Welcher Fahrradrahmen eignet sich für meine Zwecke am besten?
Rahmenhärte
Bei der Wahl des Rahmenmaterials stehen dem heutigen Käufer Rahmenmaterialien zur Verfügung, die sich durch den technologischen Fortschritt immer weiter entwickelt haben und zunehmend durch Verbesserung der Verfahren und Wachstum der Fahrradproduktion erschwinglicher werden. Dabei beleiben Stahl- und besonders Alurahmen aktuell die meistverkauftesten Rahmentypen weltweit. Die Gründe dafür liegen an den natürlichen Eigenschaften der Werkstoffe.
In den folgenden Tabellen werden die verbreitetsten Materialien unterienander verglichen.
Dabei sollte man darauf achten, dass die Materialeigenschaften durch ingenieurtechnische Formenkreativität die Vor-/ und Nachteile eines Materials geschickt kompensiert werden können.
So sollte die Festigkeit eines Materials nicht mit der Steifigkeit verwechselt werden.
Die Festigkeit ist ein materialspezifischer Wert der in Kraft pro Querschnittsfläche ermittelt wird.
Die Steifigkeit hingegen hängt von der Form des Rahmens der Dicke, Länge und Durchmesser der Rohre ab.
Die in der folgenden Tabelle ersichtliche geringere Festigkeit von Alu im Vergleich zu Stahl kann durch die Konstruktion und Auswahl dicker Alurohre kompensierent werden. Die mittels Durchmessererweiterung erzielte Steifigkeit bei einem Alurahmen kann hingegen bei einem Stahlrohr mit relativ dünnen Rohrwänden und gleichem Rohrdurchmesser höher sein als bei Alu. Hierbei würde das Gewicht von einem Stahlrahmen wegen der hohen Dichte (mehr als doppelte Aludichte) bei Formengleichheit auch mit etwas dünneren Wänden, die wegen der doppelten Festigkeit des Materials im Vergleich zu Alu möglich sind, immer etwas größer als bei einem Alurahmen sein.
| Rahmenmaterial | Preis | Gewicht | Zugfestigkeit (N/mm2) | Dichte (g/cm3 bei 25 °C) | Verhältnis Dichte/Festigkeit | Verbindung der Rohre |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Fe/C/Chrom-Molybdän Legierung(Stahlrahmen) | gering | schwer | 1100 | 7,8 | hohe Festigkeit bei hoher Dichte | gelötete Muffen (sehr stabil), Schweißnaht, CNC gefräst |
| Al Alu (für weitere Informationen des BGR klicken) | mittel | 1/3 Stahlgewicht | 70 - 600 | 2,8 | hohe Festigkeit bei geringer Dichte | Schweißnaht, CNC gefräst |
| C Fasern Bambus | gering | vergleichbar mit Alu | 150 | 0.5 - 1 Moso Bambus | gute Festigkeit bei geringer Dichte | Kunstharz-/ Hanfverfund |
| C Fasern Carbon + Epoxy | hoch | sehr gering | 4100 | 1,5 | sehr hohe Festigkeit bei geringer Dichte | heißgepresst, verklebt |
| C Faserstruktur Holz | gering | vergleichbar mit Alu | 180 (max.) Esche 130 - 165 | 0,69 (Esche) 0,5 (Fichte) 0,65 (Birke) | gute Festigkeit bei geringer Dichte | verschraubt, verleimt |
| Ti Titan | hoch | mittel | 800 - 1150 | 4,50 | hohe Festigkeit bei geringer Dichte | verschweißt, CNC gefräst |
| Fe/C Edelstahl | mittel - hoch | hoch | 550 - 750 | 8 | hohe Festigkeit bei hoher Dichte | verschweißt, CNC gefräst |
Rahmen Nachhaltigkeit
Rahmenmaterialien weisen in ihrer Ökobilanz extreme Unterschiede auf. Die Relevanz des ökologischen Fußabdruckes von E-Bike Akkus ist in diesem Zusammenhang, im relativen Größenverhältnis zur Massenverkehrsmobilität, um ein vielfaches kleiner als bei Autos.
| Rahmenmaterial | Korrosionsbeständigkeit | Geschätzte Haltbarkeit | Energieaufwand Abbau/Verhüttung | Transport/ Rohstoffabbau | Recycling |
|---|---|---|---|---|---|
| Fe/C/Chrom-Molybdän Legierung(Stahlrahmen) | gut bei regelmäßigem Nachlackieren | Ca. 25 Jahre | mittel | hohe Recyclingrate 70% |
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| Al Alu (Für wissenschaftliche Informationen des BGR bitte klicken) | weitgehende Korrosionsbeständigkeit, dennoch korrosiv bei Streusalz/Salzwasser | Ca. 30 Jahre | hoch Schmelzelektrolyse 1 kg Al : 10t CO2 | Bauxitlösung 4 t → 1t Al große Mengen zur Konzentrierung nötig | hohe Recyclingrate |
| C Fasern Bambus | gut bei regelmäßigem Nachlackieren | Ca. 13 Jahre | extrem gering | Sehr schnellwachsend Speicherung von großen Mengen CO2, Schnittresteverwertung möglich | zu 80% kompostierbar (ohne Epoxy und Lack) |
| C Fasern Carbon + Epoxy | sehr gut | Ca. 15 Jahre | hoch (Pyrolyse Hitzesreaktion) Vergleichbar mit Aluminium | Ausgangsstoff Polyacrylnitril wird aus Erdöl oder Braunkohle gewonnen Produktion der C- Fasern aus Pech (Destilliertes Produkt aus Kohle) | aktuell kein Recyling, in Entwicklung: Forschung mit C-Fasern aus Algen, Granit und Holz, Allg. Recycling Verfahren |
| C Faserstruktur Holz | gut bei regelmäßigem Nachlackieren | Ca. 13 Jahre | gering | Speicherung von CO2, lokaler Anbau mit Ökosystem integrität möglich | zu 95% kompostierbar (ohne Lack) |
| Ti Titan | sehr gut, keine Lackierung nötig | Über 20 Jahre | mittel | hohe Recyclingrate | |
| Fe/C Edelstahl | sehr gut, keine Lackierung nötig | Über 30 Jahre | mittel | hohe Recyclingrate |
Rahmenform
Die zu Beginn erwähnte Steifigkeit kann durch sinnvolle Wahl der Rahmengeometrie erzielt werden.
Elastizitätskriterien, wie der Verbau von Kugellagergelenken, verlängerte Rahmengeometrie und Federungen nehmen besonders bei Offroadmodellen einen hohen Stellenwert ein.
Der Waverahmen wird am häufigsten als Grundstruktur für Cityräder gewählt.
Ein Tiefeneinstieg erleichtert das Auf-/ und Absteigen.
Der Waverahmen hat nur ein überdimensioniertes Unterrohr, das wie eine Welle geschwungen ist und am Tretlagergehäuse ein kleines Verstärkungsrohr. Ein weiteres Verbindungsrohr zur Gabel am Vorderrad kann zusätzliche Stabilität verleihen. Waverahmen sind tendentiell etwas schwerer als andere Rahmenformen. Strahlen jedoch aufgrund Ihrer geschungenen Formen eine besondere Eleganz und Ästhetik aus.,
Als stabilste Form gilt der Diamantrahmen. Sie ist eine klassische Rahmenform die außerdem Platz für eine Rahmentasche und Sattelrohrtasche bietet.
Der Trapezrahmen ist ein Diamantrahmen mit abgesenktem Oberrohr. Das Oberrohr kann gerade oder geschwungen zum Sattelrohr führen und über Brückenverbindungen zum Unterrohr verbunden sein.
Dies ermöglicht, vor allem Frauen und älteren Menschen, einen tieferen Einstieg.
Alle Rahmen werden sowohl von Frauen als auch von Männern gefahren. Ein Diamantrahmen wäre für sportliche Zwecke aufrund seiner statischen Kraftumleitungswinkel besser geeignet.
Lesen Sie auch unseren Artikel zu MTB Rädern um genaueres über die Modalitäten eines Fahrradrahmens zu erfahren.
Die Beachtung der einzelnen Rahmenwerte neben der Rahmengröße sollten nur für ein spezielles Bikefitting herangezogen werden.
Für durchschnittliche Fahrer sollte nur auf die richtige Rahmenhöhe geachtet werden. Die Ausbalancierung der anderen Parameter werden in den meisten Fällen von den Herstellern selbst berechnet.