Grundlagen des Laufradbaus für MTB. Rennrad, Gravelbike: Unsere Tipps für Dich

Das 1x1 des Laufradbaus: Grundlagen für Deinen individuellen Laufradsatz

Pascal 08.02.2021

Du stehst vor der Frage: System-Laufradsatz oder Laufrad selber bauen? Wir erklären Dir die Grundlagen für die Auswahl von Felgen, Speichen und Naben.

Ein Laufrad besteht von innen nach außen aus einer Nabe, einer Anzahl Speichen mit Speichennippeln und einer Felge. Alles Weitere, der Freilauf etwa, Kassette, Achse, Bremsscheiben oder Reifen, wird in anderen Beiträgen behandelt. Wie sorgfältig diese Bauteile ausgesucht und miteinander kombiniert werden, entscheidet über die Lebensdauer des Rads. Heute gibt es eine Menge guter fertiger Laufräder oder Systemlaufräder zu kaufen, weshalb nicht mehr jeder Laden automatisch selbst welche baut. Systemlaufräder gibt es in leicht, steif, robust oder preiswert. Sie zeichnet allerdings oft die Verwendung herstellergebundener Bauteile aus. Man ist dann bei einem Defekt auf das konkrete Bauteil angewiesen. Hier muss ein Laufrad für viele Menschen gut passen. Wenn Du Dein individuelles Laufrad baust, kannst Du es ganz auf Deine Bedürfnisse abstimmen. Der Aufwand ist allerdings größer.

Das findest Du in diesem Text:

Speichen: Anzahl und -muster

Materialien – woraus bestehen Laufräder?

Speichen und ihre Bauweisen

Speichennippel

Naben, mittig und doch meist asymmetrisch

Felgen und ihre Bauformen

ERD – das wichtigste Maß ist schwer zu messen

Kalkulatoren – der Weg zur richtigen Speichenlänge

Folgende Werkzeuge brauchst Du

Speichen: Anzahl und -muster

Bei der Belastung, also beim Fahren, arbeitet das Laufrad. Das Gewicht von Mensch und Fahrrad hängt an der Nabe, die wiederum an dem oberen Teil der Felge hängt. Die unteren Speichen sind dabei „entspannt“. Das Laufrad arbeitet also permanent. Das sieht man nicht mit dem bloßen Auge und hören darf man es auch nicht. Was direkt auffällt: Es gibt Laufräder mit verschiedenen Anzahlen von Speichen. Weit verbreitet sind 24, 28, 32 und 36 Stück. Heutzutage sind, abgesehen von Systemlaufrädern, 32 Speichen am üblichsten. Die Menge muss dabei nicht zwangsläufig etwas über Stabilität und Gewicht aussagen, kann aber ein Indiz sein. Die Anzahl ist immer durch vier teilbar, denn es gibt auf beiden Seiten der Nabe innen und außen liegende Speichen – macht vier Arten. Wichtig ist, dass die Anzahl der Speichenlöcher an Nabe und Felge übereinstimmen. Am Mountainbike sind Speichen fast immer dreifach gekreuzt, das heißt, jede Speiche kreuzt drei entgegenlaufende Speichen zwischen Nabe und Felge. Das ergibt die beste Balance aus Stabilität und Elastizität. Andere Muster wie Zweifachkreuzungen sind möglich, darauf gehen wir an anderer Stelle detaillierter ein.

Materialien – woraus bestehen Laufräder?

Bei Naben und Speichen ist sich die Fahrradindustrie nahezu einig: Nabenkörper werden aus Aluminium und Speichen aus Stahl hergestellt. Es gibt vereinzelt auch Speichen aus Aluminium, Titan, Carbon oder Textilfasern, oder Naben mit Carbonteilen; aber am großen Markt spielen sie kaum ein Rolle. Felgen hingegen waren früher oft aus Stahl, werden mittlerweile meist aus Aluminium und immer öfter aus Carbon hergestellt. Alu-Felgen sind dabei günstiger und Carbonfelgen präzise nach der gewünschten Steifigkeit oder Flexibilität konstruierbar. Aluminium lässt sich zudem farbig eloxieren und macht so individuellen Gestaltungsspielraum bei Laufrädern möglich.

Felgen waren früher oft aus Stahl, werden mittlerweile meist aus Aluminium und immer öfter aus Carbon hergestellt.

Felgen waren früher oft aus Stahl, werden mittlerweile meist aus Aluminium und immer öfter aus Carbon hergestellt.

Viel individueller Gestaltungsspielraum: Felgen aus Aluminium können farbig eloxiert werden und verleihen Deinem Bike einen individuellen Charakter.

Viel individueller Gestaltungsspielraum: Felgen aus Aluminium können farbig eloxiert werden und verleihen Deinem Bike einen individuellen Charakter.

Speichen und ihre Bauweisen

Die Speiche ist ein Draht aus Stahl; ihre Anzahl und Vorspannung ergeben die Stabilität des Laufrads. Herkömmliche Speichen sind J-förmig, haben also ein gebogenes Ende mit flachem Speichenkopf, das durch ein Loch im Flansch der Nabe gefädelt wird. Das andere Ende der Speiche ist mit einem Gewinde versehen, auf das der Nippel aufgeschraubt wird. Die Speiche ist quasi eine Schraube und der Nippel eine Mutter. Naben ohne klassischen Flansch benötigen sogenannte Straightpull-Speichen, die einer Schraube noch ähnlicher sind, weil sie keinen Bogen aufweisen und gerade in den Speichensitz der Nabe eingefädelt werden. Das Zentrieren von Straightpull-Speichen ist schwieriger, da man sie vor dem Mitdrehen schützen muss.
Die Qualitäts-, Preis- und Gewichtsunterschiede von Speichen finden sich in ihrer Form und Stärke. Üblicherweise sind Fahrradspeichen am Kopf und am Gewinde 2 Millimeter stark. Man spricht von Glattspeichen, wenn sie durchgängig von derselben Stärke sind (z. B. DT Swiss Champion oder Sapim Leader. Bei sogenannten Eindickendspeichen (z. B. DT Swiss Alpine III) wird der Speichenbogen verstärkt. Bei Sportlaufrädern werden meist sogenannte Doppeldickendspeichen verwendet, die im langen, graden Teil schlanker werden, wie etwa bei der DT Swiss Competition und der Sapim Race (beide 2,0-1,8-2,0 mm) oder der DT Swiss Revolution (2,0-1,5-2,0 mm). Während die bisher genannten Speichen einen runden Querschnitt haben, gibt es auch sogenannte Messerspeichen mit ovalem Querschnitt (z. B. Sapim CX-Ray). Sie weisen ab 35/40 km/h bessere Aerodynamik auf und sind durch die Bearbeitung ein wenig dauerhaltbarer.

Speichennippel

Der Nippel hat innen ein Gewinde und wird auf die Speiche geschraubt. Dafür wird er von außen durch die Felge auf die Speiche gesteckt und mit dem Kopf gegen den Felgenboden verschraubt. Zur leichteren Montage haben die meisten Nippel einen Schlitz im Kopf, manche Nippelköpfe sind auch mit einem Sechskant versehen oder haben die Form eines Innensechsrund-Schlüssels, auch Torx genannt. Der Vierkant, an dem man den Speichenschlüssel ansetzt, hat standardmäßig das Maß 3,23 Millimeter – alte Laufräder können andere Maße aufweisen. Ein passender Nippelspanner, auch Speichenschlüssel genannt, verhindert unnötigen Verschleiß am Nippel.
Nippel gibt es aus Messing und aus Aluminium. Während Alu-Nippel zwei Drittel leichter sind als Messingnippel, sind letztere korrosionsresistenter, empfehlen sich also für Ganzjahres-Stadträder oder Wintertrainingsmaschinen. Es gibt Nippel außerdem in verschiedenen Längen. Am häufigsten werden 12-Millimeter-Nippel verwendet. Längere Nippel (14, 16 mm) bieten theoretisch mehr Gewindegänge zum Halt oder Ausgleich bei kürzeren Speichen. Manche Felgen haben einen sehr starken Felgenboden, andere benötigen Unterlegscheiben, wie etwa die Felgen von Newmen. Auch dann sind längere Nippel ratsam.

Naben: mittig und doch meist asymmetrisch

Die Nabe sitzt im Zentrum des Rads, nimmt die Speichenköpfe auf und leistet die eigentliche Dreharbeit. Bei herkömmlichen Naben sitzen die Speichen in den Flanschen der Nabe, das sind die beiden tellerförmigen höchsten Stellen. Bei Straightpull-Systemen bildet der Flansch keinen Teller und hat einen deutlich kleineren Durchmesser. Die beiden Flansche einer Nabe können den gleichen oder unterschiedliche Durchmesser haben. Der Abstand der Flansche zueinander bestimmt (neben dem Felgendurchmesser ERD, siehe unten) den Speichenwinkel. Je flacher der Speichenwinkel, desto stabiler wird das Laufrad, weshalb Naben in den letzten Jahren breiter wurden (vergleiche auch unseren Artikel zum Boost-Standard). Vorderradnaben für Felgenbremsen sind symmetrisch; bei Scheibenbremsnaben braucht die Bremsscheibe linksseitig Platz, weshalb der linke Flansch eingerückt wird. Hinterradnaben sind viel öfter asymmetrisch, da sie antriebsseitig der Kassette Platz machen müssen. Symmetrische Hinterradnaben finden sich an Singlespeed- oder Bahnrädern. Als Folge all dessen brauchst Du mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit am Hinterrad rechts und links unterschiedlich lange Speichen, damit die Felge am Ende mittig im Rahmen sitzt. Der Unterschied kann allerdings von asymmetrischen Felgen oder ungleichen Nabenflanschen verringert oder ausgeglichen werden. Am Vorderrad kann die Abweichung so geringfügig sein, dass beidseits die gleichen Speichen passen. Beim Selbstausmessen der Naben ermittelst Du diese Werte: Einbaubreite, Flanschabstand, Flanschmitte zur Außenkante links und rechts (bzw. zur Mitte, je nach Rechner), Flanschdurchmesser und Speichenlochdurchmesser.

J-Bend-Naben vs Straightpull-Naben
Infografik wichtige Nabenmaße
Infografik Lochkreisdurchmesser und Speichenbohrung

Felgen und ihre Bauformen

Die Felge nimmt innen die Speichennippel und außen den Reifen auf. Felgen für Felgenbremsen weisen eine Bremsflanke auf und verschleißen mit der Zeit, Felgen für Scheibenbremsen können ohne diese Funktion konstruiert werden, sind daher leichter und leben theoretisch länger. Keinesfalls darfst Du Scheibenbremsfelgen mit Felgenbremsen kombinieren! Früher waren Felgen U-förmig, bestanden also aus nur einer Wand, man sagte auch Kastenfelge dazu. Um mehr Stabilität in den Felgen zu erreichen, besonders als Aluminium sich als Material durchsetzte, konstruierte man sogenannte Hohlkammerfelgen, die einen zweiten Felgenboden bekamen. Das ist das heute noch vorherrschende Konstruktionsprinzip, auch bei Carbonfelgen. Eine interessante aktuelle Ausnahme ist die 3Zero Moto von Zipp, die aus Carbon, aber in alter Kastenform konstruiert ist und so gezielt nachgeben kann, ohne zu brechen. Die meisten Felgen sind symmetrisch, es gibt aber auch solche mit asymmetrischem Profil, die die Asymmetrie von Naben ausgleichen helfen sollen.
Die Speichenlöcher haben in vielen Felgen eine Ausrichtung nach rechts oder links.

ERD – das wichtigste Maß ist schwer zu messen

Der ERD (effective rim diameter) gibt den effektiven Felgendurchmesser auf den Millimeter genau an. Das ist wichtig, wenn man die passenden Speichenlängen für ein Rad ermitteln möchte. 26 oder 28 Zoll wären da viel zu ungenau. Genau genommen ist der ERD der maximale Abstand des Felgenbodens, also der beiden Punkte, wo zwei genau gegenüber sitzende Speichen mit den Nippeln auf der Felge aufliegen. Der ERD wird allerdings unterschiedlich gemessen. Die Hersteller NoTubes und Mavic etwa messen den Felgenboden. DT Swiss und andere schlagen beim ERD ihrer Felgen bereits 3 Millimeter drauf, damit die Speichen das Nippelgewinde möglichst ausnutzen. Speichen mit der perfekten Länge reichen beim fertig gebauten Laufrad bis an den Schlitz des Nippels. Um den ERD einer Felge selbst zu messen, nutzt Du am besten zwei alte Speichen mit aufgedrehten Nippeln, abgeknipsten Köpfen und Markierungen, die Dir die Messung erleichtern. Miss immer mehrere Stellen, um Ungleichheiten auszumitteln!

Kalkulatoren – der Weg zur richtigen Speichenlänge

Um die richtige Speichenlänge herauszufinden, nutzt Du am besten einen der vielen Speichenrechner (spoke calculators) im Netz. Der Vorteil der Rechner großer Hersteller ist, dass ihnen recht zuverlässige Datenbanken zugrunde liegen, in denen häufig genutzte Felgen und Naben schon hinterlegt sind. Es schadet jedoch nicht, wenn Du Deine Bauteile selbst nachmisst und die Angaben in der Datenbank prüfst. Du brauchst den ERD der Felge, die Maße der Nabe (siehe oben) und die Anzahl der Speichenkreuzungen.

Folgende Werkzeuge brauchst Du

Das wichtigste Tool zum Laufradbau ist der Zentrierständer. Alle Modelle sind variabel einsetzbar für verschiedene Laufraddurchmesser, Felgenbreiten und Achsmaße. Es gibt eine große Preisspanne zwischen sehr einfachen, einseitigen Varianten wie dem Pro Truing Stand 2.0 von Feedbacksports und wahren Profigeräten wie dem Zentrierständer von DT Swiss. Für das Modell TS-2.2P von Parktool gibt es verschiedenstes Zubehör, von Steckachsen bis zu den Messuhren TS-2Di, die Du nicht mehr missen willst, wenn Du sie mal benutzt hast.
Modelle, die sich nicht selbsttätig mittig einstellen, müssen mit einer Zentrierlehre wie der 1554-1 von Park Tool ab und zu kalibriert werden. Alternativ kannst Du die Mittigkeit des Rads mit einer Laufradzentrierlehre überprüfen.
Zum Spannen der Nippel brauchst Du die zu den Nippeln passenden Nippelspanner – meist wird der 3,25-Millimeter-Speichenschlüssel für moderne Nippel passen. Beispiele sind etwa der rote Spokey und der Universalschlüssel von DT Swiss. Für Messerspeichen empfiehlt sich die Verwendung eines Speichenhalters (z. B. Sapims Speichenschlüssel für CX/CX-Ray). Systemlaufräder von Mavic oder Fulcrum benötigen zum Service eigene Speichenschlüssel. Weitere Spezialwerkzeuge helfen beim sicheren Einbringen des Nippels in die Felge und erleichtern die ersten Umdrehungen. Damit Dein Laufrad perfekt wird, ist auch ein Speichentensiometer (Parktool TM-1 oder DT Swiss Tensio 2) ratsam, mit dem Du einfach die Spannung der Speichen bestimmen kannst. Bei Carbonfelgen ist das Tensiometer Pflicht, um Schäden durch zu starkes Spannen der Speichen zu vermeiden!