Riemenantrieb am Fahrrad

Kette oder Riemen? – Fakten und Details beim Vergleich beider Antriebssysteme

Auch wenn es den Riemenantrieb beziehungsweise Beltdrive beim Fahrrad schon mehr als 10 Jahre gibt, wird über dessen Vor- und Nachteile gegenüber einem Kettenantrieb immer noch diskutiert. Ist die Kette oder der Riemen effizienter bezüglich des Wirkungsgrades, welcher Antrieb ist pflegeleichter und wie sieht es mit der Haltbarkeit eines Riemenantriebs aus? Dies und vieles mehr beantwortet dieser Artikel.

Wie funktioniert der Riemenantrieb?

Bei einem mit Riemen betriebenen Fahrrad kommt statt einer Kette ein Carbongurt zum Einsatz. Der Riemen verfügt an der Innenseite über aus Nylon gefertigte Zähne. An der Kurbel befindet sich eine größere Riemenscheibe. Die etwas kleinere zweite Riemenscheibe ist an der Hinteradnabe befestigt. Zwischen beide Zahnscheiben (Sprockets) gespannt, greifen die Zähne des Zahnriemens und die Zähne der Zahnscheiben ineinander, wodurch bei korrekter Spannung kein Durchrutschen gegeben ist.

Führend am Markt ist die amerikanische Firma Gates, welche den Gates Carbon Drive herstellt. Den Spezialisten gelang es gegenüber anderen Herstellern Keilriemen herzustellen, die auch unter Belastung keine Längenveränderung aufweisen. Ermöglicht wird dies durch eingearbeitete Carbon-Zugstränge. Von Polyurethan umhüllt, werden die Kohlefaserstränge vor Korrosion, UV-Strahlung und Abrieb geschützt.

Ist die Kette oder der Riemen besser?

Darauf gibt es keine klare Antwort. Einige Radfahrer kritisieren die Gefahr eines gerissenen Riemens. Andere schwören auf die lange Haltbarkeit und die einfache Pflege des Keilriemens. Sowohl die Kette als auch der Riemen haben ihre Vorteile. Bei genauerer Betrachtung muss jeder Fahrradfahrer individuell abwägen, was die bessere Lösung für das eigene Fahrrad ist.

1. Der Wirkungsgrad

Die Hochschule in Trier hat 2012 den Wirkungsgrad verschiedener Fahrradantriebe auf dem technischen Prüfstand genauer unter die Lupe genommen. Das Ergebnis ist, dass bei einer gemütlichen Fahrweise beziehungsweise leichtem Tritt in die Pedale, der Kettenantrieb dem Riemenantrieb überlegen ist. Anders sieht es aus bei einer Leistung von rund 150 Watt, was etwa dem Leistungsvermögen eines gut trainierten Pendlers oder Tourenfahrers entspricht. Hier bietet der Gates Carbon Drive mehr Effizienz als ein Kettenantrieb.

Im Vergleich zu einer Kette mit Nabenschaltung bietet der Riemenantrieb laut Gates nahezu denselben Wirkungsgrad, da der Effizienzverlust bei Nabengetriebe-Kette und Nabengetriebe-Riemen vorwiegend durch die Reibung des Nabengetriebes gegeben ist. Zudem hat der Hochschulreport ergeben, dass bei höherer Spannung des Fahrrad-Antriebsriemens der Wirkungsgrad steigt. Allerdings sollte nach Angaben des amerikanischen Riemenherstellers keine zu hohe Spannungseinstellung vorgenommen werden. Eine zu hohe Spannung kann Lagerschäden an der hinteren Nabe sowie einen hohen Verschleiß des Zahnriemens zur Folge haben.

2. Haltbarkeit

Auf dem Papier hat der Riemen in puncto Haltbarkeit klare Vorteile gegenüber einer Kette. Eine gut gepflegte Kette hält rund 7.000 Kilometer. Mit Kettenschutz vielleicht auch 10.000 Kilometer. Beim Riemen gibt der Hersteller Gates eine Laufleistung von 20.000 Kilometer an. Doch auch diese Angabe muss relativiert werden. Ein Gates Carbon Drive beziehungsweise der Carbonriemen ist in Längsrichtung sehr stabil, an den Seiten können jedoch Beschädigungen auftreten. Manche Radfahrer berichten von 30.000 Kilometer Laufleistung bei stärkster Beanspruchung. Es gibt jedoch auch Besitzer von Fahrrädern mit Riemenantrieb, die nach nur 5.000 Kilometern einen neuen Riemen kaufen mussten.

3. Pflege

Die Pflege eines Gates Carbon Drive gestaltet sich wesentlich einfacher, als bei einer Fahrradkette. Beispielsweise kann sich am Riemen aus Kunststoff kein Rost bilden. Auch das Schmieren der Kette fällt weg. Dadurch gibt es keine ölverschmierten Hosenbeine. Ganz pflegefrei ist der Riemenantrieb eines Fahrrads jedoch nicht. Bei Verschmutzungen sollte der Carbonriemen mit Wasser gereinigt werden. Der Riemen muss bei der Erstmontage, nach einigen Fahrkilometern sowie nach dem Ausbau des Hinterrades gespannt werden. Auch die regelmäßige Kontrolle der Spannung kann eventuellen Schäden vorbeugen.

4. Geräuschentwicklung

Immer wieder wird betont, dass Fahrrad-Riemenantriebe leise in ihrer Funktion sind. Bei richtig ausgerichtetem Riemen und Riemen-Zähnen in gutem Zustand trifft dies zu. Es gibt keine ausgeleierten Kettenglieder sowie Quietsch- oder Knackgeräusche. Bei falscher Riemenspannung oder bei einem Schräglauf können Quietsch- und Reibungsgeräusche auch beim Riemenantrieb auftreten.

Was für den Gates Carbon Drive Riemenantrieb spricht:

Der Gates Carbon Drive hat in einigen Punkten klare Vorteile gegenüber einem Kettenantrieb. Die einfache Pflege kommt vor allem Pendlern und Alltagsfahrern, aber auch Gelegenheitsradlern, entgegen. Es muss nicht geölt werden und durch die ausbleibende Korrosion zeigt sich der Antriebsstrang optisch immer in einem ausgezeichneten Zustand.

Wer seinen Riemen hin und wieder pflegt und die Spannung überprüft, braucht sich auch keine Sorgen bezüglich Störgeräusche sowie klappernde Ketten machen. Auch die Haltbarkeit ist ein Argument, dass speziell für Vielfahrer interessant sein dürfte. Wer gerne flott zur Arbeit fährt oder in der Freizeit unterwegs ist, kann sich auch über den Wirkungsgrad des Riemenantriebs nicht beklagen.

Auch preislich hat sich einiges getan. Mittlerweile gibt es Fahrräder mit Riemenantrieb bereits für unter 1.000 Euro. Ein gutes Beispiel hierfür ist das Citybike Pegasus Premio SL Belt. Mit Kettenantrieb gibt es einige Fahrrad-Modelle, die deutlich teurer sind.

Gates Carbon Drive – Vor- und Nachteile im Überblick

Vorteile

  • pflegeleicht
  • bei richtigem Umgang lange Haltbarkeit
  • hoher Wirkungsgrad bei einer Trittleistung ab circa 150 Watt
  • bei korrekter Riemenführung keine störenden Geräusche
  • Riemen ist deutlich leichter als eine Kette

Nachteile

  • an den Seiten erhöhte Gefahr der Beschädigung
  • keine Reparatur des Riemens möglich
  • Ersatzteilbeschaffung gestaltet sich schwieriger
  • Nicht einfach zu transportieren, da bei falscher Kompression wie Knicken, die Gefahr von Schäden gegeben ist
  • Risse und andere Mängel sind schwer zu sehen
  • Beim Hinterradausbau muss der Antriebsriemen neu gespannt werden

Mögliche Gründe für einen Kettenantrieb

Bei geringerer Trittleistung zeigt sich die Kettenschaltung effizienter, wobei der Unterschied nur durch technische Messungen wahrzunehmen ist. In der Praxis merken Radfahrer in der Regel nichts von der höheren Reibung. Schneematsch und Schmutz können dem Gates Carbon Drive stark zusetzen, weshalb beim Wintereinsatz zu überlegen ist, ob ein Kettenantrieb nicht die bessere Option ist. Wer sein Fahrrad mit Riemen zur kalten Jahreszeit nutzt, sollte darauf achten, das es sich beim eignen Fahrrad um ein CDX- oder CDC Carbon Drive System handelt, da diese Beltdrive Systeme für Temperaturen zwischen -53 und +85 Grad ausgelegt sind. Zu erkennen am gerippten Rücken. Im Vergleich dazu wird das CDN-System nur für Temperaturen zwischen -20 und +60 Grad vom Hersteller empfohlen.

Schäden wie Risse sind beim Keilriemen als Antriebsstrang schwer zu sehen, wodurch sich die Unfallgefahr bei einem gerissenen Riemen erhöht. Auch für Fahrradfahrer, die öfter ihr Hinterrad ausbauen, um das Fahrrad im Auto zu transportieren, ist ein Bike mit Kettenantrieb die bessere Alternative. Denn nach dem Ausbau des Hinterrades muss die Riemenspannung neu eingestellt werden, was Zeit und Aufwand bedeutet.

Kettenantrieb Vor- und Nachteile

Vorteile:

  • bis 100 oder 200 Watt besserer Wirkungsgrad in Verbindung mit Kettenschaltung
  • keine Einstellungen nach dem Ausbau des Hinterrades erforderlich
  • weniger empfindlich gegenüber äußeren Einflüssen
  • Ersatzkette einfacher und günstiger zu beschaffen

Nachteile:

  • Wartung ist ohne Kettenkasten aufwendiger
  • geringere Haltbarkeit
  • schwerer im Vergleich zum Kunststoff-Riemen
  • Knacken oder Klappern bei schlecht gepflegter Kette
  • Ohne Kettenschutz verschmutzte Hosenbeine

Wie wird ein Riemen gespannt?

Eine falsche Riemenspannung ist eine häufige Ursache für einen gerissenen oder verschlissenen Antriebsriemen. Typische Merkmale für einen zu locker gespannten Riemen ist das Durchrutschen des Keilriemens oder bei zu straff gespannten Riemen ein schwergängiges sowie verschleißfreudiges Gates Carbon Drive System. Um ein Überspringen des Carbonriemens zu verhindern, gibt es sogenannte Snubber. Der Übersprungschutz kann beispielsweise bei einer Shimano Alfine oder Shimano Nexus Nabenschaltung montiert werden. Bei einem Fahrrad mit Rohloffnabe ist ein Snubber bereits montiert.

Für das Messen der Riemenspannung gibt es drei Varianten:

  • Gates Krikit-Prüflehre
  • Eco Tension Tester
  • Gates Carbon Drive Smartphone App

Der korrekte Spannungsbereich wird in Pfund, Kilogramm oder bei der App in Hertz angegeben. Folgende Werte werden von der Firma Gates empfohlen:

  1. City und Gelände bei gleichmäßigen und nicht zu kraftbetonten Tritt: 15 bis 20 kg oder 45 bis 60 Hertz.
  2. Sportlicher Fahrstil wie schnelle Antritte in der City und im Gelände: 20 bis 24 kg oder 60 bis 75 Hertz.

Optional ist das Prüfen der Riemenspannung ohne Messhilfe möglich. Dazu wird der Riemen mit dem Finger mit einer Druckkraft von 2 bis 4,5 kg nach unten gedrückt. Lässt sich der Gates Riemen an mehreren Stellen rund 10 mm nach unten drücken, stimmt die Spannung. Dieser Prüfvorgang ist nicht exakt, aber bietet eine Möglichkeit, ohne Messhilfe die Riemenspannung zu testen.

Ist das Umrüsten von Kette zum Riemen möglich?

Das lässt sich nicht klar beantworten. Riemen-Fahrräder wie das Kettler Boston E-Beltdrive Urban E-Bike verfügen über spezielle Rahmenkonstruktionen. Unter anderem muss ein gewisses Steifigkeitssoll eingehalten werden, da bei einem steifen Kunststoffriemen kein Längenausgleich wie bei einer Kette gegeben ist. Werden spezielle Vorgaben durch Hersteller wie Gates nicht eingehalten, kann beispielsweise bei einer Verwindung unter Last wie bei einem schnellen Sprint der Riemen von der Riemenscheibe laufen oder der Carbonriemen schräg laufen.

Außerdem muss geprüft werden, ob sich beim Fahrradrahmen ein Rahmenschloss im hinteren Rahmendreieck befestigen lässt, um den Riemen in den Rahmen zu bekommen. Eine Alternative dazu bieten teilbare Riemen. Auch kurze Kettenstreben können ein Problem darstellen. Hier sollte abgewogen werden, ob sich das Umrüsten auf einen Riemenantrieb lohnt.