Rennrad

Ein Rennrad, auch Rennrad genannt, ist ein Fahrrad, das für den Wettkampfsport auf der Straße bestimmt ist, ein Sport, der nach den Regeln der Union Cycliste Internationale (UCI) ausgeübt wird. Die UCI-Regeln wurden 1934 geändert, um Liegeräder auszuschließen.

Die wichtigsten Eigenschaften eines Rennrads sind Gewicht und Steifigkeit, die den Wirkungsgrad bestimmen, bei dem die Kraft der Pedalschläge eines Fahrers auf den Antriebsstrang und anschließend auf die Räder übertragen werden kann. Rennräder können in diesem Zusammenhang auf Komfort und Geschwindigkeit verzichten. Der Falllenker ist tiefer als der Sattel positioniert, um den Fahrer in eine aerodynamischere Haltung zu bringen. Die Vorder- und Hinterräder sind eng beieinander, so dass das Fahrrad schnell zu handhaben ist. Die Schaltwerksübersetzungen sind eng beieinander angeordnet, so dass der Fahrer mit optimaler Trittfrequenz treten kann. Andere Rennräder, vor allem solche, die beim Zeitfahren eingesetzt werden, setzen auf Aerodynamik statt Komfort.

Unterscheidung zwischen Rennräder und anderen Fahrrädern

Fahrräder für den Rennsport auf Velodromen sind Bahnfahrräder; Fahrräder für den Offroad-Rennsport sind Mountainbikes, Cross- oder Speedway-Fahrräder; Fahrräder, die nach den Regeln der Internationalen Vereinigung der Human Powered Vehicles (IMV) fahren, gehören zu den Fahrrädern mit Liegeradantrieb, die auf ebenem Untergrund die schnellsten Fahrräder der Welt sind. Liegeräder wurden am 1. April 1934 von der UCI-Definition eines Fahrrads ausgenommen.

Time Trial Fahrräder sind eine Teilmenge von Straßenfahrrädern, die für Zeitfahrveranstaltungen konzipiert sind. Die UCI-Regeln für diese Bikes sind etwas weniger vorschriftsmäßig als die für "Massed Start Road Races" (siehe Regeln 1.3.020 bis 1.3.023).

Triathlonfahrräder unterliegen den Regeln der Internationalen Triathlon Union (ITU), die neuere technologische Entwicklungen ermöglichen als die UCI-Regeln.

Rahmen

Der Rahmen eines Straßenfahrrads muss nach den UCI-Vorschriften aus einem "Hauptdreieck" mit drei geraden Rohrformen - Oberrohr, Unterrohr und Sitzrohr - bestehen. Diese drei Rohre und andere Teile des Rahmens müssen jedoch nicht unbedingt zylindrisch sein, und viele Rennräder verfügen über Rahmen mit alternativen Formen. Traditionell ist das Oberrohr eines Rennrads bei normal aufrecht stehenden Fahrrädern nahezu parallel zum Boden. Einige Rennräder haben jedoch ein Oberrohr, das nach hinten geneigt ist; die "kompakte" Rahmengeometrie wurde von Giant populär gemacht.

Den Rahmenherstellern steht es frei, jedes beliebige Material im Rahmen zu verwenden. In der Geschichte des Straßenrennsports wurden Fahrradhalterungen aus Stahlrohren hergestellt und Aluminium- und Titanlegierungen erfolgreich auch in Rennrädern eingesetzt. Rennräder aus diesen drei Materialien sind noch immer kommerziell erhältlich und werden von einigen Amateur-Rennfahrern oder in Oldtimer-Rennklassen eingesetzt. Fast alle professionellen Rennradfahrer verwenden heute jedoch Rahmen aus verschiedenen Kohlefaserverbundwerkstoffen und ein typisch moderner Kohlefaserrahmen wiegt weniger als 1 kg.

Insbesondere seit der Einführung von Carbonfaserrahmen weicht die Form der Rohre, aus denen sich der Rahmen zusammensetzt, immer mehr vom traditionellen Zylinder ab, um entweder die Fahreigenschaften des Fahrrads zu verändern, das Gewicht zu reduzieren oder einfach nur eine Differenzierung im Design zu erreichen. Allerdings ist ein neuer Trend in der Straße Fahrrad-Rahmen Design ist Tubing behauptet, um aerodynamischen Widerstand zu reduzieren, die Annahme viele Designmerkmale von Zeitfahren Fahrräder. Während viele Profis solche Fahrräder benutzen, sind sie ab 2012 nicht mehr im Profi-Peloton universell einsetzbar.

Rennreifen

Die meisten Rennräder verwenden 700C-Räder (622 mm Radsitzsitzdurchmesser) mit passenden 20-25 mm breiten Reifen. Die Räder haben einen großen Einfluss auf die Leistung eines Rennrades. Die Felge des Rades kann für eine größere aerodynamische Effizienz geformt werden, so dass ein dreieckiger Querschnitt entsteht, der eine Tropfenform mit dem Reifen bildet. Bei Bergrennen sind die Energieverluste aufgrund des höheren Gewichts der meisten aerodynamischen Felgen jedoch größer als die aerodynamische Widerstandsreduzierung, die sie bieten.

Das Radträgheitsmoment ist ein umstrittenes Thema. In diesem Artikel: Radtheorie macht der Autor einige Berechnungen zu den Radeffekten. Das Trägheitsmoment führt zu einer Leistungsabnahme zwischen 0,004 und 0,022%, während die geringere Masse zwischen 0,2 und 0,46% und die bessere Aerodynamik zwischen 0,6 und 1,8% Leistungsabnahme führt. Das Radträgheitsmoment ist daher weder spürbar noch wichtig. Gleichzeitig behauptet ein 2008 eingeführtes Produkt, das die rotierende Schwungmasse von Fahrradrädern dynamisch verändert, dass es "die Norm um 5,6sec/meilen" übertroffen habe.

Für Aerodynamik und rotierendes Gewicht ist es generell besser, die Anzahl der Speichen im Rad zu reduzieren. Für High-End-Radsätze können die Speichen mit Lamellenquerschnitt ausgeformt werden, was den Windwiderstand weiter reduziert.

Das gebräuchlichste Material für eine Felge ist Aluminiumlegierung, wobei geformte Carbonfaser-Felgen eine beliebte Wahl für Profirennfahrer und Enthusiasten sind. Carbonfaser-Felgen sind leichter als die gleiche Form aus Aluminium, so dass der Fahrer sich für eine "tiefere", aerodynamischere Felge entscheiden kann, ohne dass es zu einer unannehmbaren Gewichtsstrafe kommt. Laufradsätze in Race-Qualität sind sehr teuer und oft zerbrechlich. Fahrer, die oft Rennen fahren, entscheiden sich für mindestens zwei Paar Räder: ein schwereres, langlebigeres und billigeres Radsatz für das Training und ein leichteres, aerodynamischeres Radsatz für den Rennsport. Rennfahrer mit ausreichenden Ressourcen können aus mehreren Rennradsätzen wählen, je nach Strecke und Wetterbedingungen; tiefere Felgen verlieren ihren aerodynamischen Vorteil und sind schwer zu kontrollieren, bei starkem Seitenwind und auf bergigen Strecken kann der leichteste Radsatz von manchen Fahrern bevorzugt werden.

Um sowohl den Luftwiderstand als auch den Rollwiderstand auf der Straße zu verringern, sind die Reifen leicht, schmal und haben eine dünne, glatte Lauffläche. Sie werden auf einen Hochdruck aufgeblasen, typischerweise um 8 bar (820kPa/120psi); Rennbahnreifen können bis ca. 14 bar aufgepumpt werden. Bis vor kurzem haben die meisten Rennräder Schlauchreifen verwendet, die keine Wülste haben: sie sind um den Schlauch genäht und auf die Felge geklebt. Diese Reifen bieten einen Gewichtsvorteil (ohne den relativ schweren Drahtwulst), Rollwiderstand, Grip und Klemmschutz, aber ihr größter Vorteil liegt in der Möglichkeit, eine sehr leichte Felge mit einfachem Kastenprofil anstelle der U-förmigen Drahtreifenfelge zu verwenden. Eine U-förmige Drahtreifenfelge muss aus relativ schwererem Material hergestellt sein, damit der Reifendruck die inhärent schwache U-Form nicht ausbreitet und der Reifen nicht von der Felge abfällt. Die Fortschritte in der Reifentechnologie haben jedoch dazu geführt, dass der wesentlich praktischere Drahtreifen (mit Wulst) die Lücke schließt. Einige Hersteller stellen Schlauch-Clincher-Reifen her, in denen die Reifen um die Schläuche genäht werden und einen Wulst haben, aber es gibt einige Debatten über die Wirksamkeit eines Schlauch-Clincher-Reifens. Die Befürworter glauben, dass es alle Vorteile eines Schlauchreifens hat, der für die Montage einer Drahtreifenfelge gemacht wurde, aber Kritiker argumentieren, dass das Design Nachteile beinhaltet, die beiden Systemen innewohnen - das Felgengewicht ist immer noch hoch, der Reifen ist teurer als ein normaler Drahtreifen, und die Reparatur einer Punktion an einem Schlauchreifen ist genauso unangenehm wie bei einem Standard-Schlauchreifen. Ein besonderer Vorteil des Schlauchspanner-Designs besteht jedoch darin, dass das Risiko von Quetschflachen sehr gering ist (wie beim Schlauchreifen), jedoch die Verwendung des beliebteren Drahtreifenrads ermöglicht.

UCI Regeln

Die UCI-Regeln legen derzeit fest, dass ein Rennrad folgende Eigenschaften hat (Angaben ohne gewähr, offizielle UCI Seite für evtl aktuellere Regeln):

Beachten Sie, dass die Vorschriften über die Abmessungen des Fahrrads Ausnahmen zulassen, da der Fahrer eine morphologische Notwendigkeit für die Ausnahme aufgrund der Körpergröße oder anderer Faktoren nachweisen kann.

Diese Vorschriften schließen Liegeräder seit 1934 wirksam und vorsätzlich aus.