die Geschwindigkeitsvernichter. Und zwar ganz von Anfang an.

Bezogen auf das Mountainbike könnte man sagen: Am Anfang war die Felgenbremse.

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Eine Felgenbremse? Richtig! Doch keine V-Brake, wie wir sie heute an vielen Stadträdern sehen, sondern ebenfalls über Seilzüge betätigte Derivate dieser Bremse (U-Bremse, Cantilever-Bremse,…). Allen Bremsen, sowohl den Felgen-, als auch den Scheibenbremsen, ist jedoch gemein, dass sie axial wirken. Das unterscheidet sie von den Trommel- oder Klotzbremsen, dei radial wirken. Richtig interessant wurde es jedoch mit der guten alten V-Bremse, die sich auch heute noch an manchem Rad finden lässt. Sie ist vergleichsweise einfach herzustellen gewesen und die Bremskraft hat meistens gereicht, um die Räder auf egal welchem Untergrund blockieren zu lassen.

Hinzu kam, dass die Bremsen leicht waren und so hat sich die Felgenbremse gerade bei Leichtbauern lange gegen die in den 90er Jahren aufkommenden Scheibenbremsen* erwehren können. Ein weiterer wichtiger Vorteil der Felgenbremse, der lange Zeit ihre Vormacht am Markt begründet hat, ist jedoch schlicht und ergreifend die technische Einfachheit gewesen. Zwar sind hydraulische Scheibenbremssysteme schon lange entwickelt gewesen, doch bevor konkurrenzfähige Scheibenbremsen in einer an das Mountainbike angepassten Bauweise überhaupt herstellbar gewesen sind, vergingen einige Jahre.

Bild von User 200Puls

Doch Felgenbremsen haben auch von Anfang an erhebliche Nachteile mit sich gebracht, an denen sie schlussendlich auch zu Grunde gegangen sind. Gerade am Mountainbike, wo die Felgen regelmäßig in Matsch getaucht werden oder nass sind, kommen Felgenbremsen schnell an ihre Grenzen. Hinzu kommt, dass die oben beschriebene einfache Einstellbarkeit auch zu Lasten einer perfekten Einstellung geht und so ein Teil der Bremskraft gar nicht erst entsteht.

Der vielleicht wichtigste Punkt ist jedoch, dass die Dosierbarkeit der Felgenbremsen immer ihr größter Nachteil gewesen ist. Viele V-Bremsen haben genügend Bremskraft geliefert, um den Fahrer / die Fahrerin unelegant über den Lenker absteigen zu lassen – an diesem Punkt kann es also nicht gelegen haben. Doch dieses „digitale“ Bremsgefühl ist wenig hilfreich, wenn die Bremskraft gezielt eingesetzt werden soll. Hier haben die Scheibenbremsen die Felgenbremsen (vor allem die V-Bremsen unter den Felgenbremsen) mit besserer Funktion ausgestochen. Die gleiche oder größere Bremskraft lässt sich bei einer Scheibenbremse feiner dosieren und dank der reduzierten Hebelkräfte (im Falle einer hydraulischen Scheibenbremse) profitieren davon die Fahrsicherheit und der Komfort des Mountainbikers. Und genau diese Gründe sind es, die dafür sorgen, dass heute kaum mehr ein Mountainbike ohne Scheibenbremsen ausgeliefert wird – nicht mal an Gewichtsfetischisten.

Im Forum haben sich einige User im Jahre 2005 die Arbeit gemacht, beide Systeme eingehend zu vergleichen. Folgendes Ergebnis können sie präsentieren:

Mtb-news.de – V-Brake vs. Diskbrake

Die Entstehungsgeschichte dieser Übersicht könnt ihr hier nachlesen: LINK zum Thema im Forum.

Wer gerne mehr Details zum Kampf V-Bremse gegen Scheibenbremse erlesen und diskutieren möchte, sollte sich diesen Thread nicht entgehen lassen: LINK zum Thema im Forum.

„Das Bessere ist des Guten Feind“ oder der Sieg der Scheibenbremse.

Warum haben sich also Scheibenbremsen im Mountainbike-Einsatz durchgesetzt und warum sind Rennradfahrer immer noch auf Felgenbremsen unterwegs?

Die Antwort auf den ersten Teil der Frage ist relativ einfach zu finden, denn Scheibenbremsen sind schlicht und ergreifend besser auf das angepasst, was beim Mountainbiken gefordert wird: Zuverlässige Funktion unter allen Witterungsbedingungen, hohe Bremskraft und niedrige Hebelkräfte bei guter Dosierbarkeit. Zwar gibt es gerade im Bezug auf die Dosierbarkeit große Unterschiede zwischen den Scheibenbremsen, doch genügend Bremskraft bieten mittlerweile fast alle verfügbaren Bremsen und häufig unterscheiden sich die verschiedenen Preisklassen nicht in der Bremskraft oder Zuverlässigkeit, sondern beim Gewicht und bei den Einstelloptionen. Wer will, kann an den Topmodellen noch das letzte Gramm herausfeilschen und damit den V-Brakes ernsthaft Konkurrenz machen oder aber nicht nur die Hebelweite verstellen (was ein Muss ist!), sondern auch den Druckpunkt, die Modulation oder den Hebelweg bis zum Druckpunkt verstellen.

Ob das alles notwendig ist, ist unterdessen eine andere Frage. Aus diesem Grund fahren viele User lieber eine Bremse, die ein konstantes Hebelgefühl und hohe Zuverlässigkeit bietet und dafür mit weniger Einstelloptionen daher kommt. Wichtig ist in jedem Fall, dass ihr vor dem Kauf einer Scheibenbremse eine Probefahrt macht oder euch hier im Forum in den diversen Themen über die Charakteristik eurer Wunschbremse informiert. Denn auch wenn die Bremsen mittlerweile weitestgehend standfest und ausgereift sind, so sind sie doch noch grundverschieden in ihrem Hebelgefühl und der gefühlten „Bissigkeit“ der Bremse. Was hier gut oder schlecht ist, muss jedoch für sich selbst entscheiden.

Rein von ihrem Funktionsprizip ähneln sich jedoch alle Scheibenbremsen, weshalb hier eine schematische Darstellung (Quelle: Wikipedia) von einer Autobremse genügt.

Oben im Teil der Grafik ist jeweils die Bremszange mit den Bremsbelägen dargestellt, durch die eine Bremsscheibe läuft. Wird die Bremse betätigt (unteres Bild), so werden die Bremskolben nach vorne gedrückt und die Bremsbeläge berühren die Scheibe. In Folge der Reibung zwischen Belag und Scheibe wird die Bremsscheibe an der Rotation gehindert, wodurch ein Bremsmoment auf die Nabe übertragen wird. Dieses Moment wiederum wird von der Nabe über die Speichen an die Reifen weitergeleitet und verzögert das Fahrrad gegenüber dem fest stehenden Boden, solange der Reifen genügend Reibung mit dem Boden aufbringen kann.

Doch warum fahren Rennradfahrer noch immer nicht mit Scheibenbremsen? Die einfache Antwort wäre: Weil sie keine brauchen. Die Gründe dafür? An einem Mountainbike kommt es auf Bremskraft unter allen Bedingungen an und in der Regel wird sehr viel gebremst. Beim Rennradfahren hingegen spielen Faktoren wie Aerodynamik und Gewicht die übergeordnete Rolle, denn gebremst wird eher weniger und selten im Matsch (Cross-Rennen einmal ausgenommen und hier finden sich auch zunehmend Scheibenbremsen an den Rädern!). Somit sind die Vorzüge einer Scheibenbremse gegenüber ihren Nachteilen an einem Rennrad zu gravierend, als dass der Einsatz Sinn machen würde. Die feine Technik mit den gebremsten Scheiben behalten wir Mountainbiker also vorerst weiterhin für uns…

Darüber hinaus bleiben noch einige Fragen, die wir an euch haben:

Wann seid ihr von den Felgenbremsen auf die Scheibenbremsen umgestiegen?
Welche Bremse habt ihr aus Überzeugung bis ins Jahr 2000 und später hin verteidigt?
Welches war die beste Felgenbremse, die je hergestellt worden ist?

Zu diesen Fragen passt auch eine interessante Foren-Diskussion aus dem Technikforum „Bremsen“, in der die Frage aufgeworfen wird: „Gibts noch V-Brake Fahrer ??“

An den Projektbikes sind Bremsen von Shimano (XTR), Sram (X0) und Formula (The One) verbaut. Ausgewählt wurden diese Bremsen, weil sie von den Charakteristiken her sehr verschieden sind und am Markt sehr weit verbreitet – Avid, Formula und Shimano teilen sich den OEM Markt weitestgehend auf und auch im Aftermarket sind die Bremsen dieser Hersteller sehr weit verbreitet. Das vierte wichtige Unternehmen ist Magura, doch unser Dauertest von der im letzten Jahr vorgestellten MT8 wird noch ein wenig auch sich warten lassen. Fahrberichte zu den ersten drei Bremsen werden wir euch in Kürze liefern. Wer besonders gute oder besonders schlechte Erfahrungen mit den verschiedenen Bremsen gemacht hat, kann hier ebenfalls gerne sein Feedback hinterlassen.

Im Forum wird das Thema Bremsen in einem extra Unterforum behandelt, in dem alle Themen rund um die Bremse aufgegriffen und beantwortet werden (können).

Begriffe

Bremsbelag – Der Bremsbelag ist das Medium, das mechanisch oder hydraulisch gegen eine Reibfläche gedrückt wird. Der Belag ist als Opferbauteil ausgelegt und ist deshalb das Hauptverschleißteil einer Bremse. Auch „Bremsklotz“ genannt.
Bremse – System, mit dem Verzögerung verursacht und kontrolliert werden kann.
Bremshebel – Hebel, über den die Bremse gesteuert und kontrolliert wird. Je nach Hebellänge wird zwischen 1-Finger, 2-Finger oder sogar 3-Finger Bremshebeln unterschieden. Der Bremshebel übersetzt die Fingerkraft und überträgt sie über die Bremsleitung in die Bremszange.
Bremsflüssigkeit – Flüssigkeit (z.B. Mineralöl, DOT, etc.) über die die Kraft vom Bremshebel zur Bremszange übertragen wird. Von den gängigen Herstellern verwenden Shimano und Magura Mineralöl, während bei Hope, Formula und Avid mit DOT Bremsflüssigkeit entlüftet wird.
Bremsleitung – Bremsflüssigkeit führende Leitung, die den Bremshebel mit der Bremszange verbindet.
Bremsscheibe – Die Bremscheibe ist mit der Nabe des Laufrades verschraubt und überträgt das Bremsmoment auf den Boden. Ihr Durchmesser hat maßgeblichen Einfluss auf das Bremsmoment und die Kühleigenschaften der Bremse. Löcher in der Bremsscheibe helfen dabei, die aufgenommene Wärme besser an die Umgebung abzugeben, um ein Überhitzen zu verhindern.
Bremszange – Der die Scheibe einer Scheibenbremse umfassende Teil wird als Bremszange bezeichnet. Die Bremszange ist über Schrauben mit dem Rahmen oder der Gabel verbunden.
entlüften – Arbeitsschritt, bei dem das Bremssystem (Bremszange, Bremsleitung und Bremshebel) vollständig luftleer mit Bremsflüssigkeit aufgefüllt wird. Eine nicht perfekt entlüftete Bremse ist im Zweifelsfall nicht betriebssicher!
Fading – Fading bezeichnet ein unerwünschtes Nachlassen der Bremswirkung, das durch überhitzte Komponenten entsteht. Gründe können reduzierte Reibwerte von überhitzten Belägen oder Dampfblasen in der Bremsflüssigkeit sein.
Felgenbremse – Bremssystem, bei dem die Bremsbeläge auf eine Felge einwirken. Kann sowohl mechanisch, als auch hydraulisch übersetzt sein.
Scheibenbremse – Bremssystem, bei dem die Verzögerung durch eine auf der Nabe des Fahrrades befestigte Bremsscheibe und den im Bremssattel liegenden Bremsbelag erzeugt wird. Kann sowohl hydraulisch, als auch mechanisch übersetzt sein.

Standard Scheibengrößen

140mm
160mm
180mm (185mm)
200mm (203mm = 8″)

Montagestandards für die Bremszange

Postmount – Bei diesem Standard wird die Bremse in zwei längs zur Fahrtrichtung zeigende Gewinde geschraubt. Durch diese Anordnung kann die Bremse ohne Unterlegscheiben über Langlöcher in der Position angepasst werden. Ein Nachteil kann sein, dass die Gewinde in der Regel nicht austauschbar sind, sollten sie beschädigt werden.
IS-2000 – Der erste Standard, mit dem Bremszangen montiert worden sind und immer noch werden. Zwei quer zur Fahrtrichtung weisende Bohrungen werden verwendet, um die Bremszange zu befestigen. Um die Bremszange seitlich gegenüber der Bremsscheibe zu positioniern muss mit Unterlegscheiben gearbeitet werden, weshalb die Montage teilweise umständlich sein kann.

Montagestandards für die Bremsscheibe

6-Loch Montage (ebenfalls IS2000 Standard)
Centerlock (von Shimano)

Montage einer Scheibenbremse
Ein ausführliches HowTo-Video zur Montage einer Scheibenbremse bereiten wir gerade mit einigen anderen Videos vor. Bis dahin müsst ihr mit den verschiedenen Videos der Hersteller vorlieb nehmen. Eine kurze Beschreibung des Vorgehens gibt es aber natürlich trotzdem:

1. Bremshebel montieren (Drehmomente beachten!)
2. Bremsscheiben montieren (Drehmomente und Laufrichtung beachten!)
3. Laufräder montieren (auf sauberen Sitz in den Ausfallenden achten, damit die Scheiben gerade im Rahmen sitzen. Schnellspanner / Steckachsen richtig festziehen, um Toleranzen zu minimieren)
4. Eventuell benötigte Adapter an Rahmen / Gabel montieren (auch hier auf Drehmomente achten! Nach fest kommt ab und gerade PM-Aufnahmen sind nicht einfach zu ersetzen).
5. Bremszange mit den mitgelieferten Schrauben locker anschauben und Bremsleitung entlang des Rahmens sauber verlegen. Sollte die Leitung zu lang sein, muss sie gekürzt werden. Wer sich das Entlüften einer Bremse zutraut, darf selbst aktiv werden. Wer sich diesen Schritt nicht zutraut, sollte mit fertig montierter Bremse den Händler seiner Wahl aufsuchen.
6a. Bei Bremszangen mit Postmount (PM) Montage nun den Bremshebel der jeweiligen Bremse anziehen und bei gezogenem Hebel die Schrauben fest anziehen. Dann den Bremshebel wieder loslassen und kontrollieren, ob die Scheibe schleiffrei läuft.
6b. Bei Bremszangen mit IS-2000 Montage den Bremssattel fest anziehen und kontrollieren, ob sich die Scheibe mittig in der Zange befindet und ob die Beläge seitlich ohne Kontakt zur Bremsscheibe liegen. Sollte die Scheibe nicht mittig laufen muss die Zange wieder abgeschraubt werden und durch feine Unterlegscheiben so lange positioniert werden, bis sich das Rad schleiffrei drehen kann.
7. Bremsbeläge nach Angaben des Herstellers auf der Straße (verkehrsberuhigt!) einbremsen und dann nichts wie ab auf den Trail.

Weitere Informationen zur Scheibenbremse bei Wikipedia (mit kurzen Beschreibungen von Einkolbensätteln, Festsattelbremsen und Schwimmsattelbremsen).

Weitere Informationen zur Felgenbremse bei Wikipedia.

*: In den 90er Jahren wurden die ersten Scheibenbremsen für das Fahrrad entwickelt. Tatsächlich wurden die ersten Scheibenbremsen im Automobil bereits Anfang des 20. Jahrhunderts verwendet.

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