Was macht ein Rad schnell?
Natürlich machen das meine Beine, genauer meine ich die Frage, wie bzw wodurch ein Rad meine Kraft möglichst gut in Vorwärtsbewegung umsetzt (insbesondere im Bereich zwischen 20 und 30 km/h, ich meine nicht die Höchstgeschwindigkeit und nicht das Fahren im Bereich um 40 km/h)
Ich kenne einige Faktoren: Reibungs-, Luft-, Rollwiderstände einzelner Bauteile, Steifigkeit des Rahmens, träge Masse, aber aus diesen einzelnen Faktoren ergibt sich kein Gesamtbild, wie gewichtet man diese Faktoren - worauf achten?

Zusatzfrage: (auch viel zu allgemein formuliert, aber vielleicht gibt es ja eine sinnvolle Antwort)
Wie sieht eine gute Kombination aus Schnelligkeit und Stabilität (für Reisen und Gepäcktransport) aus?
Oder bewegen wir uns im Bereich der Glaubensfragen?

Der wesentlichste Faktor ist meines Erachtens der Fahrer und die ganze Sitzgeometrie.

Die Frage ist auch, was für dich "schnell" bedeutet? Maximalgeschwindigkeit? Dann zielt fast alles auf Optimierungen im hohen Geschwindigkeitsbereich ab (Luftwiderstand, Rollwiderstand, ...).
Weite Strecken möglichst effizient fahren können erfordert andere Optimierungen.
Wenn du komplett flach unterwegs bist, spielt das Radgewicht nicht so die Rolle, wenn du wenig Kurven und Tempowechsel drin hast, fast keine.
Geht es viel bergauf und muss viel beschleunigt werden, spielt auch das Radgewicht ne Rolle.
Bezüglich der sinnvollsten Reifenwahl spielt der Untergrund, auf dem man unterwegs zu sein gedenkt, eine nicht unentscheidende Rolle.

Kurzum: Die Frage ist ziemlich unspezifisch, um da eine sinnvolle Antwort geben zu können und hängt vom Kontext ab.

Den spürbarsten Unterschied hat man mit den Laufrädern. Man kann schwere Felgen mit extra vielen und dicken Speichen kombinieren, einen verstärkten Schlauch und einen schweren und breiten Pannenschutzreifen kombinieren und erhält einen "Panzer" was Gewicht und Fahrverhalten betrifft.
Oder man wählt schmalere Reifen, schlauchlose Montage, leichtere Felgen aus Carbon und auf die Last optimierte Speichen. Das kann sich gefühlt doppelt so flott anfühlen.
Um Kosten und Gewicht gering zu halten, kann man auch Abstriche beim Material machen, aber eine geringere Rotationsmasse und geringerer Rollwiderstand sparen viele Watt Leistung ein, die statt dessen in den Vortrieb gehen und das Rad fährt schneller.

Naja, stimmt so halb. Das Rad mit den leichteren Rädern mag sich schneller anfühlen, weil es zugegeben sehr wahrscheinlich auch schneller beschleunigen wird.
Ob es allerdings eine höhere Endgeschwindigkeit erreichen kann und ob es im Streckenfahrbetrieb bei konstantem Tempo dann noch so viel ausmacht, da würde ich mal ein Fragezeichen dran machen. Einmal beschleunigt schlägt sich die höhere Masse nicht mehr in der zur Geschwinigkeitserhaltung nötigen Antriebsleistung nieder.

Der Rollwiderstand ist bei dicken Pannenschutzreifen auch schlechter, da geht also schon Leistung verloren. Und die Beschleunigung dürfte im Straßenverkehr wichtig bleiben, es sei denn, man radelt nur im Velodrom. Ohne Passanten, Querverkehr, Ampeln, Steigungen.
Ich denke, man beschleunigt oft.

Aerodynamik!!!

- Sitzposition
- Kleidung
- Lenkerbreite
- Lenkeraufsatz
- Zugverlegung
- Gepäckanordnung

Reifen!!

Flexible Karkassen und Schläuche

Gewicht!

Je geringer dein Körpergewicht, desto größer der relative Einfluß des Gewichts des Rades und Gepäcks.

In der Regel überwiegen Aerodynamikvorteile von Bauteilen die Gewichtsnachteile.

Also beim Fahren auf dem freien Rollentrainer mit Fahrrädern gleicher Entfaltung, macht es (für mich) einen riesigen Unterschied z.B. eine Geschwindigkeit von 25 km/h über 20 Minuten zu fahren, je nach dem ob ich da mit dem 18 kg Argos Reisepanzer mit 50-559 Bereifung (ohne Profil) drauf fahre oder mit dem 8.5 kg Siegfried mit 28-622 Bereifung (ohne Profil). Sprich bei letzterem easy, bei ersterem schweißtreibend. Luftwiderstand ist da natürlich außen vor. Den einzigen äußeren Widerstand bietet die Rolle selbst, so das anders als beim Fahren draußen in der Ebene auf Asphalt, weitaus kontinuierlicher beschleunigt werden muss um die Geschwindigkeit zu halten. Quasi wie bei leichter Bergauffahrt oder stetigem Gegenwind.

auf der Rolle entfallen natürlich Gewichts- und Aerodynamikunterschiede.
Bei konstanter Fahrt entfällt auch alles, was mit der Trägheit zu tun hat.

Es bleiben die Unterschiede im Rollwiderstand, der Effizienz des Antriebsstrangs (Argos vielleicht mit Nabenschaltung oder gar Riemenantrieb?), Steifigkeit von Rahmen/Kurbel, etc. und dass dir die Sitzhaltung auf dem Rennrad vielleicht ermöglicht, mehr Leistung zu bringen.
Ansonsten fällt mir noch ein: Plattformpedale am Argos vs. Klick am Rennrad?

Ah, das stimmt natürlich, die Masse macht auch keinen (großen) Unterschied in dem Fall, mein Denkfehler . Allerdings scheint es mir dennoch etwas mehr "Kraft" zu kosten, das schwere Rad auf den Rollen stabil zu halten als das leichte Rad. Ein Umstand bei dem meine Befürchtung ursprünglich genau anders herum war.

Körperhaltung ist auf beiden Rädern nahezu identisch. Sowohl Siegfried als auch Argos haben einen Moon Lenker. Pedale sind beide Male als Plattformpedale genutzt.

Ansonsten:
Argos: Rohloff, Kette, Nabendynamo, Stahlrahmen (allerdings dünne Rohre), Luftdruck ca. 4 Bar
Siegfried: Singlespeed, Riemen, Alurahmen (ovales Oberrohr, Sattelstreben, Kettenstreben und Gabelbeine), Luftdruck ca. 7 Bar

Dieser Artikel dröselt das etwas auf - demzufolge überwiegt der Luftwiderstand bereits ab 12 km/h alle anderen Widerstände. Bei Kreuzotter kann man schön damit rumspielen, wie sich verschiedene Faktoren auf den Luftwiderstand auswirken.

Liebe Grüße,
Bastian

Moin Leute,

Fast mein ganzes Leben hat mich diese Frage beruflich und privat verfolgt und ich möchte die Diskussion gar nicht stören oder beeinflussen, aber ein paar Sätze muss ich doch loswerden.
Nehmen wir besser ein Auto, da lässt sich leichter drüber reden...
Was ist schnell?
Ein Mercedes Sprinter mit 1000PS und 280km/h auf der Bahn?
oder
Ein alter Mini mit 150 PS auf einer Passstraße?
Wenn wir jetzt über die Passstraße reden ..... Was ist dann wichtig, um das Auto schnell sein zu lassen. Sicher die Power, aber nicht nur, denn der Sprinter von oben .... kann hier NIX!

Also ... was macht so ein Auto schnell und wie ist das auf das System Fahrrad übertragbar? Spielt hier der Wirkungsgrad und Fahrbarkeit eine Rolle?

Viel spaß noch!

LG Thomas

Der Theorie nach stimmt das.

In der Praxis gibt es aber doch zwei Auswirkungen:

(1) Höhere Masse führt zu mehr Walkarbeit der Reifen.

(2) Höhere Masse (z.B. durch eine Tasche) kann auch zu einer größeren Stirnfläche und damit zu einem größeren Luftwiderstand führen.

Gruß
Thoralf

Übersetzt für das Fahren draußen:

Bei mindestens 12 km/h Gegenwind spielt der Luftwiderstand immer die entscheidende Rolle.

Gruß
Thoralf

Ergänzend dazu ein praktischer Versuch bei 28 km/h in der Ebene und praktisch ohne Wind. Referenz ist ein Rennrad bzw. Gravelbike mit Bike-Packing (=Taschen im Rahmen). Mit Lowridern 6,4% mehr Luftwiderstand, mit Packtaschen +6,5% und beides +7,9%. Wie relevant das für den durchschnittlichen (=meist langsameren) Reiseradler im normalen Verkehr ist, mag jeder für sich selber entscheiden.

Aber hier wird doch nicht der Leistungsbedarf von einem Fahrrad bei Windstille und einem Rad bei Gegenwind diskutiert, sondern der Leistungsunterschied zwischen zwei Fahrrädern.
Und auf einer freien Rolle, wie im Beispiel von Bernd (Radix) spielt der Luftwiderstand ebenfalls keine Rolle, denn das Rad bewegt sich dort nicht vorwärts.

Wie leicht der Vortrieb fällt, hängt doch im Wesentlichen davon ab, wie viel Energie (W) für die Fahrt benötigt wird. Und je weniger der durch den menschlichen Körper aufgewendeten Energie gebraucht wird, desto entspannter fällt die Fahrt.

Beispielwerte von einem Ergometer (ohne Vortrieb):
50 Watt - ca. 15 km/h
75 Watt - ca. 18,5 km/h
100 Watt - ca. 20 km/h

Zwischen relativ langsamer Fahrt (15 km/h) und etwas zügigerem Tempo (20 km/h) liegen also etwa 50 Watt. Ein schwerer Antrieb kann durchaus 30-40 Watt Differenz ausmachen.
Eine Rad mit schweren Komponenten (Antrieb) braucht also entweder mehr Energie vom Fahrer für eine vergleichbare Leistung, oder man fährt langsamer oder ermüdet früher.

Luftwiderstand und Haltung auf dem Rad kommen da noch oben drauf.

Ah, sehr schön, das trifft ja dann auch auf die Fahrt auf den Rollen zu denke ich .

Um dich auf einem Fahrrad fortzubewegen benötigst Du zunächst 3 Fixpunkte.
Pedal links
Pedal rechts
Sattel
Dazu kommt der Lenker mit ein bis zwei weiteren Haltepunkten.

Eine Balance dazwischen zu finden kann vielfältig und mühselig sein:
Wie Du schon schreibst, gibt es noch ne Menge weitere Ein­fluss­mög­lich­keiten. Von der Behaarung der Waden bis hin zum Blutalkoholgehalt sind diese nicht zu unterschätzen.

Kann ein Fahrrad überhaupt schnell sein?

Ich behaupte nein.

Kann ein einzelner Radfahrer schnell sein?

Jein. Es gewinnt immer ein Team die TdF. Der Einzelne Fahrer ist austauschbar wie ein Laufrad.

deshalb wird die TdF auch auf Hollandrädern ausgetragen. Christianas sind untersagt, weil sonst ein Wasserträger damit halt den Captain mitsamt Hollandrad an die Ziellinie chauffieren könnte.

(Mir ist schon klar, auch aerodynamische Carbonflitzer kommen von sich aus weder mit 7 noch mit 47 km/h vorwärts. Aber keine*r hier wird "schnelles Fahrrad" wohl anders verstehen denn als Rad, dessen Eigenschaften schnelles Fahren begünstigen bzw. schnellem Fahren möglichst wenig entgegenstehen.)

Naja. Die Ausgangsfrage lautete ja in etwa "Was macht ein Rad schnell?" - und da ist schon ein wesentlicher Teil der Antwort, dass ein Rad "schneller" ist, wenn es aerodynamische Sitzpositionen erlaubt, und zwar bereits bei relativ geringen Geschwindigkeiten.


Das wiederum fällt mir schwer, zu glauben. Meine Kinder z.B. dürften demnach kaum in der Lage sein, ein Rad überhaupt zu bewegen. Sie machen es aber einfach

und dann erinnere ich mich, wie ich mit den 28mm-Reifen meines einstigen "schnellen" Rades an Stellen gnadenlos einsank, über die mich die 50mm-Reifen des "langsamen" Rades noch tragen würden und muss einschränken. Während mit dem gleichen Grad der Wadenrasur die Unterschiede zwischen diesen Rädern im Hinblick auf die Schnelligkeit bestehen bleiben dürften, so ist doch das, öhm, Anforderungsprofil etwas, was darüber entscheiden kann, ob sich Eigenschaften des Fahrrades positiv oder negativ auf eine schnelle Fahrt auswirken und würde bei der Frage, ob ein Fahrrad schnell sein kann, auf "Jein" gehen.

Glaubensfragen vielleicht nicht, aber deine Frage beinhaltet ein paar seltsame Annahmen. Was ein schnelles Rad schnell macht, findest du bereits im Rennradsport praktisch beantwortet. Für das Reiserad ist das weitgehend unerheblich und damit sind wir bei uterschiedlichen Radeinsätzen und unterschiedlichen Radtypen. Den von dir angebenen Geschwindigkeitsbereich erreiche ich auf Radreise wohl maximal in 10 % der Gesamtfahrzeit. Die restliche Zeit liegen darunter, zuweilen weit darunter. Da gelten dann andere Kriterien für das "schnelle Rad".

Wie unsinngig die Frage ist, zeigt sich wie folgt: Überlege mal, was ein Rad schnell macht, wenn es bei gut 10 % Steigung auf einer rüden Schotterstrecke auffahren soll. Du brauchst fette, griffige Reifen und auch sonst lauter Eigenschaften, die dem Renner auf einer Flachstrecke als Ideal konträr entgehenstehen. Mit einem schnellen Renner schaffst du hingegen die Piste gar nicht. Das gilt sogar fürs runterfahren. Im Zweifel geht es zu Bruch. Ab einem bestimmten Untergrund brauchst du dann auch eine Federung, um schneller zu sein, wirst aber damit wieder schwerer.

Weiterer Denkfehler: Nehmen wir mal dein Geschwindigkeitsvorgabe und ein Rennradmodell als Ideal: Warum schließt du 40 km/h aus? Es gibt Fahrer, die schaffen mit einem identischen Rad vielleicht 25 km/h, andere rasen mühelos mit über 40 km/h damit. Deswegen brauchen die jeweiligen Fahrer auch unterschiedliche Dinge um schnell zu sein: Der starke Fahrer braucht, größere Übersetzungen, um sein Tempo umszusetzen, während der schwächere Fahrer mit einer zu großen Übersetzungen lansgamer wird. Eine große Übersetzung kann also ein Rad schnell machen (notwendige Bedingung), kann es aber auch langsam machen (andere Grundannahme, andere notwendige Bedingung).

Ähniches gilt für Agilität. Manche vermögen die Vorteile eines sehr agilen Rades gar nicht umzusetzen, andere schon. So bringt z.B. eine Wiegetrittbeschleunigung bei Volllastreiserad nahezu nichts, bei einem gepäcklosen Rad sind die Effekte ganz andere. Man braucht also wiederum unterschiedliche Räder, um ideale Schnelligkeit zu erlangen. Ein kleines Ergbnis für deine Zusatzfrage kommt dennoch raus: Bei Gepäckrad spielt die Lastenverteilung eine Rolle, beim gepäcklosen Rad ist das ein vernachlässigbare Größe, sie wird bereits über die Fahrradgeometrie und Sitzhaltung erschöpfend geklärt.

Es gibt noch weit mehr Punkte, die auseinanderfallen, wenn man verschiedene Aspekte betrachtet. Sehr schnell ist man bei solchen Analysen nämlich bei Laborbedingungen und vergisst die Realbedingungen - Beispiel Aerodynamik. Eine optimale Aerodynamik ist unter Realbedingungen ggf. gar nicht zu erreichen, weil die Windbedingungen sich ändern. Das fällt z.B. beim Bahnradfahren weg und dort kann man solche Optimierungsprofile erstellen. Das verliert sich dann in der freien Natur recht schnell und manches gilt nur noch rudimentär oder evtl. gar nicht mehr. Es gibt dazu recht seltsame Experimente, z.B. beim Zeitfahren der Tour de France, wo es mal für die besten Fahrer Sitte war, einen bestimmten Teil der Strecke mit Scheibenrad zu fahren, und für einen anderen Teil auf ein Velo ohne Scheibenrad zu wechseln. Wenn ich mich recht entsinne, sind solche Experimente mittlerweile wieder verschwunden, weil nicht zielführend.

Schlussendlich ist das "schnelle Rad" im Ideal eine komplexe, spezifische mathematische Funktion, die für jeden Fahrertyp, jeden Anwendungszweck, jede Teilstrecke einer Tour unterschiedlich Faktoren und unterschiedliche Parameter. Entsprechend fällt die Vergleichbarkeit über die gesamte Radwelt hinweg aus, man kann sich dabei nur auf kleine Teilfeldern dem nähern. Was ein Rad schnell macht, ist also höchst unterschiedlich.

Halte ich für sehr relevant. 28 km/h Gegenwind sind auf Radreise zumindest für mich nicht ungewöhnlich.

Gruß
Thoralf

30-40 Watt Differenz aber auch erst wenn man über 10kg mehr auf 10% Steigung vergleicht.
Wer sich deswegen einen leichteren Laufradsatz kauft (500g, 1000g gespart? Glückwunsch, das sind 3 Watt Unterschied bei 10% Steigung) ist hier Marketingopfer geworden.

Meiner Meinung nach ist nur einer so wirklich relevant für den Alltag:

Rollwiderstand -> Reifen können wirklich große Unterschiede haben, dazu noch Schläuche (leichter -> besser) oder sogar Tubeless verringern den Rollwiderstand.
https://www.bicyclerollingresistance.com/

Ins Detail gehen kann man dann natürlich auch noch:
-Gewicht
-Antrieb (Wirkungsgrad Nabenschaltung vs. Kettenschaltung, Optimierung Kettenlinie, Schmiermittel der Kette etc.)
-Aerodynamik von Rahmen und Bauteilen

Aber am Schluss wird das alles zunichte gemacht, wenn man einfach unaerodynamisch auf dem Hobel sitzt, mit allem was man Rad optimiert, wird man eine Hollandrad nicht zu einem Zeitfahrrad machen.

Spannend finde ich auch die Erkenntnis, dass im Profibereich die schnellsten Räder (nämlich die Zeitfahrräder) gar nicht die leichtesten sind. Und dass man auf diesen so unergonomisch sitzt, dass die getretenen Leistungen geringer sind als auf einem Etappen-Rad. Aber die Zeitfahrräder sind halt (inkl. Sitzpostion) auf maximale Aerodynamik getrimmt und auch genau so ausgelegt, dass man diese eine Stunde (oder wie lange so ein Zeitfahren eben maximal dauert) damit maximal schnell ist. Aber kein Profi wird auf seiner Zeitfahrmaschine einen 600er Brevet fahren wollen.

Nur einer
https://www.radsport-news.com/freizeit/freizeitnews_125999.htm

Aerodynamik ist auch bei Rädern mit fetten Reifen relevant und auch sub 20 km/h.

Sehe ich an den Durchschnittsgeschwindigkeiten mit meinem Salsa Journeyman mit 52 bis 56 mm Racing Ray und Rocket Ron seit ich einen Lenkeraufsatz habe. Das Schöne ist auch, dank breiter Reifen kann man auch offroad lange im Auflieger fahren. Mit der richtigen Einstellung ist es gar bequemer auf dem Aerobar zu liegen als den Lenker zu greifen.

Fahrer, die zügig reisen wollen, selbst bei der Durchquerung von Afrika, setzen Allroad Renner mit Reifen oft unter 40 mm ein. Bei Reisen von Deutschland zum Nordkap sub 30 mm Reifen.

In Sachen Federung hat sich inzwischen auch viel getan. Es gibt gefederte Vorbauten und Stützen, die nicht viel Übergewicht haben.

Da man inzwischen festgestellt hat, dass das Gebuckel nicht schneller macht, sind die Aerobars an TT Rädern so hoch gewandert, dass es fast bequem darauf wird.