Technik im Alltag Das Quarzrad
Irgendwann wird kein Radler mehr schalten. Eine sündhaft teure Elektroschaltung ist der Vorbote der Zukunft
Wer den eigenen Körper von Zeit zu Zeit in ein Folterwerkzeug einspannt und darin bewegt, bis Schmerz und Erschöpfung die Wahrnehmung der Außenwelt auf einen Ausschnitt von wenigen Quadratmetern Asphalt reduziert, der sollte der Öffentlichkeit von dieser Leidenschaft wohl besser möglichst wenig mitteilen. Andererseits bahnt sich in dem fraglichen Milieu gerade eine Revolution an, die in einigen Jahren unseren Alltag verändern wird – da mag, pünktlich zur Tour de France, eine Veröffentlichung aus der Welt des Radsports ausnahmsweise einmal angezeigt sein.
Zumal es, Überraschung, nicht um eine neue Errungenschaft der Pharmakologie geht, sondern um Fahrradtechnik, genauer gesagt: um eine Gangschaltung.
Wie bitte, eine Gangschaltung? Und was soll daran revolutionär sein?
Sie geht elektronisch.
Ach so.
Für einen Rennradfahrer ist eine Gangschaltung an sich nicht sonderlich interessant. Unterwegs nimmt er bei gemächlicherer Fahrweise die Landschaft wahr, sonst vor allem seinen Vordermann, der ihn vor dem Fahrtwind schützt, durch Ungeschick aber auch schnell zu Fall bringen kann. Hat er in mehr oder minder beklagenswertem Zustand sein Ziel erreicht, dann wird er über seine Gangschaltung kaum mehr zu sagen wissen, als dass seine Hände an den Schalthebeln wohl irgendwie die nötigen Griffe ausgeführt haben.
Natürlich gibt es Fachzeitschriften mit Anzeigen großer Komponentenhersteller, in denen diese Phänomene wie die »Schaltperformance« mit Prädikaten wie »geschmeidig« zu beschreiben pflegen. Und wahrscheinlich gibt es in der wunderlichen Welt des Radsports sogar Menschen, die solche Eigenschaften zu schätzen wissen. Für uns andere aber muss eine Gangschaltung funktionieren, dann sind wir schon zufrieden.
Die Elektroschaltung Shimano Dura Ace Di2, die mindestens so futuristisch aussieht, wie sie heißt, funktioniert, was insofern bemerkenswert ist, als das für frühere Versuche, Fahrräder elektronisch zu schalten, nicht ohne Weiteres zutraf. Angeblich haben sich Radprofis vier Jahre lang mit Prototypen herumärgern müssen. Die Mühe war nicht vergebens.
Die Di2 funktioniert sogar sehr schön. Wo sonst die Schalthebel sitzen, befinden sich nun Tasten, deren Form aber, wohl aus nostalgischen Motiven, den alten Hebeln nachempfunden ist. Zwei davon sind elastisch und imitieren so das alte Schaltgefühl, das entstand, weil früher allerlei Federn und Federchen mit Muskelkraft ge- und entspannt werden mussten.
Nun tippt der Fahrer auf die Taste, es surrt leise, und der Gang ist gewechselt. Noch einmal? Bitte schön: Surr, fertig. Beim Ausprobieren in der Werkstatt erscheint das Surren überraschend laut. Unterwegs ist es dann doch erheblich leiser als das Sausen des Fahrtwinds in den Ohren.
Wer je auf einem Rennrad saß, wird wissen, dass dessen Gangschaltung aus zwei Komponenten besteht. Vorne wechselt der sogenannte Umwerfer die Kette zwischen zwei oder drei Kettenblättern. Hinten legt sie das Schaltwerk auf eines von sieben bis elf Ritzeln, je nach Alter des Rades. Das Knifflige an diesem Arrangement ist die Notwendigkeit, diagonal zu schalten. Weil der Wechsel des Kettenblatts einem Sprung von zwei bis drei Ritzeln entspricht, müssen für einen einfachen Gangwechsel bisweilen Umwerfer und Schaltwerk gleichzeitig in Aktion treten: Vorne wechselt die Kette, sagen wir, vom kleinen auf das große Blatt, hinten gleichzeitig von einem kleineren Ritzel auf das übernächste größere. Mit der Di2 geht das sehr hübsch: Links einmal tippen, rechts zweimal, den Rest erledigt die Elektronik so schnell, wie man »Schaltvorgang« sagen kann.
Und worin besteht nun die Revolution?
Um das zu erklären, ist ein kleiner Exkurs zu den Armbanduhren erforderlich. Vor etwa vierzig Jahren tauchte in den Fachgeschäften eine völlig neue Art von Uhr auf. Statt einer Feder trieb ein Elektromotor das Uhrwerk an, und gesteuert wurde es nicht durch eine Unruhe, sondern durch einen irrwitzig schnell schwingenden Quarzkristall. Diese Uhren gingen sehr genau und waren damals unglaublich teuer. Heute sind Quarzuhren billige, zuverlässige Gebrauchsgegenstände zum Anzeigen der Zeit, während das Premiumsegment der Gesellschaft seinen Status mittels teurer mechanischer Uhren anzeigt.
Nicht anders wird es dem Radsport ergehen.
In mancher Hinsicht könnte das sogar ein Fortschritt sein. Der Schaltbremshebel, erdacht vor zwanzig Jahren, ist eine wunderbare Erfindung, aber er hat einen schweren Nachteil. Japanischen Ingenieuren war es damals gelungen, die komplette Steuerung der Gangschaltung in den Bremshebel zu integrieren, wodurch sich der Schaltvorgang vom Rahmen dorthin verlagerte, wo der Fahrer seine Hände ohnehin hat, nämlich an die Bremsen. Leider setzen Reibung, Staub, Wasser, Erschütterungen und Stürze der Lebensdauer dieser feinmechanischen Wunderwerke Grenzen. Die sündhaft teuren Bremsschalthebel des japanischen Komponentenherstellers Shimano pflegen ungefähr so lange zu halten, bis die nächste Schalthebelgeneration am Markt ist. Kein Händler repariert sie, denn ihr Innenleben erschließt sich allenfalls Feinmechanikern, Uhrmachern und Zen-Mönchen.
Nun wird diese Feinmechanik durch simple Elektromotoren und Schaltkreise ersetzt, deren Fertigungskosten im Cent-Bereich liegen dürften. Wie zuverlässig die Dura Ace Di2 ist, lässt sich natürlich noch nicht sagen. Und ihr Preis ist so absurd wie der einer Quarzuhr vor vierzig Jahren. Die Schaltung der Zukunft aber, das ist absehbar, wird elektronisch, zuverlässig und billig sein.
Und dann?
Wer sich die neue Elektroschaltung ansieht, der erkennt unschwer ihren strategischen Charakter: Dies ist ein Testgerät, geschaffen zur Erforschung und Vorbereitung eines Massenmarktes. Das Potenzial einer Elektroschaltung ist erst in Ansätzen realisiert, angefangen mit den Tasten, die so tun, als handele es sich um mechanische Schalthebel. Deren Form war früher sinnvoll, weil ein einziger Hebel aus allen Griffpositionen betätigt werden sollte, die ein Rennlenker so bietet. Nun wäre es ein Leichtes, beliebig viele Tasten anzubringen, wo immer sie gebraucht werden.
Der nächste logische Entwicklungsschritt betrifft die Elektronik: Tritt- und Pulsfrequenz misst der Profi schon heute während der Fahrt; es wäre eine Kleinigkeit, diese Daten einem Chip zu übergeben, der daraus die optimalen Zeitpunkte zum Gangwechsel ermittelt. Nebenbei würde für Sonntagsradfahrer, die mit den vielen Gängen ihrer Kettenschaltungen nicht zurechtkommen, eine Automatik abfallen.
Und dann wird es natürlich das Premiumsegment geben: die mechanische Retrogangschaltung, vielleicht aus durchsichtigem Material, damit das Innenleben zu bestaunen ist, für das Titanrad des wohlhabenden Puristen, der auch weiterhin ohne Elektronik unterwegs sein will, unplugged, sozusagen.
- Datum 07.09.2009 - 15:27 Uhr
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- Serie Technik im Trend
- Quelle DIE ZEIT, 09.07.2009 Nr. 29
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Wie kann man die DI:2 einen Vorboten auf den Weg zum nicht-mehr-schalten nennen? Im Grunde ist das eine normale Kettenschaltung, die nicht ueber Bowdenzuege, sondern halt Motoren funktioniert.
Aber hat der Autor schonmal eine Kettenschaltung der aktuellen Generation ausprobiert? fuer einen Bruchteil des Geldes hat Shimano z.B. XT und Ultegra im Sortiment. Viel mehr als Taste druecken ist das auch nicht, beim Kabel einziehen braucht's nen Ticken mehr Kraft (wobei "Kraft" als Wort schon zu stark gewaehlt ist).
Aber der Schaltkomfort ist mit der DI:2 recht gut vergleichbar, nur batterieunabhaengig.
Ne ne ne, die Zukunft gehoert gekapselten Systemen, die auch im Stand zu schalten sind, z.B. die Rohlof-Nabenschaltung ist da zu erwaehnen. Oder die Nu-Vinci Nabe. Eine stufenlos-schaltung, aehnlich dem System in Rollern. Wenn man hier eine Art Automatik noch einbringt, dann wuerde ich eher von zukunftsweisend sprechen....
Die "Zukunft" gehört wohl eher den Pedelecs, also den "Hybrid-Fahrrädern". Treten und Batterie. Das spricht jetzt eher die weniger sportlichen Radler an, und damit einen viel größeren Markt ;-). Und wenn die auch jetzt noch ziemlich konservativ konstruiert sind, kann das Pedelec der Schaltung ganz anders den Garaus machen: Tretkurbel mit Generator, Elektromotor in der Nabe (Serieller Hybrid). Bremsenergie kann zurückgewonnen werden, die Batterie unterstützt den Fahrer.
Der Wirkungsgrad einer Kettenschaltung wird gern überschätzt (Kette muss sauber und gut geölt sein), mit guten Generatoren und Motoren (natürlich ohne Bürsten) kann man einen ähnlich guten Wirkungsgrad erzielen. Und man kann dem Fahrer eine konstante (aber einstellbare) Tretgeschwindigkeit bieten - die Fahrradautomatik.
Ein derartiges Gefährt könnte man dann tatsächlich als Quarz-Uhr unter den Fahrrädern bezeichnen. Diesen Artikel kann man dagegen getrost als Sommerloch-Füller einordnen - wobei der Schamhaarartikel ja noch übler ist ;-). Prototypen und Reports derartiger SH-Fahrräder gibts schon, Links hier:
http://www.pedelecforum.d...
Das ist jedenfalls wesentlich interessanter als ein elektrischer Umwerfer...
Die "Zukunft" gehört wohl eher den Pedelecs, also den "Hybrid-Fahrrädern". Treten und Batterie. Das spricht jetzt eher die weniger sportlichen Radler an, und damit einen viel größeren Markt ;-). Und wenn die auch jetzt noch ziemlich konservativ konstruiert sind, kann das Pedelec der Schaltung ganz anders den Garaus machen: Tretkurbel mit Generator, Elektromotor in der Nabe (Serieller Hybrid). Bremsenergie kann zurückgewonnen werden, die Batterie unterstützt den Fahrer.
Der Wirkungsgrad einer Kettenschaltung wird gern überschätzt (Kette muss sauber und gut geölt sein), mit guten Generatoren und Motoren (natürlich ohne Bürsten) kann man einen ähnlich guten Wirkungsgrad erzielen. Und man kann dem Fahrer eine konstante (aber einstellbare) Tretgeschwindigkeit bieten - die Fahrradautomatik.
Ein derartiges Gefährt könnte man dann tatsächlich als Quarz-Uhr unter den Fahrrädern bezeichnen. Diesen Artikel kann man dagegen getrost als Sommerloch-Füller einordnen - wobei der Schamhaarartikel ja noch übler ist ;-). Prototypen und Reports derartiger SH-Fahrräder gibts schon, Links hier:
http://www.pedelecforum.d...
Das ist jedenfalls wesentlich interessanter als ein elektrischer Umwerfer...
Die "Zukunft" gehört wohl eher den Pedelecs, also den "Hybrid-Fahrrädern". Treten und Batterie. Das spricht jetzt eher die weniger sportlichen Radler an, und damit einen viel größeren Markt ;-). Und wenn die auch jetzt noch ziemlich konservativ konstruiert sind, kann das Pedelec der Schaltung ganz anders den Garaus machen: Tretkurbel mit Generator, Elektromotor in der Nabe (Serieller Hybrid). Bremsenergie kann zurückgewonnen werden, die Batterie unterstützt den Fahrer.
Der Wirkungsgrad einer Kettenschaltung wird gern überschätzt (Kette muss sauber und gut geölt sein), mit guten Generatoren und Motoren (natürlich ohne Bürsten) kann man einen ähnlich guten Wirkungsgrad erzielen. Und man kann dem Fahrer eine konstante (aber einstellbare) Tretgeschwindigkeit bieten - die Fahrradautomatik.
Ein derartiges Gefährt könnte man dann tatsächlich als Quarz-Uhr unter den Fahrrädern bezeichnen. Diesen Artikel kann man dagegen getrost als Sommerloch-Füller einordnen - wobei der Schamhaarartikel ja noch übler ist ;-). Prototypen und Reports derartiger SH-Fahrräder gibts schon, Links hier:
http://www.pedelecforum.d...
Das ist jedenfalls wesentlich interessanter als ein elektrischer Umwerfer...
Mit Gangschaltungen bei Fahrrädern verhält es sich ähnlich wie mit Rasierklingen: Jedes Jahr kommt eine angeblich revolutionäre Neuerung auf den Markt und man fragt sich, was die da eigentlich noch verbessern wollen. Für Sonntagsfahrer mag es kribbelig sein, mit einer Elektroschaltung unterwegs zu sein, aber wenn Du plötzlich ohne Batterie dastehst und schnell zur Arbeit musst, dann ist essig. Ebenso verhält es sich mit einer konventionellen Schaltung: sie ist ein potentieller Krisenherd.
Ich fahre seit einem Jahr ohne Gangschaltung. Mein Rad hat hinten nur ein Zahnrad mit sehr wenigen Zähnen. Der Geschwindigkeit ist damit zwar trotzdem eine obere Grenze gesetzt aber dafür ist das Rad ultraleicht und zuverlässig. Bergtouren kann man damit natürlich nicht unbedingt machen, aber von den 21 Gängen einer Kettenschaltung sind höchstens 5 sinnvoll, der Rest überschneidet sich eh oder biegt die Kette ungesund durch.
Fahre selbst ein Rad mit 8-Gang-Nabe von Shimano, und ich muss ehrlich sagen,
dass mir der Schaltprozess nicht als schwierige Aufgabe vorkommt, die man automatisieren müsste.
Mir ist freilich klar, dass bei Kettenschaltungen mit 3*7 Gängen das ganze etwas umständlicher ist, wobei ich halt nicht der Meinung bin, dass man 21 Gänge bräuchte, zumal sich ihre Übersetzungsbereiche überschneiden.
Aber ich will jetzt nicht nur schlechtreden, möglicherweiße unterschätze ich das Potential dieser Erfindung, das Doppelkupplungsgetriebe im Autobereich wird ja auch elektrisch geschaltet, und kann schon konstruktionsbedingt nicht rein mechanisch geschalten werden. Dafür hat es scheinbar aber viele schöne Eigenschaften, (keine Zugkraftunterbrechung, besserer Wirkungsgrad als klassische Automatik, etc) die es begehrenswert machen.
Folglich macht vermutlich elektrisches Schalten erst dann richtig Sinn wenn man im Fahradbereich ganz andere Getriebekonfigurationen nutzte, als das derzeit der Fall ist, wobei ich derzeit nichts derartiges kenne.
Für Alltagsfahrer ohne Rennsportambition, aber mit viel Freude am Fahrradfahren aber weniger am richten und pflegen, erscheint mir die Nabe alls die derzeit vernünftigste Lösung, ein paar eingebildete Wirkungsgradprozente mehr oder weniger zur Kettenschaltung stören mich nicht, sofern ich den Eindruck habe, dass das Rad "leicht läuft". Neben den oben erwähnten Pedelecs erscheint mir Zuverlässigkeit der wichtigste Trend im Fahradbereich zu sein.
Wie gesagt, ich sehe die Schaltung derzeit nicht als Problem an, die Idee einer Fahradautomatikschaltung kommt mir abwegig vor, da der plötzliche Gangwechsel den Fahrer erschrecken würde, während er dann sein Tretverhalten an den neuen Gang anpassen müsste, und sich somit nicht mehr als Herr seines Rades fühlte.
Tut mir leid, aber was ist da komplex an diesem Teil? Da ist ein Hebel, der dann am Bremszug zieht, und dann ist da noch die Mechanik, welche durch ein Ziehen am Hebelchen den Gang höher/niedriger setzt, indem der Schaltzug ein Stückchen raus oder rein geht.
Das ganze mit einer mechanischen Taschenuhr zu vergleichen scheint mir doch etwas gewagt. Oder ich hab in meinem Mikrosystemtechnikstudium doch mehr gelernt als ich dachte ;)
...vorzugsweise die neuere Version mit nur einem Seilzug (bei zweien ist das Justieren eine ziemlich nervige Fummelei) - und wer jetzt meint, dass fünf Gänge nun wirklich nur was für Gelegenheits-Sonntags-Torkelradler sind: ich kenne mindestens einen "Globetreter", der den pakistanischen Karakorum-Highway mitsamt Khunjerab-Pass (4733 m) mit popeligen fünf Gängen bezwungen hat!
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