Scheibenrad Spezial: Flach, schnell und aerodynamisch

Triathleten sind Grenzgänger. Sie wollen permanent ihre sportliche Leistung optimieren. Dazu gehört natürlich zum einen das optimale Training. Aber wir wollen natürlich auch, dass unser Ausstattungspaket angefangen vom Neoprenanzug bis hin zum Laufschuh optimal ist. Dabei kommen auch immer die Fragen auf, ob eine Scheibe beim Radfahren Sinn ergibt, ob Kosten und Nutzen im Verhältnis stehen und welche Scheibe gegebenenfalls die richtige für uns ist.

Fazit: Jedem seine Scheibe

Für Fahrer die das letzte Quäntchen rausholen möchten und die eine Extra-Investition nicht scheuen, ist ein Scheibenrad eine sinnvolle Option. Zu den Aero-Eigenschaften kommen die tolle Optik und der „Bollersound“, die auch zusätzlich für Motivation sorgen. Dabei setzt natürlich jeder andere Prioritäten wie zum Beispiel Preis, Gewicht, Draht- oder Schlauchreifen. Auch beim Scheibenrad gibt es nicht das Eine für alle. Die Auswahl ist aber groß genug, und wenn man ein bisschen vergleicht, oder sich entsprechend beraten lässt, ist für jeden was dabei.

Aber eines nach dem anderen. Nähern wir uns dem Thema quasi scheibchenweise.

Was ist ein Scheibenrad?

Ein Scheibenrad, oder auch auf englisch „disc wheel“, ist ein Laufrad, welches zwischen der Nabe und der Felge völlig geschlossen ist, also eine durchgängige Fläche aufweist.

Warum ist ein Scheibenrad besser oder schneller?

Ziel ist es, einen Luftstrom zu erreichen, der möglichst wenig durch Verwirbelungen beeinträchtigt wird. Hat man jetzt völlige Windstille (zum Beispiel auf der Bahn) ist der Reifen das einzige Teil des Laufrades, das voll vom – bis dahin ungestörten – Wind getroffen wird. In diesem Fall gibt es in aerodynamischer Hinsicht selten größere Unterschiede zwischen einzelnen Laufrädern.

Deshalb ist es auch nicht sinnvoll die Aerodynamik von Laufrädern auf der Bahn zu testen, denn auf der Straße ist es sehr selten absolut windstill.

Wind von der Seite bringt Vorteile

Wenn der Wind nun seitlich in einem bestimmten Winkel (yaw angle) auf das Laufrad trifft, muss er über das Laufrad strömen. Dabei strömt die Luft aber nicht nur über das Laufrad, sondern auch durch die Speichen hindurch.

Und genau dieses Durchströmen ist bei einem Scheibenrad nicht möglich. Das Scheibenrad bietet eine geschlossene Fläche die einen optimalen Luftstrom ermöglicht. Je stärker der Wind dabei von der Seite kommt, desto größer der Vorteil eines Scheibenrades.

Moderne Aerolaufräder sind bei niedrigen yaw angles oft nicht schlechter als Scheibenräder, haben aber bei etwa 16 Grad meist Ihren sogenannten stall angle. Das heißt, wenn der Wind stärker von der Seite bläst, werden Sie aerodynamisch wieder schlechter.

Wind ist aber nicht gleich Wind

Ein Scheibenrad hat zum Teil keinen oder einen so großen stall angle, dass dieser in der Praxis kaum realistisch ist. Entscheidend ist auch nicht die Windrichtung, sondern der auf den Fahrer wirkenden Wind (Vectorberechnung, siehe Bild). Da sich der Fahrer ja vorwärtsbewegt ist der Gegenwind mit der meteorologischen Windrichtung zu kombinieren.

Scheibenrad-Glossar

  1. yaw angle: wirkender Anströmwinkel der Luft (berechnet aus Fahrergeschwindigkeit, Windstärke und Windrichtung – siehe auch Bild)
  2. stall Angle: maximaler Anströmwinkel in welchem das Laufrad aerodynamisch noch effizient ist. Wird der Anströmwinkel größer als der stall angle, verschlechtert sich die Aerodynamik des Laufrades.

Ist ein Scheibenrad immer und für jeden sinnvoll?

Ein klares Nein ist es nicht. Wie beschrieben ist ein Scheibenrad genau dann am effektivsten, wenn ich es eigentlich gar nicht einsetzen will: bei Seitenwind.

Für leichte, zierliche Athleten ist es deshalb genau abzuwägen, ob ein Scheibenrad sinnvoll ist, da die Seitenkräfte durch den Wind sehr groß werden können, und somit das Handling negativ beeinflussen. Daher sind Scheibenräder auch beim Ironman Hawaii verboten. Ein Scheibenrad ist in aller Regel auch schwerer als ein konventionelles Laufrad oder ein Aerolaufrad, daher ist der Einsatz einer Scheibe auf sehr welligen oder bergigen Strecken oft nicht sinnvoll.

Keine Scheiben am Berg?

Bei bergigen Strecken sieht man relativ selten Scheibenräder. Bergauf sind die Geschwindigkeiten meist so niedrig, dass das Gewicht wichtiger ist als die Aerodynamik. Zudem wird bei niedrigen Geschwindigkeiten der Einfluss des Seitenwindes wieder größer, sodass selbst ein Scheibenrad teilweise seine aerodynamischen Vorteile nicht mehr ausspielen kann. Aber…wo es hochgeht, geht es auch meistens wieder runter. Bergab hat eine Scheibe wieder massive Vorteile und kann die Zeitverluste aus der Auffahrt mindestens teilweise kompensieren.

Normalerweise die schnellste Wahl

Ein Scheibenrad sollte daher nie die Grundausstattung im Arsenal sein, sondern eher etwas das einen bestehenden Aero-Laufradsatz nochmals aufwertet. Auf verhältnismäßig flachen Ironman Kursen wie Roth oder Frankfurt ist es sicherlich die schnellste Wahl.

Faustregel

Nutze das aerodynamisch beste Laufrad, welches du auch bei Wind gut beherrschen kannst, solange du nicht überwiegend Anstiege mit mehr als 7 bis 8 Prozent fahren musst. Erst dann ist niedrigeres Gewicht wichtiger oder entscheidender.

Formen von Scheibenrädern – flach oder linsenförmig

Es gibt zwei Basisformen von Scheibenrädern. Entweder werden Scheibenräder ganz flach produziert. Oder sie werden linsenförmig gebaut. Schon seit Jahren wird diskutiert, welche Scheibenform die bessere oder aerodynmischere ist. Eine klare Antwort auf diese Frage gibt es nicht. Den linsenförmigen Scheibenrädern wird nachgesagt, dass sie die Verwirbelungen der Beine besser ableiten, und bei sehr großen yaw angle besser seien, da der Wind an Ihnen hinuntergleiten kann.

Wo liegen die Unterschiede

Warum gibt es nun Scheibenräder die 900 Euro kosten, und welche die 2500 Euro kosten? Jetzt kommen bestimmt wieder einige aus Ihren Löchern die behaupten bei manchen Herstellern bezahlt man nur den Namen, oder aber die Preise wären völlig überzogen.

Die Unterschiede sind nicht immer offensichtlich

Warum kostet denn ein Porsche mehr als ein Toyota? Selbst wenn Porsche was für den Namen verlangt, so müssen sie sich den auch erst erarbeiten. Und genauso wie in allen anderen Branchen, so gibt es auch im Radsport Unterschiede im Material, der Verarbeitung, der Qualität, der Entwicklung und vielem mehr und nicht zuletzt auch in der erbrachten Leistung.

ZIPP 900/ZIPP Super 9: Grübchen für den Golfballeffekt

Die Zipp Discs sind flache Scheiben. Zwischen den äußeren Lagen aus Carbon befindet sich in diesem Fall eine wabenartige Struktur, die der Felge Stabilität und Festigkeit verleiht. (Honeycomb Bauweise)

Die Carbon Lagen sind zusätzlich mit einem golfballartigen Profil (Dimples) versehen. Diese sollen zuerst einmal die Luftverwirbelungen ganz nah am Rad verstärken und im Gegensatz dazu aber die Luftströmung hinter der Scheibe enger zusammenführen. Die antrömende Luft gleitet zudem dann über diese Wirbel statt über das Laufrad, und da die Reibung zwischen Luft und Luft noch geringer ist als zwischen Luft und einem Körper sind diese Laufräder nochmals einen Tick schneller.

Weiterer Effekt: Die sogenannte „tote Zone“ hinter dem Rad wird dadurch kleiner. Diese „tote Zone“ enthält sehr viele kleine Luftwirbel, die wegen der Bewegung Unterdruck erzeugen und die Scheibe ähnlich wie ein Staubsauger nach hinten, also entgegengesetzt der Fahrtrichtung, ziehen. Je kleiner also die tote Zone ist, desto geringer ist der Saugeffekt und desto weniger wird die Geschwindigkeit der Scheibe gebremst. Durch die Dimples bei einem Golfball kann die Flugweite eines solchen bei gleicher Schlagkraft bis um das Vierfache gesteigert werden…wohlgemerkt bei einem Golfball.

Die Zippscheiben sind im oberen Preissegment der Scheiben anzutreffen, haben aber auch einige Besonderheiten zu bieten.

Kuchenstückchen

Die Carbon Matten der Zipps sind in Segmenten angeordnet, ähnlich wie Kuchenstücke. Durch dieses Verfahren stehen mehrere der Carbonfasern optimal zum Kraftverlauf zwischen Nabe und Felge. Da Carbonfasern nur in Zugrichtung sehr hohe Kräfte aufnehmen können, ist dies entscheidend für die Kraftübertragung. Bei einigen günstigeren Scheibenrädern sieht man oft nur das bekannte gitterartige Muster aus Carbonfasern, welches gute Allroundeigenschafen hat, aber nicht so belastungsspezifisch ausgelegt ist, was durch mehr Materialeinsatz (höheres Gewicht) oder schlechtere Kraftübertragung / Steifigkeit bezahlt wird.

Reynolds: Drahtreifenversion auch aus Carbon

Die Reynolds Scheibe läuft in der Außenschicht mit unidirektionalem Carbon. Das heißt die Fasern sind nicht in der erwähnten Gitterstruktur angeordnet, sondern laufen nur in eine Richtung. Wenn diese Richtung dem Kraftverlauf angepasst ist, können so sehr hohe Kräfte übertragen werden (zum Beispiel auch im Rahmenbau eingesetzt).

Zwischen den Deckmatten ist auch hier eine Füllung in Form eines Schaumkerns, der zusätzlich Festigkeit verleiht. Die linsenförmige Scheibe liegt mit etwa 1.400 Euro eher im günstigeren Bereich und ist sowohl für Schlauchreifen wie auch für Drahtreifen erhältlich.

Alles Carbon

Da auch die Drahtreifenversion komplett auch Carbon besteht und nicht auf eine Verklebung mit Aluminiumfelge setzt ist die Reynolds ein guter Tipp für Fahrer die ihre Reifen nicht kleben möchten. Bei Felgenhörnern aus Carbon sollte man aber großen Schlaglöchern lieber aus dem Weg gehen, dafür entfallen Probleme, die durch die Verbindung von Carbon und Aluminium entstehen können. Da Carbon und Aluminium grundlegend andere Materialeigenschaften aufweisen und beide Materialien sich bei Erwärmung unterschiedlich ausdehnen.

MaterialRadfahren

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