mini|Rennrad mini|Historische Straßenrennmaschine der Firma Wanderer mini|Rennrad „Modell D“ mit Holzfelgen, March-Davis Manufacturing Company, 1894
Ein Rennrad (Schweiz Rennvelo) ist ein Fahrrad, das für den Gebrauch als Sportgerät beim Straßenradsport konstruiert wurde. Es zeichnet sich durch eine leichte Bauweise und die Reduktion auf die zum Fahren erforderlichen Teile aus (also keine Gepäckträger, Schutzbleche, Beleuchtung etc.).
Technische Merkmale Allgemeine Merkmale mini|Das Rad von Eddy Merckx beim Stundenweltrekord Heutige Rennräder wiegen meist zwischen 7 und 9 kg. Laut UCI-Reglement ist aber bei Wettbewerbsrädern ein Mindestgewicht von 6,8 kg zu beachten. Das leichteste je in einem UCI-Rennen eingesetzte Rennrad war die Zeitfahrmaschine von Eddy Merckx, mit der er 1972 einen Stundenweltrekord aufstellte. Es ist ein Bahnrad mit gemufftem Stahlrahmen von Ernesto Colnago und wiegt 5,75 kg. Allerdings gibt es auch schon eine Designstudie, in der ein Rennrad unter 3 kg realisiert wurde. Inwieweit dieses Modell unter Rennbedingungen fahrbar ist, wird kontrovers diskutiert.
Mit der Reglementsänderung aus dem Jahr 2000 (Definition des Begriffs Rennrad) hat die UCI ein Rennrad wie das von Merckx verwendete für Stundenweltrekordversuche als Standard festgelegt (d. h. Bügellenker, Sattelspitze hinter Tretlager usw.) und alle Rekorde der 28 vorhergehenden Jahre annulliert.
Die UCI argumentiert damit, dass bei einem Wettrüsten zum technisch optimierten Fahrrad schlechter ausgerüstete Sportler oder Radsportverbände auf der Strecke blieben.
Die heute üblichen Rennräder haben schmale Felgen und Reifen, einen Rennlenker, den sogenannten Bügellenker oder Hornlenker, der verschiedene Griffpositionen erlaubt und schmaler ist als sonst übliche Lenker (im UCI-Reglement sind max. 50 cm zulässig, es werden jedoch selten breitere als 44 cm verwendet). Die Breite des Lenkerbügels (gemessen von Rohrmitte zu Rohrmitte, meist an den Rohrenden, manchmal an der vordersten Stelle der Vorbiegung; selten ist auch die Lenkergesamtbreite von Außenkante zu Außenkante angegeben) richtet sich nach der Schulterbreite des Fahrers (gemessen von Außenseite zu Außenseite der Schulterknochen) und sollte dieser grob entsprechen. Randonneure nehmen eher etwas breitere Lenker (mehr Kontrolle, Brustkorb weiter geöffnet), Wettkampffahrer nehmen eher etwas schmalere Lenker (aerodynamischere Sitzhaltung, weniger Platzbedarf im Peloton). Aus aerodynamischen Gründen werden beim Triathlon und Zeitfahren Speziallenker bzw. Lenkeraufsätze für konventionelle Bügellenker verwendet, bei denen der Fahrer mit den Unterarmen aufliegt und mit den Händen nach vorn greift. Um ergonomisch sinnvoll zu sein, ist hierfür jedoch eine spezielle Geometrie des Rahmens erforderlich (steilerer Sitzwinkel).
Rennräder haben keine Gepäckträger und keine Schutzbleche und auch keine dafür vorgesehenen Aufnahmen an Rahmen und Gabel. Fest montierte Beleuchtungseinrichtungen und Dynamos besitzen sie grundsätzlich nicht. In der Regel sind ein bis zwei Halter für Trinkflaschen am Unterrohr und Sitzrohr montiert.
Rahmen mini|Neuaufbau eines Pinarello-Rennrahmens Bei normalen Straßenrennrädern hat sich der klassische Diamantrahmen durchgesetzt und ist auch laut UCI-Reglement vorgeschrieben. Bei Zeitfahrmaschinen und Rekordrädern gibt es zwar etwas mehr Freiheiten, aber auch hier muss, wenn das Rad in einem Wettbewerb eingesetzt wird oder eine Rekordfahrt offiziell anerkannt werden soll, der Rahmen „die Form eines Dreiecks erkennen lassen.“vgl. (englisch/französisch) Diese Bestimmungen sollen Chancengleichheit herstellen, allerdings wird auch eingewendet, dass sie Innovationen verhindern. mini|Modernes Triathlonrad Viele Hersteller bieten mittlerweile spezielle Rahmen für Frauen an. Diese besitzen meist einen kürzeren Radstand und/oder steilere Sitzrohre.
Außerhalb des UCI-Reglements, z. B. im Triathlon-Bereich, werden auch freie Konstruktionen bis hin zu Monocoques aus Verbundwerkstoffen eingesetzt.
Als Rahmenmaterial hat sich im Profiradsport seit den 2000er-Jahren kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff (Carbon) durchgesetzt, allgemein finden bei Rennrädern jedoch auch Aluminium, Stahl, und Titan Verwendung. Alle diese Materialien haben sowohl Vor- als auch Nachteile. Kombinationen aus mehreren Materialien, etwa Carbon und Titan, gibt es ebenso wie die Verwendung von Spezialmaterialien oder Legierungen (Magnesium, V4A, Scandium (eine Aluminiumlegierung mit geringem Scandiumanteil)).
Die nachfolgende Tabelle führt Vor- und Nachteile der spezifischen Materialien auf, wie sie in Diskussionen vorgebracht werden. Einzelheiten sind allerdings umstritten.
Rahmenmaterial Vorteile Nachteile Stahl Preiswertes Material Bei Rahmenbruch Weiterfahrt bedingt möglichGunnar Fehlau: 1000 Tipps für Biker, ISBN 3-89595-156-0 höheres Gewicht Korrosion Verarbeitung von dünnwandigen und hochfesten Rohren nicht einfach Aluminium Preiswertes Material Massenfertigung gut beherrscht Hohe Beschädigungsgefahr bei Transport oder Sturz – schon leichte Schläge führen zu Dellen Gefahr der Spannungsrisskorrosion Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff („Carbon“) Bei entsprechender Verarbeitung sehr leicht Keine Korrosionsprobleme Dämpft Stöße aerodynamische Formen möglich Teure Fertigung Reparaturen aufwändig Empfindlich gegen Schläge und Dellen Unsichtbare Beschädigungen können plötzlich nachgeben – Sturzgefahr Problematisch bei punktueller BelastungSmolik Velotech: Rahmenbelastung Titan Korrosionsbeständig Leicht Schwierige und daher teure VerarbeitungWinkler/Rauch: Fahrradtechnik, Delius Klasing, ISBN 3-87073-131-1Etzel, Smolik: Fahrradlexikon, BVA, ISBN 3-87073-433-7Christian Smolik: Das neue Fahrradreparaturbuch, BVA, ISBN 3-87073-055-2 mini|Rennrad mit Zeitfahrlenker
Ein normaler Diamantrahmen kann auch zur Seite ausweichen, was eine geringe Verwindungssteifigkeit erfordert, um eine Federung zu erzeugen. Gerade diese bestimmt aber auch die Fahrstabilität, besonders auf Abfahrten. Jedes Rahmenmaterial bietet neben Vorteilen auch Nachteile. Leichte Rahmen haben oft geringe Lenkkopf- und Tretlagersteifigkeiten. Erstes senkt die Fahrsicherheit, zweites die Effizienz des Tretens.
Neben dem Gesamtgewicht liegt ein besonderes Augenmerk auf der Reduzierung der Masse von Felge und Bereifung. Durch die Rotation geht ihre Masse nahezu doppelt in die Beschleunigungsarbeit ein.
Rahmengröße und Sitzposition Der Radstand eines Rennrades beträgt im Allgemeinen 940 bis 1070 mm bei Rahmenhöhen von 51 bis 64 cm. Für Frauen werden veränderte Rahmengeometrien angeboten, die den weiblichen Ansprüchen hinsichtlich eines entspannten Sitzens entgegenkommen sollen, tatsächlich fahren die meisten Frauen aber wohl „normale“ Geometrien. Grundsätzlich ist eine den Körpermaßen des Radsportlers angepasste Rahmengeometrie zu wählen, damit die physische Leistungsfähigkeit umgesetzt werden kann. Das geht in Sonderfällen (extreme Abweichungen der Körpermaße von der Norm) bis zur Maßanfertigung des Rahmens. Spezielle radsportliche Disziplinen benötigen dabei wieder abgewandelte Rahmengeometrien. So besitzen z. B. Kriteriums-, Bahn- und Steherrahmen einen kürzeren Radstand und 2,5 – 5 mm kürzere Kurbeln sowie ein etwas höher liegendes Tretlager.
Der Sattel wird waagerecht eingestellt und ist höher (in der Regel 4 bis 15 cm) als der Lenker, man spricht hier von der Überhöhung. Die Sattelspitze befindet sich bei Straßenrennrädern etwa 5 cm bis 10 cm – abhängig von Fahrergröße bzw. Beinlänge – hinter der Senkrechten durch die Tretlagerachse. Zur Ermittlung der optimalen Sitzhöhe, d. h. den entlang des Sitzrohres gemessenen Abstand zwischen Satteloberkante und Tretlagermitte, gibt es unterschiedliche Verfahren:
Es gibt Tabellen und Formeln, die die Sitzhöhe von der Beinlänge ableiten. Ein praktisches, obschon lediglich angenähertes Verfahren sagt: Bei bequemer Position auf dem Sattel (und ohne die Hüfte seitlich abzukippen) sollte mit ausgestrecktem Bein die Ferse gerade noch das in seinem untersten Punkt stehende Pedal berühren. Hier gibt es aber Variablen, denn es müssen sowohl die Bauhöhen von Pedal und ggf. dem Bindungssystem sowie die Sohlenstärke bzw. die Absatzhöhe der Schuhe berücksichtigt werden. Eine verbindliche Norm für die Fahrposition gibt es nicht, nur ergonomische Faktoren, daher kann eine präzise, leistungsoptimierte Einstellung nur von einem speziell ausgebildeten Trainer vorgenommen werden. Viele Kriterien, z. B. der Fahrstil (ruhig oder eher unruhig), die Tretfrequenz (kraftbetont oder frequenzbetont), Trainings- und Gesundheitszustand (Wirbelsäule!) sowie externe Faktoren wie Streckenprofil und -länge usw. müssen berücksichtigt werden. Inzwischen gibt es auch Onlinekalkulatoren, die die Rahmengrößenberechung vornehmen. Teils werden sie von Onlinehändlern, teils von unabhängigen Betreibern angeboten.
Ähnlich bestimmt man die Sitzlänge, d. h. den Abstand zwischen Sattelspitze und Lenkerrohrmitte: Auch hier gibt es Berechnungsformeln, die Körpergröße, Rumpflänge und Armlänge berücksichtigen. Die Praktikerregel besagt hier: Der Lenkervorbau als variable Größe wird so gewählt, dass der Abstand Sattelnase bis Lenkerrohrmitte der Unterarmlänge (ab Ellbogenspitze) einschließlich Mittelfinger der ausgestreckten Hand zuzüglich drei bis fünf Fingerbreiten entspricht. Die Vorbauten bei Rennrädern sind deutlich länger als die anderer Fahrradtypen – da die Rahmen einesteils kürzer sind und andererseits eine aerodynamisch flache Position eingenommen werden soll, muss der notwendige Abstand zwischen Lenker und Sattel auf diese Art hergestellt werden.
Diese Regeln sind – selbst für normal gebaute Menschen – nur Anhaltspunkte. Die endgültige Sitzposition findet der Fahrer meist erst nach ausführlichen Versuchen und, wie oben erwähnt, durch die Beobachtung erfahrener Trainer. Sinnvoll für wettkampforientierte Radsportler sind kleine Korrekturen um wenige Millimeter.
Laufräder
Überwiegend werden Rennräder mit 28-Zoll-Laufrädern gefahren, die einen Felgen-Nenndurchmesser von 622 mm haben. Da Rennradreifen schmaler und niedriger sind als gewöhnliche 28-Zoll-Reifen, beträgt der tatsächliche Außendurchmesser des Reifens weniger als 27 Zoll. Spezielle Kriteriums-Laufräder können auch noch kleiner sein (z. B. Eddy Merckx). Im Triathlonbereich waren lange Zeit 26"-Laufräder mit einem Felgendurchmesser von 571 mm üblich. Die Zoll-Angaben sind im Gegensatz zur neueren ETRTO-Bemaßung nicht eindeutig. 26"-Laufräder von Mountainbikes und Alltagsrädern besitzen beispielsweise im Allgemeinen einen Felgennenndurchmesser von 559 mm. mini|Zeitfahrrad mit Hochprofilfelge vorne und Scheibenrad hinten. Im Laufe der Zeit hat sich auch die Form der Felge verändert. Lange Zeit waren Felgen mit leicht gerundetem Rechteck-Profil üblich, sogenannte Kastenfelgen. Diese wurden von Hochprofilfelgen abgelöst, die besonders steif, aerodynamischer, aber auch etwas schwerer sind. Beim Zeitfahren werden auch häufig Scheibenräder eingesetzt. Auch abgeflachte Messerspeichen können den Luftwiderstand weiter verringern. Die Wirkung ist jedoch gering und erst ab Geschwindigkeiten über 40 km/h messbar.
27" ist größer als 28" Paradoxerweise haben 27"-Felgen mit 630 mm einen größeren ETRTO-Nenndurchmesser als 28"-Felgen mit 622 mm (1 Zoll = 25,4 mm). 28"-Felgen waren ursprünglich für wesentlich dickere Reifen konzipiert, als die für den Radrennsport gedachten 27"er Felgen. Der Außendurchmesser der Laufräder ergibt sich daher beispielsweise wie folgt: 630 mm Felge + 2 × 28,0 mm Reifen = 686 mm = 27" 622 mm Felge + 2 × 44,5 mm Reifen = 711 mm = 28"
Tatsächlich erreichen 28"-Laufräder mit den bei Rennrädern üblichen 23 mm-Reifen sogar nur einen Durchmesser zwischen 665 und 675 mm: 622 mm Felge + 2 × 23 mm Reifen = 668 mm = 26,3".
Bereifung