Gewicht, Reifen, Gänge und Performance

[Pibach]

ich denke die singlespeeder sind aufgrund des leichten hinterrads so flink. ich komme mit meiner sram dreigangnabe und big apples ziemlich schlecht weg. wohl aufgrund der schwungmasse.
mit einem leichten hinterrad kann man imho deutlich schneller anfahren und/oder mit wesentlich höherer entfaltung.
und in der stadt hat man ständig anfahrsituationen

Die (Außen-) Masse der Räder geht für die Beschleunigung zwar mit Faktor 2 ein (Linear- plus Rotationsenergie), das macht aber im Verhältnis zur Gesamtmasse (Rad+Fahrer) den Kohl nicht fett.
Die Achsmasse ist dagegen auch nicht anders zu bewerten als anderweitige Masse, z.B. am Rahmen.
Wobei die Masse des Rades im Verhältnis zu der Gesamtmasse eben keine so bedeutende Rolle spielt für die Beschleunigung. Nehmen wir mal 10kg Rad bei 90kg Fahrer an. Ein eingespartes kg am Rahmen irgendwo bzw. 500g am Laufrad (außen) macht also nur ca 1% aus für die aufzubringende kinetische Energie.
Für die Wendigkeit spielt das schon eine Rolle. Und u.a. gewinnt man auch Komfort durch eine leichtes Hinterrad, da das über Unebenheiten hinwegruckelt - wenn man im Wiegetritt fährt.
Dass man mit SingleSpeed schneller anfahren kann als mit Schaltung, liegt auch am Wiegetritt, der beim Anfahren in geringen Cadenzen mehr Leistung freisetzen kann, sich aber eben schlecht mit Schaltvorgängen kombinieren lässt.
Für den Wiegetritt ist dann wieder ein leichtes Rad vorteilhaft, weil man das links/recht werfen kann, um auch noch Energie aus anderen Muskelregionen einzubringen und auch, um den oberen Totpunkt im Rundtritt zu entschärfen. (Herumschlackerndes) Gepäck am Rad ist dafür natürlich ungünstig.

[Harry]

Nehmen wir mal 10kg Rad bei 90kg Fahrer an. Ein eingespartes kg am Rahmen irgendwo bzw. 500g am Laufrad (außen) macht also nur ca 1% aus

Du meist also, ein schlankes 9kg Faltrad (Singlespeed oder Kettenschaltung) ist nur etwa 3% effizienter als ein 12kg Nabenschalter mit "fetten" Reifen?
Da sagt mein Popometer was anderes und ich behaupte mal, mir das nicht einfach einzubilden oder schönzureden. Ich kann es nicht mit absoluten Zahlen belegen, aber 2 oder 3% wären imho nicht wirklich spürbar...

[derMac]

Du meist also, ein schlankes 9kg Faltrad (Singlespeed oder Kettenschaltung) ist nur etwa 3% effizienter als ein 12kg Nabenschalter mit "fetten" Reifen?
Da sagt mein Popometer was anderes und ich behaupte mal, mir das nicht einfach einzubilden oder schönzureden. Ich kann es nicht mit absoluten Zahlen belegen, aber 2 oder 3% wären imho nicht wirklich spürbar...

Du wirst staunen, wie sehr so ein Popometer falsch liegen kann. Wobei jetzt verschiedene Reifen und verschiedene Schaltungen auch noch was ausmachen im Wirkungsgrad. Aber ja, viel mehr als 3% kommt da nicht raus, vll 5% wenn du sehr leicht bist). Im Sprint zählt vor allem die Kraft des Sprinters (und wenn man richtig schnell wird noch der Luftwiderstand). Was anderes ist es, wenn man ein 60 kg leichter Bergfloh bist und 1000 hm überwinden willst. Dann kommst du zwar auch kaum über 5% Einsparung, aber die absolute Menge an gesparter Energie kann darüber entscheiden ob du überhaupt oben ankommst oder nicht.

Mac

PS: der psychologische Effekt eines leichteren Rades ist auch nicht zu unterschätzen

PPS:

[Harry]

Da es vorher um den Kojak ging, den ich u.a. auch fahre, habe ich mal mit dem BA, den ich ebenso fahre verglichen. Der Kojak (bzw. Stelvio fahre ich auch) ist an einem insgesamt "optimierteren" und leichteren Falter. Und der BA, den ich mit 2-3 bar fahre und nicht so besonders "gut" rollt, ist am Stadtfalter, wo der Wirkungsgrad in Verbindung mit der Nabenschaltung und geschätzt 3kg mehr Gewicht (wovon der Hauptteil an den Rädern hängt) deutlich mehr als 3% ausmachen dürften.

Es ist sicherlich nicht nur das Gewicht, ich denke ja nicht, dass man an einem optimierten Falter etwas Gewicht dranhängt und plötzlich deutlich schlechter beschleunigt. Aber sowohl Pibach als auch du Mac fahrt leichte sportliche Falträder. Und Pibach hat am Mu xl vorher eine Nabenschaltung gefahren, eventuell mit BA? jetzt als Singlespeed mit Kojaks. Das dürfte doch einen deutlich spürbareren Unterschied gebracht haben, als 3%.

Meine zwei Vitesse sind ja eigentlich recht ähnlich. Fahren aber sehr unterschiedlich und das habe ich bislang am Gewicht ausgemacht. Vor allem am trägen Hinterrad mit Nabenschaltung und mehr als doppelt so schweren Reifen.

[Harry]

PPS: http://www.youtube.com/watch?v=0QEjuCLcwyM

Das ist beeindruckend! Die Fahrer hier... Sprinter- vs. Ausdauerfahrer?...
Ich gehe eher von meinen bescheidenen Fähigkeiten aus und sehe mich auf dem Rennrad schneller als auf dem Schweizer Militärrad

Edit: ich hab jetzt nach einem "ähnlichen" Vergleicht gesucht, bei dem ein Profi Rennfahrer im 100Ps Ford Focus einem Amateur im "Rennwagen" 30 sec. Vorsprung lässt und ihn hinterher locker überholt. Finde das aber nicht.

[Pibach]

Aber sowohl Pibach als auch du Mac fahrt leichte sportliche Falträder. Und Pibach hat am Mu xl vorher eine Nabenschaltung gefahren, eventuell mit BA? jetzt als Singlespeed mit Kojaks. Das dürfte doch einen deutlich spürbareren Unterschied gebracht haben, als 3%.

Also ich seh das so wie Mac, die Unterschiede aufgrund des Gewichtes liegen in einem sehr geringen Bereich, eher weniger als 3% - da die kinetische Energie ja gar nicht verloren geht und der Rollwiderstand (plus Luftwiderstand) wohl sublinear mit dem Gewicht ansteigt.

Dass ich leiche Räder mag, liegt an anderen Faktoren.

Meine ausgiebigen Test mit Reifen hatte ich ja schon geschildert. Und da war ich mit Big Apple schneller als mit Stelvio. Sogar deutlich. Das lag aber a) an den schlechten Radwegen und b) daran, dass ich wegen Beinverletzung bei diesen Tests nicht im Wiegetritt fahren konnte.

Die Shimano Nexus frisst gefühlt ca 5%, obwohl das lt. Spec wohl nur ca 3-4% sind. Die Alfine kommt mir minumal besser vor, vielleicht 3% Verlust? So etwa. Vor allem ist die Nabenschaltung nur bedingt wiegetritttauglich, Ich hab zumindest immer das Gefühl, dass ich die zertrete bzw. sie durchrutscht. Also in Bereichen in denen man ca 400 Watt und mehr abgibt. Oder besonders schnell schaltet. Richtig renntauglich ist die jedenfalls nicht. So zum rumcruisen und bis sportlich touren passt die aber. Ansonsten macht die Kurbel was aus. Und auch der Lenker. Singlespeed zu Kassette hat etwa 1% weniger Reibung. Eine gute Kette würde ich auch mit ca 0,5% einordnen. Alles Popometerwerte. Jedenfalls fluppt das an meinem SingleSpeeder super. Auch mit schlechten Bremsen fahr ich nicht so schnell. Dann fahr ich auch nur selten geradeaus, sondern viel Stop-n-Go und Durchwuseln durch die Autos, da bringt ein leichtes Rad wohl schon ca 5% rein gewichtsbedingt.

[Harry]

Meine ausgiebigen Test mit Reifen hatte ich ja schon geschildert. Und da war ich mit Big Apple schneller als mit Stelvio. Sogar deutlich. Das lag aber a) an den schlechten Radwegen und b) daran, dass ich wegen Beinverletzung bei diesen Tests nicht im Wiegetritt fahren konnte.

Lass mal das Argument mit den schlechten Straßen und sei ehrlich. Der BA ist mit Schlauch rund 400g schwerer als ein schmaler Reifen pro Felge. und er rollt wirklich eher bescheiden (bei empfohlemen Druck). Das Gewicht und die Verluste einer Schaltnabe on Top...

Das ist spürbar. Psychologischer Effekt hin oder her...

Ich rede nicht von Endgeschwindigkeiten, sondern von der Beschleunigung. Bilde ich mir bei meinen Falträdern wirklich nur was ein?

Edit: 3-4% mehr Verlust durch die Nabenschaltung, 3% aufgrund der höheren Schwungmasse und vll. nochmal 3% aufgrund des "schlechteren" Reifens... das wären rund 10%. Das ist in Alltagssituationen wiederum realistisch. Ich finde meine Nabenschaltung in Kombination mit BA einfach träge (Bevor jemand fragt: sie ist ok, nicht verharzt oder so)

[Pibach]

Ich rede nicht von Endgeschwindigkeiten, sondern von der Beschleunigung. Bilde ich mir bei meinen Falträdern wirklich nur was ein?

Edit: 3-4% mehr Verlust durch die Nabenschaltung, 3% aufgrund der höheren Schwungmasse und vll. nochmal 3% aufgrund des "schlechteren" Reifens... das wären rund 10%. Das ist in Alltagssituationen wiederum realistisch. Ich finde meine Nabenschaltung in Kombination mit BA einfach träge (Bevor jemand fragt: sie ist ok, nicht verharzt oder so)

3-4% mehr Verlust durch die Nabenschaltung versus 1% Verlust durch Kettenschaltung, da hast Du dann etwa 2-3% Differenz. Denke das haut etwa hin.
Nochmal gut 3% beim beschleunigen verlierst Du wegen BA Reifen versus Kojak und den sonstigen 2kg Mehrgewicht, klar. Wenn es um das Tempo auf einer typischen Strecke geht, spielt diese kinetische Energie aber kaum einer Rolle, Effekt ist sicher <1%.

Differenz im Rollwiderstand wurde ja auf Rollenprüfständen vermessen. Hab die Werte nicht parat, aber angenommen der Kojak erfordert bei "fairem" Druck (ähnlicher Comfort) ca 6% weniger Widerstand (lt. Rollenprüfstandswerten). Und du bewegst Dich mit Geschwindigkeiten, bei denen der Rollwiderstand (gegenüber dem Luftwiderstand) ca 50% beträgt, dann haut das mit den 3% etwa hin, ja.

Mach doch ansonsten mal einen Test, wie schnell du mit den Rädern eine Strecke fährst. So ungefähr. Ich vermute, der tatsächliche Unterschied ist weniger als 5%, denn in der Praxis sind diverse andere Hindernisse und der BA rollt mit teilweise holperigen Strecken auch gar nicht so schlecht, würde schätzen, dass es eben keine 6% sind. Oder sind Deine Straßen so glatt?

Möglicherweise steigst Du auf Dein sportlicheres Rad auch mit sportlicheren Ambitionen? ich fahr mit meinem superleichten Singlespeeder jedenfalls flotter. Liegt aber mehr an Psychologie als an Physik würde ich sagen.

Diese Diskussion hat aber nix mit dem Brompton zu tun.

[Harry]

mit 5% kann ich mich anfreunden
wenn man einen gang einlegt und mehr oder weniger gerade aus fährt wird es kaum einen unterschied machen. schon klar. mir ging es speziell ums beschleunigen/anfahren. und meine 3 gang sram fahre ich üblicherweise im 2. gang, weil ich schaltfaul bin und wegen dem rücktritt auf die pedalstellung achten muss und mir das anfahren im 3.gang (4,5m entfaltung glaube ich) oft zu mühsam ist. mit dem sportfalter ist das ganz anders. da kann ich mit 5 oder 6m durchfahren, ohne dass es mir merklich anstrengender vorkommt. mag auch an der psyche liegen, aber das wegkommen geht einfach deutlich besser.
das motiviert natürlich aber erst hier kommt die psyche imho ins spiel.

[Pibach]

mit 5% kann ich mich anfreunden
wenn man einen gang einlegt und mehr oder weniger gerade aus fährt wird es kaum einen unterschied machen. schon klar. mir ging es speziell ums beschleunigen/anfahren. und meine 3 gang sram fahre ich üblicherweise im 2. gang, weil ich schaltfaul bin und wegen dem rücktritt auf die pedalstellung achten muss und mir das anfahren im 3.gang (4,5m entfaltung glaube ich) oft zu mühsam ist. mit dem sportfalter ist das ganz anders. da kann ich mit 5 oder 6m durchfahren, ohne dass es mir merklich anstrengender vorkommt. mag auch an der psyche liegen, aber das wegkommen geht einfach deutlich besser.
das motiviert natürlich aber erst hier kommt die psyche imho ins spiel.

Die richtige Übersetzung kann viel ausmachen.
meine 47/13( mit 20" Kojak) passen perfekt. Das ist sowohl beim Anfahren am effektivsten als auch genau richtig, um im Flachen eine Reisegeschwindigkeit von ca 25km/h zu halten. Damit erreicht man dann die theoretische 1% Einsparung gegenüber einer Kettenschaltung, wegen geringerer Reibung des SingleSpeed Antriebes und auch etwas weniger Gewicht. Ab und zu mal gewisse Hügel und Stop-n-Go sorgt zudem biomechanisch für Verteilung der Last auf unterschiedliche Muskelgruppen und dürfte auch nah am Optimum liegen. Erst wenn das signifikant durchbrochen wird, also z.B. lange Gefälle, in denen man mit der Cadenz nicht mehr hinterher kommt, hat man mit so einer festen Übersetzung Nachteile. Steigungen sind dagegen weniger problematisch, da man dann immer Sitztritt-Phasen und Wiegetrittphasen abwechseln kann. Ob hier die klassische Weisheit einer "idealen Cadenz" überhaupt gegeben ist und die feine Abstufung die Mac angesprochen hat wirklich was bringt ist m.W. unbestätigt, der Effekt ist jedenfalls zu gering, um ihn experimentell nachweisen zu können.

Eine 3-Gang Schaltung hat dagegen oft das Problem, dass keiner der 3 Gänge diese effiziente Übersetzung trifft.