Warum gibt es kein idworx mit Riemenantrieb? (August 2009) - idworx - it works!

Derzeit wird ein „neuartiger“, mit Carbonfasern verstärkter Zahnriemen eines US-amerikanischen Herstellers als bessere Alternative zur allgegenwärtigen Kette angepriesen, und schon sind einige Bike-Hersteller auf diesen Zug aufgesprungen und bieten Fahrräder mit diesem Antrieb an. Denn offenbar ist nichts so geeignet, neue Kaufanreize zu setzen, wie eine „revolutionäre“ Technologie. Dabei gab es im Lauf der letzten Jahrzehnte schon einige Versuche, dem Zahnriemenantrieb beim Fahrrad zum Durchbruch zu verhelfen. Doch bislang konnte keine dieser Lösungen überzeugen, und keine hat sich am Markt behaupten können.

Und es wäre für uns idworxer selbstverständlich ein leichtes, unsere Rahmen so zu modifizieren, dass sie mit diesem Antrieb ausgestattet werden könnten. Denn ein Rahmen in klassischer Diamantrahmenform muss eine trennbare Ketten- oder Sitzstrebe haben, um den endlosen Riemen montieren zu können. Doch ungleich schwerer wird es, sicher zu stellen, dass ein mit diesem Riemen ausgestattetes idworx auch so perfekt funktioniert, wie Sie es zu Recht von einem idworx erwarten.

Daher werden wir in absehbarer Zeit nicht — das schließt das Modelljahr 2010 mit ein — und möglicherweise auch niemals Räder mit Riemenantrieb anbieten.

Denn wir sind

bei allem Bestreben und eigenem Antrieb, unsere Fahrräder durch stetige Innovation und Verbesserung kontinuierlich zu optimieren, zu aller erst entschiedene Verfechter des Grundsatzes, nur erprobte Technologien für unsere Produkte einzusetzen und aufgrund unserer langjährigen Erfahrungen völlig immun gegen Hype. Das spricht aus unserer Sicht dagegen, schon jetzt den Riemenantrieb einzusetzen, wo noch keinerlei verlässliche Langzeiterfahrungen damit vorliegen.
darüber hinaus derzeit (noch) überzeugt, dass der einzige reale Vorteil dieses Riemenantriebs seine Nachteile bei weitem nicht aufwiegt. Denn bei Licht betrachtet bleibt von den vorgebrachten Vorteilen nur einer übrig, der derzeit erwiesen ist.

Realer Vorteil des Riemenantriebs

Riemen muss nicht geschmiert werden.

Haupt-Nachteile des Riemenantriebs

Empfindlichkeit gegenüber (alltäglicher) Misshandlung und vernachlässigter Kontrolle der Riemenspannung.
Erhöhtes Unfallrisiko durch höhere Wahrscheinlichkeit für Reißen des Riemens
Erfordert Toleranzen beim Rahmenbau, die in der Serienproduktion unrealistisch sind, oder komplizierte Korrekturmöglichkeiten, um reale Toleranzen des Rahmens ausgleichen zu können. Macht den Rahmenbau deutlich aufwändiger und teurer. Oder sorgt bei Nichtberücksichtigung für permanente Probleme mit dem Riemenantrieb.

In der Folge möchten wir detailliert auf die Vor- und Nachteile eingehen, so dass unsere Position nachvollziehbar wird. Für den Vergleich dieser beiden Antriebsarten (Riemen versus Kette) eignen sich übrigens nur Antriebskonzepte mit Getriebenaben (Nabenschaltungen), da sich ein Zahnriemen systembedingt nicht für ein Funktionsprinzip wie bei einer Kettenschaltung eignet.

Welche Vorteile führen die Befürworter von Zahnriemenantrieben im Allgemeinen und der Hersteller dieses Carbonfaser-verstärkten Riemens im speziellen an?

Geringere Geräuschentwicklung. Wenn man die Geräusche beispielsweise auf einem Montageständer vergleicht, stellt man ein spürbar geringeres Laufgeräusch beim Riemenantrieb fest, selbst dann wenn man den Riemen mit einer geschmierten Kette vergleicht. Dies gilt natürlich erst recht, wenn eine Kette nicht geschmiert wird. Dies gilt auch für langsame Fahrt. Immer vorausgesetzt, der Riemenantrieb ist perfekt ausgerichtet, doch dazu weiter unten mehr.
Doch wer kann während der Fahrt mit, sagen wir, 20 km/h das Laufgeräusch einer gut geschmierten Kette aus den anderen, eine Fahrt auf dem Fahrrad begleitenden Geräuschen wie dem Surren der Reifen und vor allem den Windgeräuschen „heraushören“ und stört sich dann auch noch daran?
Reduzierter Wartungsaufwand. Der Riemen muss bzw. darf nicht geschmiert werden. Doch auch wenn der Riemen selbst kaum verschleißen sollte, so stellt sich doch durch den Verschleiß der Zahnräder und der Zähne am Riemen ein Spannungsverlust ein, der durch eine wie auch immer geartete Spannvorrichtung manuell oder automatisch ausgeglichen werden muss, um die Betriebssicherheit des Riemens zu gewährleisten.
Keine Gefahr der Verschmutzung der Hose durch die ölige Kette. Um dies bei einem Kettenantrieb zuverlässig zu verhindern, braucht das Fahrrad einen Kettenkasten. Einen solchen haben wir eigens für unsere idworx Trekkingbikes entwickelt und statten diese seit Jahren optional damit aus. Dieser verhindert nicht nur zuverlässig die Verschmutzung der Hose, sondern auch ihre Beschädigung durch eventuelles Einklemmen zwischen Kette und Kettenrad. Doch obendrein verlängert er auch die Wartungsintervalle der Kette enorm. Denn diese läuft in dem Kettenkasten gut geschützt vor Verschmutzung und Wasser, wodurch sich nicht nur das „Ölwechselintervall“ verlängert, sondern auch die Lebensdauer der Kette. Wir werten den Punkt „Schutz der Hose“ daher nur als einen „halben Vorteil“ für den Riemenantrieb, welcher ohne einen entsprechenden Schutzkasten übrigens ebenso geeignet ist, eine Hose mit Schlag zwischen Riemen und Riemenscheibe einzuklemmen.
Gewichtsersparnis. Der Riemenantrieb spart je nach Vergleichsobjekten (Kettentyp, Kettenblatt, Ritzel) rund 200 Gramm ein. Bei diesem Vergleich wird davon ausgegangen, dass beide Zahnräder aus einer Aluminiumlegierung gefertigt werden, und dass keine weitere Spannrolle oder ähnliches benötigt wird. Die bislang erfolgten Tests von idworx und Rohloff haben jedoch ergeben, dass für eine vernünftige Lebensdauer zumindest die kleinere Riemenscheibe auf der Nabe vermutlich aus Stahl gefertigt werden muss, und dass eine „Umlenk- oder Spannrolle“ bzw. ein sogenannter „Snubber“ unerlässlich sind, um zu verhindern, dass der Riemen bei hoher Pedalkraft und nicht perfekt eingestellter Riemenspannung über die Verzahnung der hinteren Riemenscheibe überspringt. Beide Maßnahmen werden das Systemgewicht des Riemenantriebs signifikant erhöhen, so dass am Ende bestenfalls noch ein marginaler Gewichtsvorteil zu seinen Gunsten übrig bleibt.
Vom Hersteller des Riemens wird außerdem noch die vorgeblich erheblich längere Lebensdauer des Riemens im Vergleich zur Kette als Vorteil angeführt. Dies ist ein Argument, welches sich vor allem auf die Kostenseite bezieht. Die Lebensdauer des Riemens wird mit ca. 20.000 km angegeben. Doch erstens ist der Riemen bei diesem Antrieb nicht das einzige Teil, welches verschleißt, und zweitens muss erst die Praxis noch erweisen, welche Laufleistung der Riemen unter realen Bedingungen (Schmutz, UV-Licht, Kontakt mit Chemikalien wie Streusalz etc.) tatsächlich erreicht. Und was passiert, wenn der Riemen seine maximale Lebensdauer erreicht hat? Muss der Fahrer dann damit rechnen, dass der Riemen plötzlich reißt, oder wie merkt der Fahrer, dass der Riemen getauscht werden muss?
Bei uns laufen Bikes mit diesem Riemen im Dauertest unter Realbedingungen, um insbesondere auch Antworten auf die Verschleißfragen zu erhalten. Doch noch ist es zu früh, um daraus Ergebnisse ableiten zu können.
Betrachtet man das Thema Lebensdauer bei einem klassischen Kettenantrieb, so ist die Kette das Hauptverschleißteil. Wechselt man diese, wenn Ihre Länge durch den Verschleiß in ihren Gelenken um maximal 1% zugenommen hat, so lehrt die Erfahrung, dass man das Ritzel der Getriebenabe und das Kettenrad am Tretlager problemlos mit der neuen Kette weiter verwenden kann. Beherzigt man diese Vorgehensweise, so erreichen das Kettenblatt und das Ritzel sehr hohe Laufleistungen, die bei Verwendung eines Kettenkastens zum Schutz gegen Verschmutzung durchaus mehr als 20.000 km betragen. Die Kilometerleistung der Kette bis zum Erreichen dieser Verschleißgrenze hängt von vielen Faktoren ab, doch sind 6.000 km bei bedarfsgerechter Schmierung allemal erreichbar.
Vergleicht man die Kosten für die Verschleißteile des Antriebs nach einer Nutzungsdauer von 20.000 km, so stehen auf der Seite des Kettenantriebs 3 bis maximal 4 Ketten sowie ein Kettenblatt und möglicherweise auch ein Ritzel zu Buche. Dafür müssen Sie etwa 120 bis 140 Euro an Materialkosten kalkulieren. Beim Riemenantrieb stehen dann der Austausch des Riemens sowie zwingend der beiden Zahnräder an. Vermutlich, aber das ist bislang wirklich nur eine Vermutung, müssen Sie, je nachdem, wie viel Schmutz Sie durch ihre Fahrbedingungen dem Riemen zumuten, die bislang aus Aluminium gefertigten Zahnräder schon vor Erreichen einer Nutzungsdauer von 20.000 km austauschen. Glauben Sie, dass Sie einen neuen Riemen sowie die beiden aufwändig gefertigten Zahnräder für weniger als 140 Euro bekommen? Was bleibt angesichts dieser Kostenbilanz vom Argument der höheren Lebensdauer übrig?

Zusammenfassung der Vorteile

Wenn man alle ins Felde geführten Vorteile auf ihren tatsächlichen Gehalt abklopft, bleibt aus unserer Sicht vor allem ein Vorteil übrig: der geringere Wartungsbedarf eines Riemenantriebs. Der Riemen muss anders als eine Kette nicht regelmäßig geschmiert werden. Alle anderen angeführten Vorteile sind wie das geringere Laufgeräusch entweder für den Fahrbetrieb irrelevant oder wie die höhere Lebensdauer irreführend, da der Riemen für sich betrachtet zwar möglicherweise länger genutzt werden kann als eine Kette, dies aber nicht zu einer Reduktion der Betriebskosten führt.

Kommen wir nun zu den Nachteilen:

Empfindlichkeit gegenüber (alltäglicher Misshandlung). Das „tragende“ Element dieses Riemens sind Karbonfasern, die dafür verantwortlich sind, dass der Antrieb damit tatsächlich — auch das haben wir bereits von einem unabhängigen Institut untersuchen lassen — in Sachen Wirkungsgrad erstmals einer Kette das Wasser reichen kann. Nun sind Karbonfasern, wie Sie sicherlich wissen, extrem hoch belastbar in Faserlängsrichtung, in jeder anderen Richtung jedoch überhaupt nicht belastbar bzw. sogar höchst empfindlich, weil sie keinerlei Verformungsreserve haben. Die Fasern sind in diesem Riemen zwar durch den sie umgebenden Kunststoff gegen unmittelbare abrasive Einwirkungen geschützt. Dieser Schutz hilft jedoch gar nicht gegen die Einwirkung von Kräften auf den Riemen, die nicht in seiner Längsrichtung angreifen. Diese entstehen, wenn beispielsweise beim Mountainbiking ein Stock in die Speichen gerät und dann von diesen auf den Riemen gedrückt wird. Eine andere recht häufig zu erwartende Misshandlung besteht im Kontakt des Riemens mit den oft sogar scharfkantigen Pedalen anderer Fahrräder, wenn mehrere Fahrräder nebeneinander abgestellt werden. Auch durch Unachtsamkeiten beim Ein- und Ausbau des Hinterrades (z. B. beim Reifen- oder Schlauchwechsel) kann der Riemen beispielsweise durch Verdrehen oder Knicken so stark belastet werden, dass Karbonfasern in seinem Innern reißen. Was man ihm dann jedoch in der Regel zunächst nicht ansieht. Es erfordert schon eine gewisse Erfahrung und selbstverständlich Muße, solche schadhaften Stellen des Riemens bei einer sorgfältigen Inspektion zwischen den Fingern aufzuspüren.
Allein die Anleitung zur Entnahme des Riemens aus seiner Verpackung und anschließenden Entfaltung und Montage lässt erahnen, wie empfindlich dieses Hi-Tech-Produkt gegenüber (unbeabsichtigter) Misshandlung ist.
Zur Beschädigung des Riemens kann es auch kommen, wenn versäumt wird, die korrekte Spannung sicher zu stellen. Diese Einstellung ist jedoch nicht so ganz einfach. Ist die Spannung auch nur etwas zu gering, kann der Riemen, wie nicht nur bei unseren Testfahrten mehrfach passiert, unter hoher Pedalkraft über die Verzahnung der hinteren Riemenscheibe überspringen. Man erkennt dies an dem lauten Knall, der dabei entsteht. Dabei treten kurzzeitig in den Karbonfasern des Riemens hohe Kraftspitzen auf, die es laut Hersteller bei mehrfachem Eintreten einer solchen Überlast erforderlich machen, den Riemen auszutauschen.
Erhöhtes Unfallrisiko durch höhere Wahrscheinlichkeit für Reißen des Riemens. Bei Mountainbikes mit Kettenschaltung gehörte und gehört auch heute noch ein Kettenriss zu den häufigeren Schadensfällen. Er tritt dort vor allem auf, wenn unter voller Last und bei geringer Trittfrequenz über mehrere Ritzel geschaltet wird, oder die Kette durch einen Chainsuck (das Einklemmen der Kette zwischen Kettenblatt und Kettenstrebe) beschädigt wurde.
Doch bei Fahrrädern mit Getriebenaben — und nur über solche sprechen wir hier — sind Kettenrisse nur dann möglich, wenn die Kette einen Fertigungsfehler aufweist oder bei ihrer Montag der Kettenniet nicht korrekt eingepresst wurde. Eine korrekt gefertigte und montierte Kette reißt an einem Fahrrad mit Getriebenabe nicht und erspart seinem Fahrer damit das höchst unangenehme und bisweilen auch sehr gefährliche Erlebnis, plötzlich „ins Leere zu treten“. Geschieht dies beispielsweise im Wiegetritt, wenn der Fahrer mit seinem Körpergewicht auf einem Pedal „steht“, so ist ein Sturz praktisch nicht zu vermeiden.
Ein wie oben beschrieben ausreichend vorgeschädigter Riemen kann jederzeit reißen, ohne Vorankündigung, und wird dies bevorzugt dann tun, wenn die auf ihn einwirkenden Kraft am größten ist, also im Wiegetritt oder Sprint. Nicht zuletzt aufgrund der Plötzlichkeit und der nicht existenten Vorwarnzeit bei dieser Art von Sturz kommt es dabei häufig zum Aufprall des Kopfes auf die Fahrbahn.
Und während man bei einer misshandelten, fehlerhaft gefertigten oder montierten Kette einem solchen Mangel nach einem Sturz auf die Schliche kommt, ist die Ursachenforschung bei einem gerissenen Riemen ungleich komplizierter bzw. unmöglich. Dies ist auch aus produkthaftungsrechtlicher Sicht ein problematisches Thema für einen Fahrradhersteller, der im Klagefall zunächst der Beklagte seines zu Schaden gekommenen Kunden ist.
In der Automobilindustrie, die ansonsten für jede Möglichkeit zur Kosteneinsparung stets empfänglich ist, hat das erhöhte Risiko fürs Reißen von Riemen dazu geführt, dass insbesondere Hersteller wie Mercedes-Benz und BMW für die Ventilsteuerung ihrer Motoren wieder ausschließlich teurere Kettentriebe verwenden, die während der Lebensdauer des Motors nicht gewechselt werden müssen, während die andernorts verwendeten Zahnriemen nach spätestens 120.000 km ausgetauscht werden müssen, um das Risiko eines kapitalen Motorschadens durch einen Riss zu minimieren.
Eine gerissene Fahrradkette kann mit einem Nietdrücker und einem Ersatzglied immer repariert werden. Ein gerissener Riemen muss hingegen gegen einen neuen ausgetauscht werden. Ein solcher muss also bei mehrtägigen Touren stets mitgeführt werden.
In der Serienfertigung von Fahrradrahmen kaum realisierbare Anforderungen an die Genauigkeit. Es gibt zwar nach unserer Kenntnis seitens des Riemenherstellers auch auf Nachfrage bislang keine Vorgaben für Rahmenhersteller, welche Toleranzen hinsichtlich der Ausrichtung der Hinterachsaufnahme und des Tretlagergehäuses zueinander eingehalten werden müssen, um eine optimale Funktion des Riemens zu gewährleisten. Doch es ist offensichtlich und auch das Ergebnis unserer Tests, dass bei einem dank Karbonfasern undehnbaren Riemen sich beide Zahnräder perfekt in einer Ebene drehen müssen. Beim kleinsten Fluchtungsfehler oder einer geringen Winkelabweichung zwischen den Drehachsen versucht der Riemen, von einem der Zahnräder abzulaufen. Dies kann zwar durch einen seitlichen Ablaufschutz vermieden werden, den die Zahnräder für diesen Riemen auch haben. Doch dies geht dann mit erheblicher Geräuschbildung, starken Reibungsverlusten, und starkem, ungleichmäßigem Verschleiß des Riemens und der Zahnräder einher.
Während sich reine Fluchtungsfehler — beide Zahnräder drehen sich parallel, aber nicht in einer Ebene — noch mittels Distanzscheiben zwischen Kurbel und Riemenscheibe bzw. hinterer Riemenscheibe und Nabe ausgleichen lassen (für die Serienproduktion jedoch zu aufwändig), stellt eine Abweichung in der Ausrichtung der Hinterachse und der Achse durch das Tretlagergehäuse ein mitunter nur höchst aufwändig lösbares Problem dar. Und solche kleinen Abweichungen sind in der Serienproduktion nach heutigen Fertigungsstandards beinahe unvermeidbar. Auch wenn man dies als Radfahrer nicht gerne hört, aber der in jeder Hinsicht perfekt ausgerichtete Rahmen kommt entweder höchst selten durch Zufall (in der Serienproduktion) oder durch akribische zeitaufwändige Arbeit eines pedantischen Edel-Rahmenbauers zustande. Wir kennen jedenfalls keinen Rahmenhersteller – und wir kennen eine ganze Reihe der Besten –, der in der Serienproduktion von Rädern, selbst in der Preisklasse eines idworx Easy Rohler, eine solche Genauigkeit garantieren kann, wie sie dieser Riemen erfordert.
Glauben Sie uns, wir wissen, wovon wir sprechen. Schließlich waren wir die Ersten, die Rahmen mit der Aufnahme für die Magura FIRM-tech-Bremsen angeboten haben, und bis heute haben sich nur ganz wenige unserer Mitbewerber daran versucht, die meisten erfolglos. Und dies obwohl die Magura HS-Bremsen insbesondere bei Trekkingbike-Fahrern nach wie vor sehr beliebt sind und jedes Jahr zu Hunderttausenden von Magura produziert werden. Freilich in der Normalversion, obwohl die FIRM-tech-Version ausschließlich Vorteile hat. Jedenfalls für den Radfahrer, nicht jedoch für den Rahmenhersteller, der infolge der fehlenden Möglichkeiten zur Justage der Ausrichtung dieser Bremse die Bremssockel extrem präzise auf die Sitzstreben/Gabelscheiden schweißen muss. Unser Rahmenhersteller kann im Gegensatz zu den meisten anderen die für die FIRM-tech-Bremsen notwendige Genauigkeit garantieren. Doch die Genauigkeit für diesen Riemen könnte er nur mit deutlich erhöhtem Fertigungsaufwand erreichen, der idworx Räder spürbar verteuern würde.
Diejenigen Hersteller, die den Riemenantrieb bereits verwenden oder propagieren, wissen (meistens) um diese Problematik und statten Ihre Räder mit aufwändig verstellbaren Ausfallenden aus. Und der Riemenhersteller macht in seiner Montageanleitung zum Riemen auch keinen Hehl daraus, dass man es im Hinblick auf eine optimale Ausrichtung des Hinterrads zur vorderen Riemenscheibe in Kauf nehmen müsse, dass das Hinterrad anschließend möglicherweise sichtbar schief im Hinterbau stehe.
Es mag für manchen sekundär sein, dass wir solche verstellbaren Ausfallenden sehr hässlich und auch zum Spannen des Riemens/der Kette unpraktisch finden. Sie lassen sich überdies auch nicht mit FIRM-tech-Bremsen kombinieren. Doch wir finden es völlig unakzeptabel, die für das Fahrverhalten des Fahrrades so wichtige Ausrichtung der Laufräder nur noch als nachrangig behandeln zu dürfen, um der perfekten Ausrichtung der beiden Zahnräder möglichst nahe zu kommen. Doch selbst mit den verstellbaren Ausfallenden, wie sie an den Rädern der Riemenantriebs-Verfechter zum Einsatz kommen, lässt sich noch nicht jede in der Realität auftretende „Fehlstellung“ der Hinterachse zur Tretlagerachse ausgleichen. Dies bewiesen eindrucksvoll die Testräder, welche die Firma Rohloff von einigen Firmen erhalten hat, die den Hersteller der Speedhub dazu bewegen wollen, den Riemenantrieb dafür frei zu geben. Bei einigen dieser Räder ließ sich das Hinterrad trotz verstellbarer Ausfallenden nicht so ausrichten, dass der Riemen geräuschlos und gerade läuft. Und dabei wurden diese Testräder eigens dafür gebaut, die vermeintliche Überlegenheit des Riemenantriebs zu demonstrieren.
Den Bestandteilen eines Fahrrad-Kettenantriebs machen solche Fluchtungsfehler und Winkelabweichungen jedenfalls nahezu nichts aus. Der Wirkungsgrad bleibt davon unbeeinflusst, die Betriebssicherheit auch. Ebenso die Lebensdauer, solange sich die Ab-eichungen des Rahmens vom Idealzustand in real beherrschbaren Größenordnungen bewegen. Bei hinreichend genauer Fertigung durch den Rahmenbauer erweist sich dann das bei der Markteinführung des Easy Rohler erstmals für ein Rohloff-Rad von idworx verwendete Exzenter-Tretlager als die alles in allem beste Lösung zur Einstellung der optimalen Ketten“spannung“.

Fazit:

Auf das Wesentliche reduziert lässt sich damit aus unserer heutigen Sicht die Frage „Kette oder Zahnriemen“ auch so formulieren:

„Wollen Sie ein idworx Bike mit bewährtem Antrieb mit hoher Betriebssicherheit, der einen gewissen, je nach Einsatzbedingungen mehr oder weniger häufig notwendigen, jedoch leicht zu bewerkstelligenden Wartungsaufwand erfordert? Oder wollen Sie Ihr idworx mit einem Antrieb, der diese Wartung nicht erfordert und sind dafür bereit, ein höheres Schadens- und Unfallsrisiko ebenso bewusst in Kauf zu nehmen wie Kompromisse im Hinblick auf den Geradeauslauf Ihres Fahrrads und seine Ausstattung (Bremsen)?“

Aus dem Feedback, welches wir zu unseren Bikes bekommen, glauben wir zu wissen, dass die überwiegende Mehrzahl der idworxer wie wir denkt: Angesichts dieser Alternative lohnt es sich doch, ab und an die Kette zu ölen. Und daher haben wir uns zunächst gegen den Riemen entschieden und werden weiterhin auch den Kettenantrieb unserer Bikes perfektionieren.

Doch am Ende zählt für uns natürlich vor allem, was unsere Kunden denken. Also schreiben Sie uns bitte Ihre Meinungen und Erfahrungen.

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