REIBUNG

Energiezehrende und daher bewegungshemmende Widerstandskraft zwischen den
Oberflächen sich aufeinander bewegender Körper, die dabei mechanische Energie in
> Reibungswärme umwandelt.

Reibung ist abhängig von der > Oberflächengüte der Körper und der Kraft, mit der
sie aufeinander gepreßt werden, nicht aber von der Größe der reibenden Flächen.

Durch Einbringen von > Schmiermittel läßt sich die Reibung mindern. Prinzipiell
ist zwischen Haft, Gleit-, Roll- und Seilreibung zu unterscheiden:

        Haftreibung
Reibung, die zu überwinden ist, um einen ruhenden Körper auf seiner Unterlage
auf der er "haftet" zu bewegen. Haftreibung ist immer größer als die
Gleitreibung und geht ihr voraus. Sie spielt im Fahrradbereich v.a. ein Rolle
beim Kontakt der Reifen auf der Fahrbahn (geringere Reibung beim Blockieren der
Laufräder).

        Gleitreibung
Reibung aufeinander gleitender Körper, nachdem die Haftreibung überwunden ist.

Erwünschte Gleitreibung wird absichtlich beim Bremsen erzeugt (vgl. >
Bremsvorgang), unerwünscht entsteht sie bei allen anderen Reibungsvorgängen. Im
Einzelnen:

                Bremsen
Gleitreibung zwischen Felge und Bremsgummi (> Felgenbremsen) bzw. > Bremsflächen
und > Bremsbelägen (> Nabenbremsen) ist erwünscht und soll möglichst hoch
ausfallen, um die nötige > Bremsleistung zu erzielen. Näheres s. > Bremsvorgang.

Auch in den > Bowdenzügen (s.u. Seilreibung) und Bremsgelenken tritt -
unerwünschte - Gleitreibung auf. Die Gelenkreibung wird bei einigen hochwertigen
> Seitenzugbremsen zwecks besserer Dosierbarkeit mittels > Axialkugellager
gemindert, was gleichzeitig die > Bremswirkung um 5-6 % erhöht.

                Kette
In deren Gelenken sowie - bei Kettenschräglauf (> Kettenschaltung) - zwischen
Zahnflanken und Gliedern der > Innenlaschen auftretende unerwünschte Reibung.

Insgesamt verbraucht die Kette dabei 1-2 % der vom Radfahrer erbrachten
Leistung.

                Schaltung
In der Schaltanlage ist Reibung in der Lagerung der > Schalthebel erwünscht und
wird dort durch federbelastete > Rastermechaniken noch erhöht, damit sich der
eingelegte Gang nicht selbständig verstellt.

Die Reibung der gleitgelagerten > Schaltungsrädchen fällt mit 0,5 % der
Gesamtleistung des Radlers höher aus als die Lagerreibung der Laufräder.

Kugelgelagerte Schaltungsrädchen mindern die Reibungsverluste deutlich, s. >
Lagerreibung.

Die Reibung in den Schaltungsgelenken hat keine Auswirkung auf die
Leistungsbilanz des Radlers, da sie nur die Betätigungskräfte beim Schalten
erhöht.

        Rollreibung
Reibung, die zwischen aufeinander abrollenden Körpern entsteht. Sie beträgt
i.d.R. nur 1,5-2,5 % der Gleitreibung.

                Lagerungen
Insbesondere bei > Lagerungen reduzieren > Kugellager die Reibung erheblich. So
beträgt die Summe aller Reibungsverluste in den Fahrrad-Lagerungen (Nabe,
Pedale, Tretlagerung) noch nicht einmal 0,5 % der eingebrachten Fahrerleistung.

Einzelheiten s. > Lagereibung.

                Reifen
Hohe Rollreibungsverluste entstehen jedoch bei der Abrollbewegung der Reifen auf
der Fahrbahn:

Dabei schiebt der Reifen einen Wulst vor sich her, dessen Größe vom gefahrenen >
Reifendruck abhängt, so daß die Rollreibung nahezu linear mit dessen Wert zu-
oder abnimmt. Bei > Rennrädern mit 8 bar Reifendruck rechnet man die
Rollreibungsverluste auf Asphalt bei 30 km/h mit 10-13 %, beim > Mountainbike
mit 3,0 bar Luftdruck mit 25-35%.

Anmerkung: Die Werte schwanken durch die Reifenbauart, wobei dünne > Karkassen
und geringe Gummiauflage die Reibungsverluste reduzieren. Die Profilierung der
Reifen ist demgegenüber von eher geringer Bedeutung.

Noch höher werden die Verluste, wenn auf weichem Untergrund geradelt wird: Auf
Waldwegen kann sich die Rollreibung verdoppeln, enden sie gar in einem
umgepflügten Acker, so geht nahezu die gesamte Fahrerleistung "flöten" - es
kommt zum Stillstand aufgrund unüberwindbarer Rollreibung, da die menschliche
Leistungskraft nicht ausreicht, diese Rollreibung zu überwinden.

        Seilreibung
Einen Sonderfall stellt die Reibung zwischen Innenzug und Außenhülle in >
Bowdenzügen dar. Dort addieren sich in Biegungen zu der normalen Gleitreibung
noch die Reibungskräfte, die durch die Seilumschlingung wirksam werden.

Faustregel: Bei insgesammt 180 Grad Seilbiegungen sind bei einem
Standardbowdenzug bis zu 60 % Reibungsverluste zu beklagen. Einzelheiten und
Berechnung s. > Seilreibung.

Copyright und redaktionelle Inhalte:
Dipl.Ing.FH Christian Smolik 18.05.2000
technische Umsetzung:
Dipl.Ing.FH Jörg Bucher zuletzt am 18.05.2000