Fahrradbremse

mini|Funktion einer Seitenzugbremse mini|Hydraulische Scheibenbremse am Vorderrad. Die Hydraulikleitung verläuft hier nicht sichtbar an der Innenseite der Gabel. mini|Trommelbremse in der Vorderradnabe

Mit einer Fahrradbremse wird die Geschwindigkeit eines Fahrrads begrenzt und verringert (Verzögerung). Die Bewegungsenergie wird dabei durch Reibung in Wärme umgewandelt, meist unter Materialverschleiß, sofern nicht eine relativ seltene Nutzbremsfunktion am E-Bike die Aufladung des Akkus ermöglicht (Rekuperation (Technik)).

Frühe Fahrräder wie Hochräder wurden ursprünglich vom Fahrer über die Pedale gebremst. Bei Fahrrädern ohne Freilauf (Fixies) ist dies auch heute noch möglich. Zusätzlich wurden meist auch am Vorderrad reibende Löffelbremsen montiert. Siehe: Geschichte des Fahrrads.

Heute werden Fahrradbremsen überwiegend über Bremshebel am Lenker betätigt. Rücktrittbremsen werden international nur noch selten verwendet.

Von der Vielzahl unterschiedlicher Ausführungen werden heute vor allem Felgenbremsen und Scheibenbremsen sowie gelegentlich noch Trommelbremsen verwendet. Um die Jahrtausendwende waren V-Brakes am verbreitetsten. Höherwertige Mountainbikes sowie E-Bikes werden inzwischen überwiegend mit hydraulisch betätigten Scheibenbremsen ausgestattet, einfachere Mountainbikes auch mit seilzugbetätigten Scheibenbremsen.

Felgen- und Scheibenbremsen wirken auf freiliegende Bremsflächen. Die Bremsbacken von Rücktritt- und Trommelbremsen liegen nicht sichtbar innerhalb eines Gehäuses.

Bremstypen Für die in den 1990er Jahren aufkommenden Bremstypen Cantilever (dt. Hebelarm), V-Brake (V-Bremse) und U-Brake (U-Bremse) haben sich englischsprachige Bezeichnungen durchgesetzt. Die zuverlässige, einfach aufgebaute und effektive V-Brake wird heute weltweit am häufigsten eingesetzt.

Mehrspurige Fahrräder verfügen teilweise über eine Feststellbremse.Mobitipp, Ratgeber für Menschen mit Behinderung, Kleine Dreiradfahrschule.

Stempel-, Klotz- und Löffelbremse Über ein einfaches Gestänge und Hebelmechanismus wird bei der Klotzbremse, die auch Stempelbremse genannt wird, ein Gummiklotz auf die Lauffläche des Reifens gedrückt. Spätere Klotzbremsen werden mittels Bowdenzug betätigt. An englischen Rädern wurde statt des Gummiklotzes häufig eine Metallplatte auf den Reifen gepresst. Um zu vermeiden, dass das Gummi der Lauffläche an der Kante der Platte hängenblieb, wurden die Ränder nach oben gebogen, wodurch sich das Aussehen einer Löffelbremse (engl. spoon brake) ergab.

Die Bremswirkung ist oft gering und wird stark vom Material, Profil und Luftdruck des Reifens sowie von Nässe und Schmutz beeinflusst. Neben dem Bremsgummi verschleißt auch der Reifen.

Löffelbremsen wurden bereits an den ursprünglichen Hochrädern verwendet. Auch das später aufkommende Sicherheitsrad war mit Klotzbremsen ausgestattet, teilweise in Kombination mit einer Rücktrittbremse. Lediglich Sport- und Rennräder besaßen wirksamere Felgenbremsen. Bis in die 1950er Jahre war die Stempelbremse in Deutschland Stand der Technik. Bessere Fahrräder und der sich verbessernde Straßenzustand ermöglichten größere Fahrgeschwindigkeiten, und auch der dichtere Verkehr in Großstädten erforderte bessere Bremsen. In der BRD setzte sich die Felgenbremse in den 1960er Jahren durch, in einigen anderen Ländern geschah das etwas später. In der DDR gehörten Klotzbremsen mit Bowdenzug an einfach ausgestatteten Fahrradmodellen der Mifa und IFA Touring noch bis Ende der 1980er Jahre zur Standardausstattung. Heute werden Stempelbremsen nur noch gelegentlich an einfachen Kinderrollern und -fahrrädern eingesetzt.

Felgenbremse mini|hochkant|Verbindungsplatte zur Befestigung von Felgenbremse und Gepäckträger, „Pletscherplatte“

Bereits 1893 wurde in der Schweiz ein Patent für eine stangenbetätigte Felgenbremse erteilt. Zunächst wurden Felgeninnenbremsen (auch Bügelbremse, engl. Stirrup Brake) eingesetzt, die mit einem Bügel über den Reifen griffen. Die Bremsklötze saßen an den Enden des Bügels und wurden beim Anziehen der Bremse von unten gegen den Felgenboden gepresst. In England wurde diese Bauform bei Gebrauchsfahrrädern mit Stahlfelgen von einigen Herstellern (z. B. Raleigh) bis in die 1970er Jahre verwendet.Raleigh Ersatzteilliste aus 1977, Modell Tourist mit Stirrup-Brake (Bügelbremse bzw. Felgeninnenbremse) Abgerufen am 18. Januar 2018. Bei neueren Felgenbremsen werden die Bremsklötze durch zwei Kipphebel seitlich an die Felgenflanken gedrückt. Sie werden mit Felgen verwendet, die parallel verlaufende Außenflanken besitzen. In Europa setzten sich Felgenbremsen im Verlauf der 1960er Jahre durch, zunächst als mittig über dem Reifen befestigte Seitenzugbremse (Eingelenk- und später Zweigelenkbremsen). Ab den 1980er Jahren wurden sie überwiegend durch Zweigelenk-Mittelzugbremsen in Form von Cantilever- und V-Bremsen ersetzt, die auf Cantileversockeln seitlich der Felge an Gabelholmen bzw. Sitzstreben sitzen. Magura bietet auch Felgenbremsen mit hydraulischer Betätigung an.

Mechanische Felgenbremssysteme sind vergleichsweise leicht, unkompliziert und preisgünstig. Da die Bremskraft am Umfang des Laufrads ansetzt, werden Speichen und Nabe beim Bremsen nicht mit zusätzlichen Drehmomenten belastet. Insbesondere mit V-Bremsen kann eine hohe und dosierbare Bremsleistung erreicht werden.

Bremswirkung, Beläge und Verschleiß Die Bremswirkung von Felgenbremsen auf verchromten Stahlfelgen ist bei Nässe deutlich geringer als bei Trockenheit. Bei Aluminiumfelgen bleibt die Bremswirkung annähernd erhalten, wenn die richtigen Bremsbeläge verwendet werden. Bremsbeläge für Aluminiumfelgen sind oft mit „Alloy“ gekennzeichnet (engl. für Legierung, gemeint ist hier Leichtmetalllegierung). Aufgrund zu harter Beläge oder durch festsitzende Sandkörner kommt es gelegentlich vor, dass Aluminiumpartikel am Bremsbelag anhaften und ein schabendes Geräusch verursachen. Sobald sich beim Bremsen ein Geräusch bemerkbar macht, sollten Fremdkörper vom Bremsbelag entfernt werden, um den vorzeitigen Verschleiß der Felge zu vermeiden – etwa mithilfe eines Holzspans oder der Klinge eines Buttermessers oder eines Schraubenziehers.

Auch die Beläge von Felgenbremsen verschleißen im Allgemeinen schneller als bei Trommel- und Rücktrittbremsen. Zum Ausgleich der Abnutzung muss der Bowdenzug regelmäßig nachgestellt werden. Die Hülle des Bremszugs sitzt am Bremsgriff in der Regel in einer Gewindehülse mit gerändeltem Rand, die oft mit einem Rastmechanismus oder einer Kontermutter gesichert ist. Zum Nachstellen wird die Gewindehülse mit den Fingern oder einer Zange aus dem Griff herausgedreht (beim Blick entlang des Bowdenzugs auf den Griff gegen den Uhrzeigersinn). Bei älteren Seitenzugbremsen befand sich die Gewindehülse meist nicht am Griff, sondern am Schenkel der Bremse.

Bremsbeläge nutzen sich häufig schief ab. Einige Beläge können nach dem Lösen der Befestigungsschraube umgedreht werden, um die Abnutzung auszugleichen (nicht bei älteren, nur dreiseitig in der Aufnahme gehaltenen Gummiklötze, die sich dadurch lösen würden!). Bei Cantilever-, U- und V-Bremsen lässt sich die Stellung der Beläge zur Felge in der Regel durch die konkav/konvexe Einspannung anpassen. Hierzu werden die Beläge zunächst in der Höhe ausgerichtet. Durch das Anziehen des Bremsgriffs werden die Beläge in dieser Position gehalten und legen sich im passenden Winkel an die Felge an. In dieser Stellung können sie zunächst durch leichtes Anziehen der Befestigungsschraube fixiert werden. Beim endgültigen Festziehen ist es oft nötig, die Beläge mit den Fingern oder einer Zange zu halten, um zu verhindern, dass sie sich dabei mitdrehen.

Insbesondere Felgen aus Aluminium werden beim Bremsen abgenutzt und sind als Verschleißteil zu betrachten. Die Felge kann zwar ohne Weiteres ausgetauscht werden, da jedoch das Einspeichen einer neuen Felge aufwändig ist, wird stattdessen oft das gesamte Laufrad erneuert. Vorteilhaft sind Alufelgen mit einer Beschichtung aus einem verschleißfesten Werkstoff wie Keramik. Beschichtungen erfordern häufig spezielle Bremsbeläge, können jedoch auch die Bremsleistung bei Nässe erhöhen.

Die beim Bremsen abnutzenden Flanken von Aluminiumfelgen enthalten heute meist eine umlaufende Nut als Verschleißanzeige, seltener auch punktförmige Vertiefungen. Diese Nut oder die Punkte werden unsichtbar, wenn die Felge sich bis zum Boden dieser Vertiefungen abgenutzt hat. Manche hochwertige Felgen enthalten in das Material eingebettete Markierungen oder Vertiefungen, die erst durch den Verschleiß der Oberfläche sichtbar werden. Wird die Felge nicht rechtzeitig gewechselt, macht sich der fortgeschrittene Verschleiß meist durch das Stoppeln der Bremse bemerkbar. Die an einigen Stellen papierdünn abgenutzte Felgenflanke wölbt sich dort leicht nach außen, so dass die Bremsbeläge an diesen Stellen hängenbleiben und die Bremswirkung ungleichmäßig wirkt. Im Unterschied zur Verformung der Felgenflanke, die etwa vom ungebremsten Überfahren eines Bordsteins herrührt, ist die verschleißbedingte Verformung oft zunächst so gering, dass sie sich weder mit dem Auge noch beim Darüberstreichen mit dem Finger wahrnehmen lässt. Später bilden sich auf der Felgenflanke im Bereich der Verformung auch feine Risse aus.

Bremsgriffe und Übersetzungsverhältnis Bei einigen Bremsgriffen lässt sich der Seilzug an zwei Positionen einhängen, um den Hebelarm für V-Bremsen verkleinern zu können (äußere Position). Bei manchen Griffen ist eine stufenlose Anpassung möglich (siehe Abbildung). Bei vielen Mittelzug- und Cantilever-Bremsen lässt sich das Verhältnis zwischen eingesetzter Kraft und der resultierenden Bremskraft durch die Änderung der Länge des querlaufenden Seilzugs variieren. Je höher die resultierende Bremskraft, desto geringer ist die Auslenkung der Bremsarme und somit der Abstand der Bremsgummis von der Felge. Einfache Felgen entwickeln häufig einen Seitenschlag (sie „eiern“). Um das Schleifen der Bremse zu vermeiden, wird dann meist eine geringere Bremskraft zugunsten eines größeren Abstands zwischen Felge und Bremsbacke in Kauf genommen. Moderne Hohlkammerfelgen sind hingegen meist so steif, dass sich der Abstand minimieren lässt.

Mittig an Gabel- und Bremsbrücke befestigte Bremsen An der Gabelbrücke oder Bremsbrücke angebrachte Bremsen waren über Jahrzehnte die Standardausführung beim Fahrrad. Seit der Jahrtausendwende gibt es sie fast nur noch am Rennrad. Ein am Bremskörper angebrachter Gewindebolzen M6 wird durch eine mittige Durchgangsbohrung an Gabelbrücke oder Bremsbrücke gesteckt und mit einer Mutter verschraubt. Bis in die 1990er wurde als Bremsbrücke am Hinterbau meist eine Pletscherplatte verwendet, an der neben der Hinterradbremse auch der Gepäckträger befestigt werden konnte.

Der vertikale Abstand zwischen Befestigungsbolzen und der Mitte der Bremsbeläge wird als Bremsmaß oder Schenkelmaß bezeichnet. Klassische Rennradbremsen können meist auf ein Schenkelmaß zwischen etwa 40 und 50 mm eingestellt werden, andere Bremsen auf 60 und 80 mm. Je größer das Bremsmaß, desto schlechter ist im Allgemeinen die Bremswirkung.

Bei den (traditionellen) Felgenbremsen sind oder waren folgende Bauarten üblich:

Seitenzugbremse mini|hochkant|Seitenzugbremse Beide Bremsarme sind mittig über dem Laufrad auf dem Befestigungsbolzen zangenartig gelagert. Die Betätigungsschenkel beider Bremsarme sind auf einer Seite angeordnet, so dass ein Bowdenzug dort seitlich angeschlossen werden kann. Konstruktionsbedingte Schwächen sind die langen Hebelarme der Bremsschenkel, die eine entsprechend hohe Betätigungskraft (Handkraft) erfordern, sowie ein asymmetrischer Griff bei Nachlassen der Federspannung.

Synchronisierte Seitenzugbremsen mini|hochkant|Seitenzugbremse als synchronisierte Zweigelenkbremse