Rollwiderstand macht rund 9% des Gesamtwiderstands beim Rennradfahren aus. Hier erfährst du, wie er entsteht, wie Reifenbreite und Luftdruck ihn beeinflussen — und wo er mit der Aerodynamik in Konflikt gerät.
Unter den zahlreichen physikalischen Kräften, die auf einen Rennradfahrer einwirken, spielt der Rollwiderstand eine entscheidende Rolle. Neben dem Gewicht und dem Luftwiderstand des Fahrers ist der Rollwiderstand die drittgrösste Kraft, die beim Rennradfahren Widerstand erzeugt. Der Rollwiderstand kann etwa 9% des Gesamtwiderstands ausmachen. Es lohnt sich also, einen genaueren Blick auf den Rollwiderstand zu werfen, um diesen zu optimieren.
Rollwiderstand entspricht der Energie, die beim Abrollen des Reifens verloren geht. Er resultiert aus der elastischen Verformung der Reifen während des Kontakts mit der Strasse. Diese Verformung erzeugt Reibung, welche die Fortbewegung des Rads behindert und als Wärme abgeführt wird. Hinzu kommen weitere Faktoren wie die Reibung zwischen Schlauch und Reifen sowie die Beschaffenheit der Strasse. Auf unebener Strasse wird das Fahrer-Fahrradsystem leicht angehoben und verbraucht dadurch Energie, was die Fahrt bremst.
Der Rollwiderstand wird durch die Beschaffenheit des Strassenbelags, den Reifendruck sowie die Bauweise des Reifens beeinflusst (Reifendurchmesser, Breite, Wandstärke, Aufbau, Profil).
Die Beschaffenheit der Strasse spielt eine wesentliche Rolle bei der Wahl des Reifens und des optimalen Reifendrucks. Ein glatter, frisch asphaltierter Belag bietet generell weniger Widerstand als eine rissige oder holprige Strasse.
Um den Rollwiderstand möglichst gering zu halten, wäre auf einer ebenen Oberfläche theoretisch ein möglichst hoher Reifendruck gefragt, um die Verformung des Reifens und die Kontaktfläche mit der Strasse möglichst gering zu halten. Bei unebenen Belägen führt ein zu hoher Reifendruck jedoch zu einer Verminderung der Abfederungswirkung des Reifens, was zu einer grösseren Anhebungsbewegung des Rennrads führt und den Gesamtwiderstand erhöht.
Im Rennradbereich gibt es verschiedene Reifensysteme: Reifen mit Schlauch, Tubeless und Schlauchreifen.
Reifen mit Schlauch: Klassische Reifen mit Schlauch sind weit verbreitet, einfach zu handhaben und bieten eine breite Palette an Modellen. Bei klassischen Reifen ist darauf zu achten, dass der verwendete Schlauch nicht zu schwer ist und möglichst wenig Reibung verursacht. So reduzieren zum Beispiel Latexschläuche die Reibung zwischen Schlauch und Reifen, und moderne TPU (Thermoplastisches Polyurethan) Schläuche sind nur noch etwa 35g leicht.
Tubeless: Tubeless-Reifen eliminieren den Schlauch, was das Gewicht reduziert und das Risiko von Pannen minimiert. Zudem entfällt mit Tubeless-Reifen die Reibung zwischen Schlauch und Reifen, was zu weniger Rollwiderstand führt. Tubeless-Reifen werden immer beliebter, auch weil sie mit weniger Luftdruck gefahren werden können und damit ein komfortableres Fahrgefühl bieten.
Schlauchreifen: Schlauchreifen bieten eine ausgezeichnete Strassenlage und sind bei Profis beliebt. Sie erfordern jedoch spezielle Felgen, und die Montage erfolgt mit Klebstoff oder Klebeband. Die Behebung eines Schadens auf dem Feld ist vergleichsweise schwierig. Felgen für Schlauchreifen sind etwas leichter, weil weniger Material für die Felgenflanke verwendet werden muss.
Diese Aussage stösst oft auf Skepsis, doch die Erklärung liegt im Einfederungsverhalten. Reifen mit kleinerem Durchmesser weisen bei gleichem Luftdruck einen höheren Rollwiderstand auf, da die Verformung der Reifen durch das geringere Luftvolumen stärker ins Gewicht fällt. Bei gleichem Luftdruck federt der schmale Reifen tiefer ein und muss somit mehr Materialverformung überwinden.
Natürlich beeinflusst auch der Aufbau des Reifens den Rollwiderstand. Je weniger Material verwendet wird, desto geringer ist die Verformung. Zudem führt eine höhere Flexibilität des Materials (zum Beispiel durch eine weichere Gummimischung) zu weniger Energieverlust durch Verformung, und ein leichterer Reifen kann schneller beschleunigt werden.
Nun könnte man meinen, dass man möglichst breite Reifen verwenden sollte. Doch auch hier gibt es einen Wendepunkt, der durch die Aerodynamik des Reifens bestimmt wird. Breite Reifen weisen schlechtere aerodynamische Eigenschaften auf, was sich besonders stark bei hohen Geschwindigkeiten ab 30-35 km/h auswirkt. Deshalb werden im Profiradsport immer noch etwas schmalere Reifen verwendet, obschon ein breiterer Reifen aus Sicht des Rollwiderstands besser wäre. In Kombination mit dem Luftwiderstand ergibt sich jedoch bei hohen Geschwindigkeiten mit einem schmaleren Reifen eine bessere Gesamtperformance.
Last but not least, sei hier auch die Pannensicherheit erwähnt. Extrem leichtrollende Reifen können sehr anfällig sein für Pannen, was deren Verwendung im Alltag wenig sinnvoll macht. Weichere Gummimischungen, die einen geringeren Rollwiderstand aufweisen, haben meist mehr Abrieb und halten daher weniger lang.
Insgesamt sind diese Aspekte Teil eines komplexen Zusammenspiels, das nicht nur den Rollwiderstand, sondern die Gesamtperformance beim Rennradfahren beeinflusst. Ein Verständnis dieser Faktoren ermöglicht es Rennradfahrern, ihre Reifenwahl und den Reifendruck entsprechend den voraussichtlichen Belagsverhältnissen anzupassen, um die bestmögliche Leistung zu erzielen.
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"Ich hatte es satt, viel Geld für Fahrräder auszugeben, die nie wirklich passten. Also gründete ich Vélobsessive."
Gründer von Vélobsessive & Bike Fitter
[ DER MANN HINTER DEM BLOG ]
Thomas Glättli ist die treibende Kraft hinter Vélobsessive. Als begeisterter Radfahrer und engagierter Amateursportler hatte er es satt, Kompromisse eingehen zu müssen, wenn es darum ging, das perfekte Rennrad zu finden. Im Jahr 2019 gründete er Vélobsessive mit einem klaren Ziel: Nicht der Fahrer sollte zum Fahrrad passen, sondern das Fahrrad zum Fahrer.
