Wissenswertes über Fahrradgangschaltungen

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Shimano, Campagnolo & Co – Wissenswertes über Fahrradgangschaltungen

Man hört die Frage ziemlich oft, wenn jemand vom neu erstandenen Fahrrad erzählt: „Und, wie viele Gänge?" Gangschaltungen findet man an den meisten heutzutage hergestellten Fahrrädern. Lediglich bei Tourenrädern werden sie mitunter nicht verbaut, das gilt auch für die vor allen Dingen bei Jugendlichen beliebten Eingangräder, die außerdem über keinen Freilauf verfügen (engl. „Single-Speed" oder auch „Fixie"). Erste Gangschaltungen wurden bereits seit den 1900er Jahren verbaut. Die gebräuchlichsten Formen von Schaltungen sind sogenannte Ketten- oder Nabenschaltungen.

Die Wahl einer geeigneten Gangschaltung hängt dabei ganz von den eigenen Bedürfnissen ab wie von der Frage: „Wozu verwende ich mein Fahrrad?" Nennen Sie ein Rennrad Ihr Eigen bzw. wollen ein solches kaufen, greifen Sie am Besten auf eine Kettenschaltung zurück. Benötigen Sie ein Tourenrad für den Einkauf oder für den Weg zur Arbeit, sind Nabenschaltungen sicherlich besser geeignet. Warum das so ist, wie Fahrradgangschaltungen funktionieren und welche Vor- und Nachteile sich ergeben, das möchte Ihnen dieser Ratgeber näher bringen.

Die Gangschaltung und ihre Komponenten

Eine Gangschaltung am Fahrrad besteht zunächst einmal aus einem Tretkurbel-Antrieb. Durch das Pedaltreten wird die Kraft der Beine auf eine Welle übertragen, die dadurch kreisförmig in Bewegung gesetzt wird. Zwischen dem Antrieb und dem angetriebenen Hinterrad befinden sich ein schaltbares Getriebe sowie die zur Gangschaltung gehörenden Bedienelemente. Es gibt zwei wesentlich unterschiedliche Bauarten von Fahrradgangschaltungen, Kettenschaltungen und Nabenschaltungen (s.u.). Die Schaltung wird durch entsprechende Schalthebel über Bowdenzüge betätigt. Diese befinden sich am Lenker oder am vorderen Rahmen des Fahrrads. Neben Schalthebeln gibt es auch noch andere Formen. Verbreitet sind beispielsweise auch Drehgriffe oder Zweihebelgriffe.

Die Nabenschaltung: Funktionsweise und Typen

Erste Nabenschaltungen für Fahrräder wurden bereits gegen Ende des 19. Jahrhunderts hergestellt. 1902 wurden die Ersten davon serienmäßig produziert. Wer heute ein Tourenrand bzw. Cityrad mit einer Rücktrittbremse und/oder einem geschlossenen Kettenkasten haben möchte, muss sich ein Fahrrad mit einer Nabenschaltung kaufen. Eine Nabenschaltung ist eine Hinterradnabe, die mit einer Gangschaltung versehen ist. Im Gegensatz zur Kettenschaltung, die der Ratgeber weiter unten behandelt, sind bei einer Nabenschaltung alle Bauteile des Getriebes vor Verschmutzung geschützt. Dies hat zur Folge, dass Nabenschaltungen viel weniger verschleißanfällig sind als Kettenschaltungen.

Die Herstellung einer Nabenschaltung ist jedoch weitaus aufwendiger als bei einer Kettenschaltung. Die Verkaufspreise sind daher auch höher als bei Kettenschaltungen. Diese werden besonders bei Rädern eingesetzt, die zu sportlichen Zwecken verwendet werden, da sie über weit weniger Masse verfügen als die Nabenschaltungen. Die Nabenschaltungen bei Fahrrädern (es gibt sie auch zum Beispiel bei älteren Motorrädern) funktioniert mittels Planetengetrieben. Die Kraft wird dabei mithilfe von Zahnrädern übertragen. Die ersten Nabenschaltungen verfügten über zwei Gänge. Bei mehr Gängen müssen verschiedene Planetengetriebe innerhalb der Nabe miteinander kombiniert werden. Diese können auch in Reihe geschaltet werden, sodass sich Nabenschaltungen von zwei bis insgesamt 14 Gängen konstruieren lassen.

Kombination weiterer Elemente 

Mithilfe einer Nabenschaltung lassen sich auch weitere Elemente kombinieren. Dies können etwa Rücktrittbremsen sein, oder Fahrraddynamos und Elektromotoren. Nabenschaltungen – wie bereits erläutert – sind aufgrund ihrer geschlossenen Bauweise sehr wartungsarm und besitzen nur einen geringfügigen Verschleiß. Die geschlossene Bauweise bedingt, dass Schmutz und Nässe kaum eindringen und eine entsprechende Schmierung des Getriebes gesichert ist.

Vorteile der Nabenschaltung

Ein weiterer Vorteil der Nabenschaltung liegt darin, dass man sie auch im Stillstand des Rades betätigen kann. Dieser Vorteil ist hingegen bei einer Kettenschaltung nicht gegeben. Bei der offenen Form der Kettenschaltung kann es weiterhin vorkommen, dass die Kette bei einem Schaltvorgang abspringen kann. Auch dies kann bei einer Nabenschaltung nicht passieren. Das hängt damit zusammen, dass an der Nabe nur ein einziges Ritzel und an der Kurbel nur ein Kettenblatt vorhanden ist. Somit ist eine sehr gerade Kettenführung möglich. Dies ist auch gleichzeitig die Voraussetzung, um eine maximale Zugkraftübertragung zu erzielen.

Positiv bei dieser Konstruktionsweise ist der geringe Verschleiß von Kette und Zahnrädern. Dadurch ist weiterhin eine sehr symmetrische Speichenformation möglich, die durch ihre gleichmäßige Spannung Brüche verhindert. Ebenso kann die Kette besser geschützt werden (Kettenkasten), um Verschmutzungen zu verhindern.

Nachteil: geschlossene Bauweise

Ein Nachteil der Nabenschaltung besteht trotz ihrer Wartungsarmut dennoch in ihrer geschlossenen Bauweise. Sollte diese doch einmal repariert werden müssen, ist dies fast nur von erfahrenen Mechanikern möglich. Die Demontage und das folgende Zusammensetzen sind nicht ganz einfach. Weiterhin sind einige Spezialwerkzeuge vonnöten, die sich nicht in jedermanns Werkzeugkasten befinden. Der Wirkungsgrad bei Nabenschaltungen ist etwas geringer. Bei den meisten Nabenschaltungen beträgt er 92 bis 97 Prozent, bei guter Pflege 96 bis 99 Prozent.

Tuning ist bei Nabenschaltungen eingeschränkt möglich. Die Abstufung der einzelnen Gänge ist zwar nicht veränderbar. Nur die Primärübersetzung kann durch die Wahl von Kettenblatt und Ritzel angepasst werden. Bei einer Kettenschaltung hingegen lässt sich die Schaltung durch den Tausch der Zahnkränze und Kettenblätter sehr genau auf die eigenen Bedürfnisse einstellen. Nabenschaltungen wiegen darüber hinaus mehr als Kettenschaltungen. Die höheren Anschaffungskosten der Nabenschaltung werden eventuell durch die geringeren laufenden Kosten reduziert.

Die Kettenschaltung, ihre Funktionsweise und Anwendungsgebiete

Benötigt man das Fahrrad insbesondere für sportliche Zwecke oder unternimmt gerne Wochenendtouren und längere Radreisen, bietet sich eine Kettenschaltung an. Bei dieser Form der Fahrradschaltung läuft die Kette von einem vorderen Kettenblatt in eine (am Hinterrad befindliche) Schaltschwinge um zwei Kettenrädchen herum. Benutzt man den Schalthebel am Lenker, wird die Schaltschwinge seitlich bewegt, sodass die Kette auf das nächste Ritzel (einen Gang höher oder tiefer) wechselt. Mithilfe einer Rückholfeder wird die Kettenspannung dabei ausgeglichen.

Vorne befinden sich bei einer Kettenschaltung in der Regel zwei bzw. drei Ritzel. Am Hinterrad befinden sich zwischen fünf und neun Ritzel. Die damit mögliche Anzahl von Gängen liegt somit zwischen zehn und 27 Gängen. In den meisten Fällen sind davon allerdings nur 15 oder 16 wirklich nutzbar. Der Schaltvorgang selbst erfolgte bei klassischen Kettenschaltungen, indem man kurz vorher mit dem Pedaltreten aussetzte.  Heutzutage sind Schaltvorgänge auch unter voller Last möglich. Dieses „Feature" ist insbesondere im Sportbereich zum Beispiel bei Mountainbikes sinnvoll. Hier lässt sich bei der Fahrt durchs Gelände durch einen geschickten Gangwechsel unter Umständen ein Sturz verhindern.

Hochqualitative Kettenschaltungen erlauben aber auch schon die Wahl eines Ganges während einer Stillstandphase. Die in diesem Fall zu nennende Schaltung ist die sogenannte „Hyperglide-Schaltung". Bei dieser springt die Kette nicht mehr über mehrere Zahnräder hinweg, sondern arbeitet jeden Zahn ab und geht von einem Ritzel auf das Nächste über. Auch bei den Schalthebeln gab es Verbesserungen. Stufenlose Schaltungen sind weit verbreitet. Jedoch gibt es auch Modelle, bei denen ein hörbares Einrasten den gewählten Gang/das gewählte Ritzel anzeigt.

Ein Tipp für alle diejenigen, die zum ersten Mal ein Fahrrad mit Kettenschaltung fahren: Nutzen Sie möglichst alle Gänge gleichmäßig. Das hat zur Folge, dass alle Ritzel gleichmäßig abgenutzt werden. Dadurch entstehen keine einseitigen Belastungen, die das Material der permanent genutzten Ritzel schneller verschleißen, als dasjenige, der weniger benutzten Ritzel. Gerade Neulinge bei Kettenschaltungen neigen dazu, nur die jeweils kleinsten oder größten Gänge zu nutzen.

Wartung von Kettenschaltungen und mögliche Problemstellungen

Wie bereits erwähnt, ist die Wartung und Pflege von Kettenschaltungen um einiges aufwendiger als bei Nabenschaltungen. Wenn die Kette beispielsweise der Bewegung des Umwerfers nur verzögert folgt, ist es nötig, entweder den Umwerfer tiefer zu setzen, oder die Kettenblätter auszutauschen. Ist man einmal mit dem Rad gestürzt, kann es sein, dass die Kette bei der Wahl eines großen Gangs gelegentlich an den Speichen schleift. In diesem Fall ist das komplette Richten der Schaltung und des Hinterrades notwendig. Haben Sie weniger technischer Erfahrung in dem Bereich, lassen Sie diese Maßnahme unbedingt von einem Fachmann durchführen.

Verzögerungen beim Schalten oder plötzlicher Gangwechsel

Auch mit durchschnittlichen Kenntnissen lassen sich hingegen Verzögerungen beim Schaltvorgang selbst beheben. Wenn die Kette nicht sofort nach Betätigung die Position wechselt, liegt das in den meisten Fällen an einer falschen Länge der Kette. Diese sollte also entweder gekürzt oder verlängert werden. Es kann auch sein, dass die Federspannung der Schwinge zu gering eingestellt ist. Wenn die Verzögerung bei der Kette jedoch noch beim Herunterschalten vorkommt, sind nicht selten die Seil- bzw. Drahthüllen beschädigt und müssen ausgewechselt werden. Auch das Schaltseil bzw. der Schaltdraht selbst kann verschmutzt sein und sorgt dadurch für Schaltverzögerungen.

Ein weiteres Vorkommnis bei Kettenschaltungen ist, dass diese manchmal scheinbar von alleine Gangwechsel hervorrufen. Die häufigste Ursache für diesen Effekt ist eine zu große Federspannung. Daneben kann auch eine zu gering eingedrehte Schraube am Anschlagblech Ursache sein. Sollte die Kette sehr häufig bei Schaltvorgängen abspringen, ist diese meistens zu lang. Das Material der Kette kann sich durch jahrelange Beanspruchung weiten. Zumeist ist dabei die Herausnahme eines Kettengliedes vollkommen ausreichend, um das Problem zu beheben.

Generell gilt: möchte man Reparaturen an seiner Kettenschaltung selbst vornehmen, sollte man über gutes Werkzeug verfügen. Ein Montageständer kann dabei genauso hilfreich sein. Auch hier gilt: Übung macht den Meister. Bei Reparaturen, die Spezialwerkzeug erfordern, sollten Sie jedoch eine Werkstatt aufsuchen.

Weitere seltene Gangschaltungstypen

Es gibt zwei weitere Fahrradgangschaltungstypen, die allerdings weit weniger verbreitet sind. Auf der einen Seite steht dabei eine Kombination aus Ketten- und Nabenschaltung. Diese erlaubt zur herkömmlichen Nabenschaltung weit höhere Gangzahlen. Daneben gibt es auch Tretlagerschaltungen, bei denen sich das Getriebe im Tretlager befindet und mit dessen Hilfe sich das Übersetzungsverhältnis (zwischen Kettenrad und Kurbel) ändern lässt. Tretlagerschaltungen können zum einen als Umlaufrädergetriebe oder als zweiachsiges Getriebe ausgelegt sein.

Vor dem Kauf eines neuen Rades oder einer neuen Gangschaltung überprüfen Sie in jedem Fall alles selbst. Unternehmen Sie eine Probefahrt und machen Sie sich mit der favorisierten Gangschaltung vertraut.

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