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Ein '''Fahrrad''', kurz '''Rad''', in der ).

Ein Einrad hat nur ein Laufrad, über welchem alle Kipprichtungen balanciert werden müssen. Das Tandemrad ist eine Sonderform, die es zwei oder mehr Personen ermöglicht, einen eigenen Sitzplatz einzunehmen und die eigene Muskelkraft einzusetzen. Sonderformen wie Dreiräder für Kinder oder Senioren und dreirädrige Liegeräder haben drei Räder und sind dreispurig. Fahrradrikschas (wie beispielsweise Fahrradtaxis) können sowohl dreirädrig als auch vierrädrig (zweispurig) sein. Eine weitere Sonderform sind Experimentalfahrräder, welche eine Vielzahl von Laufrädern oder andere muskelbetriebene Antriebsformen aufweisen.

Für die Benutzung eines Fahrrades im öffentlichen Straßenverkehr gibt es in jedem Land spezifische gesetzliche Bestimmungen (siehe Radverkehr).

Name

Das Wort ''Fahrrad'' wurde von den deutschen Radfahrervereinen 1885 als deutsche Entsprechung für die englische Bezeichnung ''bicycle'' (: ''le vélocipède bicycle'' = ?das zweirädrige Veloziped?) eingeführt.

Regionale Bezeichnungen sind ''Fietse'' im Niederdeutschen (ähnlich ?Fiets? im Niederländischen) und ''Leeze'' in der Sondersprache Masematte in Teilen des Münsterlands. In einigen deutschen Mundarten wird das ''Fahrrad'' als Variation von ''Veloziped'' bezeichnet, wie etwa im Solinger Platt ''Flitzepie'' In Bayern und Österreich wird es meist kurz ?Radl? genannt.

Allgemeine scherzhafte Bezeichnungen für das Fahrrad sind ''Drahtesel'' und ''Stahlross''.

Geschichte

Muskelkraftwagen wurden schon im Mittelalter gebraucht, meistens als Wägelchen mit Lakaien-Fußantrieb in herrschaftlichen Gärten. Eine Ausnahme bildeten Wagen für Behinderte, von denen der mit den Armen bewegte Wagen des querschnittsgelähmten Uhrmachers Stephan Farfler der bekannteste ist.

Draisine

Im Jahr 1817 stellte der badische Forstbeamte Karl Drais seine einspurige, von ihm so genannte Laufmaschine (später Draisine genannt) als Alternative zum Reitpferd vor. In diesen Jahren gab es wegen des Ausbruchs des indonesischen Vulkans Tambora im April 1815 Missernten, sodass viele Pferde mangels Futter geschlachtet werden mussten.

Sein Laufrad wurde vielfach nachgebaut, aber nicht weiterentwickelt und schließlich vergessen sowie teilweise wegen der Kollisionsgefahr mit Fußgängern auch verboten. Später konnte man mit den ersten Eisenbahnen größere Entfernungen überwinden. Erst im Zuge der Hochindustrialisierung in der zweiten Hälfte des 19.?Jahrhunderts entstanden wieder Laufmaschinen, die bald mit Pedalantrieb ausgerüstet und bis zum Ende des Jahrhunderts zum heute bekannten Fahrrad weiterentwickelt wurden.

Pedalantrieb

Zunächst dominierten die von der Draisine übernommenen Radgrößen um 60?cm Durchmesser, die bei relativ schwerer Bauweise dank Rotationskräften ein balancierendes Fahren ? mit kleinen Lenkkorrekturen ? schon ab geringen Geschwindigkeiten ermöglichten.

1853 baute Philipp Moritz Fischer aus Schweinfurt das erste sicher belegte Fahrrad mit Tretkurbelantrieb. Das Pedal befand sich an der Achse des Vorderrads.

Der vermutlich vom Franzosen Pierre Michaux und seinem in die USA ausgewanderten Landsmann Pierre Lallement (US-Patent von 1866) benutzte Pedalkurbelantrieb (1861) wirkte ebenfalls direkt an der Achse des Vorderrades einer Draisine.

Hochrad

Das Pedalieren schräg nach vorne erzeugt Lenkkräfte und erschwert dadurch das Balancieren beim Fahren. Weil das bei der Laufmaschine nötige Ausschreiten nach vorne entfiel, konnte die Sitzposition weiter nach vorn (und höher) gelegt werden, womit die Trittkräfte mehr von oben wirken und das Vorderrad weniger eingelenkt wird. Insbesondere konnten dadurch höhere Geschwindigkeiten erreicht werden, weil mit einer Umdrehung der Pedale eine größere Distanz zurückgelegt wurde. Dabei nahm man in Kauf, dass der Boden auch mit den Zehenspitzen vom Sattel aus nicht mehr erreicht wird, dass man über eine Fußraste hinten am Rahmen auf- und absteigen muss. Dadurch ließ sich der Durchmesser des Antriebsrades auf das Zwei- bis Dreifache steigern (größere Entfaltung) und pedalierend schneller fahren. Das Hochrad war entstanden.

Weil der Fahrer sehr hoch und weit vorn ? also nur wenig hinter dem vorderen Aufstandspunkt ? saß, waren Stürze durch Bremsen oder kleine Bodenhindernisse häufig und führten zu relativ schweren Verletzungen, unter anderem des Kopfes. Das bezüglich Sicherheit fehlentwickelte Hochrad wurde nach der Erfindung des Niederrads bald aufgegeben.

Niederrad

An die Sturzgefahr beim Gebrauch eines Hochrads erinnert der englische Begriff ''safety bicycle'' für das spätere Niederrad.
Als Abhilfe gegen die Sturzgefahr wurden zwei Lösungen ausprobiert:

  • Das amerikanische ?Kangaroo? (1884) mit einem halb so großen Vorderrad, das einen ins Schnelle übersetzenden Antrieb aus beidseits des großen Rads montierten Pedalen und paarigen Ketten hatte, blieb ein Kuriosum.
  • Der gleichzeitig (1879/1884) eingeführte ins Schnelle übersetzende Kettenantrieb zum Hinterrad mit Tretkurbel zwischen Vorder- und Hinterrad wurde mit dem Rover II 1885 zur Standardkonstruktion für den Pedalantrieb des Fahrrads. Das gegenüber einem Hochrad deutlich kleinere Vorder- und größere Hinterrad ( ?diamond? = Rhombus) verbessert. In der Folge kamen weitere Elemente, wie eine Lampe, Schutzbleche, eine Klingel, ein Packträger, hinzu und wurden zu Beginn des 20. Jahrhunderts zur Standardausrüstung von Fahrrädern.

Neben dem Sicherheitsaspekt war für den Siegeszug des Niederrads auch der Umstand verantwortlich, dass die Niederräder auch hinsichtlich Geschwindigkeit den Hochrädern letztlich überlegen waren.

Die frühen Automobile sind aus der Fahrradkultur und der Fahrradtechnik der 1880er bis 1890er Jahre entstanden.

Einsatz im 20. Jahrhundert

Aufgrund seines niedrigen Preises war das Fahrrad das erste massentaugliche , ''Verkehrsgeschichte und Mobilität'', Stuttgart 2008, S. 50.</ref>

In den 1960er Jahren war ein allgemeiner Wohlstand in der industrialisierten Welt entstanden, dem zufolge das Fahrrad durch Motorräder und schließlich Autos verdrängt wurde. In den ärmeren Ländern behielt das Fahrrad eine ähnlich bedeutende Rolle wie in Europa zu Beginn des 20. Jahrhunderts, wird aber auch dort bei wirtschaftlicher Entwicklung immer mehr durch das Auto ersetzt (zum Beispiel in China).

Erst nach den Ölkrisen in den 1970er Jahren und wachsendem ökologischen Bewusstsein erlangte das Fahrrad in den Industrieländern Europas wieder größere Bedeutung ??vor allem im städtischen Nahverkehr?? und auch öffentliches Interesse, was zur Verbesserung der Radfahrinfrastruktur (also z.?B. Anlegen von Radwegen und Fahrradabstellplätzen, Einführung von Leihradsystemen) führte und den Anteil der Radfahrer am gesamten Verkehrsaufkommen (Modal Split) erhöhte. Dafür vorbildliche Städte sind Münster und Kopenhagen, in denen der Radverkehrsanteil bei über 35 % liegt. Auf der ganzen Welt wird in Form von ''Critical Mass Rides'' für bessere Radfahrbedingungen in den Städten demonstriert.

Im 21. Jahrhundert

Ein Fahrrad kostete Mitte 2013 in Deutschland durchschnittlich 515 Euro und ca. 600 bis 650 Schweizer Franken. Im ersten Halbjahr 2013 wurden in Deutschland rund 1,65 Millionen Fahrräder produziert, 2,4 Prozent weniger als im Vorjahreszeitraum.<ref name="handelsblatt-2013-165-25"></ref>

Bedeutung als Verkehrsmittel

Mehr als 50 % der in einer Stadt zurückgelegten Wege sind weniger als fünf Kilometer lang, also mit einem Fahrrad gut zu bewältigen. Die öffentliche Förderung macht inzwischen auch eine Kombination aus individuellem Radfahren und öffentlichem Nahverkehr möglich. Wer nicht die ganze Strecke fahren möchte oder einen weiteren täglichen Weg hat, kann eine Teilstrecke zusammen mit seinem Rad in öffentlichen Nahverkehrsmitteln zurücklegen: besonders in U- und S- bzw. Stadtbahnen, aber auch Bussen. In einigen Ländern sind an Bussen Fahrradträger angebracht, in Deutschland ist, soweit gestattet, die Mitnahme im Fahrzeug üblich. Man kann das Rad aber auch in Fahrradstationen oder Fahrradparkhäusern an den Haltestellen der öffentlichen Verkehrsmittel abstellen. Öffentliche Fahrräder an Fahrradmietstationen sind ein Angebot in verschiedenen Städten, um die Nutzung zu fördern und dem Diebstahl entgegenzuwirken.

Bücher über Radreisen gab es schon Ende des 19. Jahrhunderts, aber der Radtourismus ist erst eine Folge des sich jüngst entwickelnden Massentourismus, der durch die Anlage von Radfernwegen und regionaler Radroutennetze als ökologische Urlaubsvariante gefördert wird.

In Deutschland betrug der Bestand an Fahrrädern 2010 ca. 69 Millionen Stück; jährlich werden ca. 4 Millionen Neufahrräder verkauft. In den letzten Jahren fand eine teilweise Verlagerung zu Fahrrädern mit unterstützendem Elektroantrieb (Pedelec) statt.

'''Fahrräder in besonderer Nutzung'''
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 Bicycle-taxi.jpg|Nutzung durch drei Personen
 Charcoal Delivery, Uganda (15679086937).jpg|Nutzung als Transportmittel, Lieferung von Holzkohle ([[Uganda]])
 Fahrradsoldaten versus Pferdegespann.jpg|[[Radfahrtruppen|Fahrräder im militärischen Gebrauch]] (1940)
 2010-11-21 Koeln Zoo Dienstfahrrad.JPG|Dienstfahrrad im Kölner Zoo (2010)
 Macband-fiets.JPG|Musik auf Fahrrädern von [[Marching and Cycling Band HHK]] (2009)

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Fahrräder werden auch für betriebliche Zwecke eingesetzt. Einsatzgebiete für Betriebsfahrräder sind die Industrie, Zusteller, Behörden (Polizei, Sanitätsdienst) und Dienstleistung (mobile Services, z.?B. Altenpflege). Andere Bezeichnungen sind: Werksfahrrad, Industriefahrrad, Dienstfahrrad.

In Deutschland ist für die Benutzung ausschließlich auf Betriebsgelände die dortige Straßenverkehrsordnung nicht bindend. Sicherheitsmaßnahmen sind aufgrund der ermittelten Gefährdung vor Ort festzulegen (Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) §?3 Abs.?3 i. V. mit Anhang 2). Die vorgesehene Betriebsweise und die betriebliche Verkehrswegsituation sind dabei wesentliche Faktoren. Es können also Unterschiede zwischen Verkehrssicherheit und Betriebssicherheit bestehen (z.?B. Entbehrlichkeit von Beleuchtungseinrichtungen).

'''Das ökologischste Verkehrsmittel'''

Die fahrende Person bewegt sich aus eigener Kraft fort, benötigt keinerlei weitere Vorrichtungen oder Treibstoffe, außer der eigenen Nahrung. Es wird der Großteil des Körpergewichtes gerollt und nicht getragen ? anders als beispielsweise beim Laufen.

Das Fahrrad mit Pedalantrieb, Kette und Schaltung hat einen wird mit 16 Prozent angegeben.

Konstruktion

Fahrradtypen

Eine ausführliche Liste findet sich im Artikel Fahrradtypen.

Technik

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Zu den wesentlichen Bauteilen eines Fahrrads gehören:

Ergänzt wird die Funktionalität bei Bedarf durch folgende Bauelemente:

Der Rahmen ist vergleichbar mit dem für Vorder- und Hinterrad bzw. an der Sattelstütze stärker verbreitet.

Die moderne , hochwertige Federgabeln verlangen regelmäßige Inspektion.

Entwicklungsgeschichte des Antriebs durch den Fahrer

Wagenantrieb durch Muskelkraft mitfahrender Personen

Wagen wurden ursprünglich von Zugtieren oder Menschen gezogen oder geschoben. Erst im 17. Jahrhundert scheint es von mitfahrenden Menschen betriebene Wagen gegeben zu haben. Sie wurden vorwiegend für Repräsentationszwecke (Triumphwagen) benutzt. Auch der querschnittsgelähmte Uhrmacher Stephan Farfler soll sich zu dieser Zeit ein dreirädriges Gefährt gebaut haben, auf dem er sich sitzend fortbewegen konnte indem er es mit Handkurbeln antrieb.

Im 18. Jahrhundert gab es in herrschaftlichen Parks Vierradwagen, die über Pedale vom mitfahrenden Personal angetrieben wurden. Diese Muskelkraftwagen erforderten wegen ihrer großen Masse viel Kraft, so dass sie sich nicht für den allgemeinen Gebrauch durchsetzten. Das änderte sich erst mit der Erfindung des einspurigen Laufrads durch Karl Drais. Durch die viel kleinere Masse des späteren Fahrrads und die Beschränkung auf die eigene Fortbewegung des Fahrers genügte dessen Arbeitsvermögen für eine relativ ermüdungsarme Alternative zum Gehen oder Laufen.

Zweiradprinzip: Das Laufrad von Drais

Den Durchbruch zu einem Fahrzeug für einen Fahrer, das dieser selbst antreiben kann, schaffte das 1817 in Mannheim vom Karlsruher Karl Drais (der geborene Freiherr und überzeugte Demokrat hat 1849 seinen Adelstitel abgelegt) erfundene einspurige Laufrad. Das Zweiradprinzip mit lenkbarem Vorderrad war wesentlicher Teil dieser Erfindung. Drais nannte sein aus Holz gefertigtes Gefährt ''?Laufmaschine?'', aber in der Öffentlichkeit hieß es bald ?''Draisine''?. Der Fahrer saß zwischen den Rädern und stieß sich mit den Füßen am Boden ab.

Einer wissenschaftlichen Theorie zufolge geht der Impuls zur Erfindung des Fahrrades durch Drais möglicherweise auf den Hafermangel und das folgende Pferdesterben infolge des Ausbruchs des Vulkans Tambora und des dadurch ausgelösten Jahres ohne Sommer 1816 zurück.

Eine Voraussetzung für die Nutzbarkeit der Laufmaschine waren Straßen mit ausreichend fester planierter Oberfläche (Makadam), die es im Gebiet des Deutschen Bundes damals erst im äußersten Südwesten gab.

Infolge des lenkbaren Vorderrads kann das rollende Laufrad auch ohne Kontakt der Füße zum Boden im Gleichgewicht gehalten werden. Drais nutzte auch aus, dass durch die Kreiselkräfte der Räder die Lage des Zweirades stabilisiert wurde. Allerdings musste der Fahrer erst das ungewohnte Balancieren im Zusammenspiel von Laufen und Lenken erlernen.

Schon kurz darauf wurden in England die ersten, teilweise eisernen Laufräder oder '''Velozipede''' gebaut, die sich den Spitznamen ''hobby horse'' (Steckenpferd) erwarben. 1819 gab es in Ipswich erste Rennen; in Deutschland wurde erst 1829 aus München davon berichtet.

Heute erfreut sich das Zweirad ohne Pedalantrieb als Kinderlaufrad neuer Beliebtheit. In den 2000er Jahren haben alle größeren Kinderfahrradhersteller Kinderlaufräder in ihr Programm aufgenommen.

Schubstockantrieb

Eine Zwischenstufe zum späteren indirekten Antrieb über die Räder ist der Schubstockantrieb beim Künzelsauer Schubstockrad von 1850. Mit zwei parallelen seitlichen Stöcken stieß sich der Fahrer vom Boden ab. Seine Füße benutzte er zum Lenken des Vorderrades, während er die Schubstöcke über einen Mechanismus mit Armen und Händen bewegte.

Tretkurbelantrieb am Vorderrad

Das Michaux-Rad ''Vélocipède''

Der erste indirekte Antrieb erfolgte mittels in Paris dafür warb. Der Antrieb funktioniert über starr an der Vorderradachse angebrachte Pedalkurbeln, wodurch bei einer Umdrehung der Pedale der zurückgelegte Weg gleich dem Umfang des Vorderrads ist.

Das Hochrad

Um mit den direkt aufs angetriebene Vorderrad wirkenden Tretkurbeln höhere Geschwindigkeiten fahren zu können, vergrößerte man dieses. So entstand 1870 das Hochrad. In vielen Städten wurde das Hochradfahren wegen seiner möglichen großen Sturzhöhe sogleich verboten, in Köln war es noch bis 1894 erlaubt.

Das Hochradfahren verlangte deutlich mehr Geschick, besonders beim Auf- und Absteigen. Durch den hohen Schwerpunkt (der Sattel befand sich rund 1,5 Meter über dem Boden und nur wenig hinter der Vorderachse) drohte Hochradfahrern bei Bremsmanövern oder Straßenunebenheiten die Gefahr, sich zu überschlagen. Tödliche Kopfstürze waren nicht selten; das Hochrad war damit eine Sackgasse in der Entwicklung des Fahrrades und wurde nicht weiter entwickelt.

Pedalo

Ein Pedalo ist ein Spielgerät, das wegen der direkten Übersetzung der Muskelkraft auf die Achsen und wegen des fehlenden Freilaufs nur Balancieren und langsames Fahren ermöglicht.

Hinterradantrieb mit Kurbelstangen

Der Hinterradantrieb wurde für Fahrräder mit ?normal? großen Rädern eingeführt (Michaux-Typ).

Die ersten Antriebe hatten Stangen, die von Tretkurbeln an der Vorderradachse zu Hinterradkurbeln führten. Für standfeste Drei- und Vierradwagen gab es solche Antriebe schon seit 1814, zum Beispiel denjenigen von Franz Kurtz. Ein britischer Getreidehändler datierte das Stangenveloziped von Thomas McCall 1869 in einer Pressekampagne in den 1890er Jahren auf 1839 vor und schob es einem Verwandten unter, dem schottischen Schmied Kirkpatrick Macmillan. In Deutschland gab es z.?B. 1870 ein Patent von Johann Friedrich Trefz für den Stangenantrieb.

Hinterradantrieb mit Tretkurbeln zwischen den beiden Laufrädern

Kettentrieb zum Hinterrad

Gemeinsam mit dem Kettenantrieb wurde schließlich die Anordnung der Tretkurbeln zwischen den beiden Rädern eingeführt. Durch verschieden große Zahnkränze an Kurbel und Radachse wurde auch das Prinzip der Übersetzung für den Fahrradantrieb übernommen. So konnte mit einer Kurbelumdrehung das Laufrad je nach Übersetzungsverhältnis gleich mehrfach gedreht werden. Diese Neuerung führte zuerst zum ?Kangaroo?, einem gemäßigten Hochrad mit beidseitigem Kettenantrieb am Vorderrad. Doch erst der 1878 eingeführte einseitige Kettenantrieb des Hinterrades konnte sich wirklich durchsetzen ? die Konstruktion war einfacher und stabiler, das Rad wegen der Entkoppelung von Antrieb und Lenkung leichter zu fahren, und die Sitzposition zwischen Vorder- und Hinterrad gewährleistete ein wesentlich sichereres Fahrverhalten.

Kardanwellentrieb zum Hinterrad

Die Antriebsübertragung von den Tretkurbeln zwischen den beiden Rädern zum Hinterrad mittels einer Welle wird auch heute noch gelegentlich verwendet. An beiden Enden der Welle befindet sich ein Kegelrad je eines Kegelradgetriebes. Dieser Antrieb wird gewöhnlich als Kardanantrieb bezeichnet, obwohl in ihm keine Kardangelenke vorkommen.

Zahnriemenantrieb

Seit Anfang der 1980er Jahre gibt es Fahrräder mit en.
Eine der Kettenschaltung analoge, kleinstufige Schaltung wurde mit Hilfe eines ?spreizbaren Ritzels? (mehrere radial ausfahrbare Stäbe mit je einem kleinen Ritzel am äußeren Ende) verwirklicht, kam aber nicht in den Handel. weniger effizient als ein Kettenantrieb, was bei normalem Fahrradfahren jedoch nur ungefähr 1 % höhere Verluste bedeuten, wenn man eine Durchschnittsleistung von 100 Watt annimmt.

Das ?safety bicycle?

Das ?safety bicycle? bzw. ?safety? (deutsch: ?Sicherheit?) wurde so genannt, weil es aufgrund der niedrigeren Sitzposition des Fahrers sicherer war als das Hochrad. Zudem war es schneller und auch bequemer als das bis dahin etablierte Hochrad. Die Bezeichnung wurde seit 1876 verwendet,

Nach der Nähmaschine wurde das Fahrrad in dieser Bauform zum zweiten technischen Serienprodukt.

Seit 1884 waren in Deutschland auch die ersten brauchbaren Kugellager der von Friedrich Fischer gegründeten ?Velociped-Gußstahlkugelfabrik? erhältlich, die den Reibungswiderstand in Naben und Tretlager drastisch verringerten.

Die Gebrüder Ljungström waren sehr kreative und typische Erfinderpersönlichkeiten des 19. Jahrhunderts. Sie erfanden nicht nur den nach ihnen benannten Turbinentyp, sondern auch eine frühe Form des Fahrrades. Es hatte bereits die heute bekannte Rahmenform, wurde jedoch völlig anders angetrieben. Die Gebrüder verwendeten Klavierdraht und Exzenter statt Fahrradkette und Hinterradritzel. Ihr Svea-Fahrrad mit Freilauf wurde ab 1892 in Serie hergestellt und konnte sich für etwa zehn Jahre am Markt behaupten, bis die technischen Probleme bei der Herstellung von Fahrradketten überwunden waren.
In der Geschichte des Fahrrades wurden immer wieder Alternativen zum Kettenantrieb erfunden und erprobt ? von Kardanwellen über Riemenantriebe bis zu hoch komplizierten Hebelmechanismen. Doch keine dieser Entwicklungen konnte bisher langfristig mit der Kette konkurrieren.

Entwicklungsschritte einiger Bauteile des Fahrrads

Diamantrahmen und Stahlrohr

Um 1880 kam der Diamantrahmen auf, eine Fachwerkkonstruktion aus einem Trapez für den Hauptteil und einem doppelten Dreieck für den Hinterbau (?Diamant? ist eine falsche Übersetzung des englischen ''diamond'', was Raute bedeutet und die Rahmenform annähernd beschreibt). Bei manchen heutigen Fahrrädern berühren Ober- und Unterrohr an derselben Stelle den Steuerkopf, sodass das Trapez auch hier zum Dreieck geworden ist.

Vor dem Diamantrahmen (diamond) war der Kreuzrahmen üblich, mit dem die Entwicklung des Niederrads begann. Er bestand im Wesentlichen aus einer Strebe vom Steuerkopf zur Hinterachse (im hinteren Teil gegabelt) und einer zweiten, sie kreuzenden Strebe vom Sattel zum Tretlager. Beim Diamantrahmen werden die Streben fast nur auf Zug bzw. Druck beansprucht und kaum auf Biegung ? deshalb ist er wesentlich stabiler als ein Kreuzrahmen. Heute wird der Kreuzrahmen in vollgefederten Fahrrädern verwendet.

Rahmen aus nahtlos gezogenem Stahlrohr

Die Rahmen früherer Fahrräder waren aus massivem Stahl oder Hohlstahl gefertigt und entsprechend schwer. 1885 ließen sich die Brüder Mannesmann ein Verfahren zur Erzeugung nahtloser Stahlrohre patentieren. Mit diesem seit 1890 erhältlichen Stahlrohr war schließlich das Rahmenmaterial gefunden, das bis vor kurzem im hochwertigen Fahrradbau dominierte und inzwischen teilweise durch Aluminium und im Radrennsport auch durch kohlenstofffaserverstärkten Kunststoff (umgangssprachlich Carbon) verdrängt wird. In der Massenproduktion waren allerdings die billigeren, mit Längsnaht geschweißten Stahlrohre üblich.

Das aus Stahlrohr gefertigte ?Rover? mit Diamantrahmen wurde zum Prototyp des modernen Fahrrads. Im Polnischen wird das Fahrrad heute noch als ?rower? bezeichnet.

Die qualitativ hochwertigsten gezogenen Stahlrohre für Fahrradrahmen werden von den Firmen Columbus und Reynolds hergestellt. Sie tragen die Bezeichnungen Columbus SLX bzw. Reynolds 531.

Damenräder

Eine etwas andere Rahmengeometrie ist bei Damenrädern üblich. Das Oberrohr verläuft ? statt vom Steuerrohr direkt waagerecht zum oberen Ende des Sitzrohres ? hier teilweise gekrümmt und parallel zum Unterrohr nach unten, wo es das Sitzrohr oberhalb des Tretlagers trifft. In sportlicheren Versionen ist es ungekrümmt und verbindet ungefähr die Mitte des Sitzrohres mit dem Steuerrohr.

Solche Rahmen sind im Prinzip weniger stabil. Sie sind weniger biegesteif in der horizontalen Achse und weniger torsionssteif insgesamt.

Entwickelt wurden Damenräder nicht aus anatomischen Gründen, sondern um Frauen, die einen Rock tragen, das Aufsteigen und Fahren zu ermöglichen. Erst seit etwa 1920 begann das Tragen von Frauenhosen gesellschaftsfähig zu werden.

Sattel

Der Fahrradsattel ist der Teil des Fahrrades, der dem Fahrer Halt gibt und ihm beim Radfahren das Sitzen in verschiedenen Positionen ermöglicht. Die Form hängt vom Verwendungszweck des Fahrrades sowie von körperlichen Merkmalen des Fahrers ab. Die Technologie bei Fahrradsätteln hat sich in den letzten Jahren stark verändert. In den Anfängen des Fahrrads gab es Sattelmodelle, die rein aus Holz oder gar aus Metall bestanden. Diese wurden aber schon früh durch Ledersättel, die dem Pferdesattel entlehnt waren, ersetzt. Seit Anfang der 1990er Jahre wird zunehmend Kunststoff verwendet. Heute sind Plastiksättel mit Polsterung und Kunstlederbezug (PVC) die gebräuchlichste Bauform. Weltmarktführer bei Fahrradsätteln ist seit etwa 2000 die italienische Firma Selle Royal.

Luftreifen

1888 erfand der schottische Tierarzt John Boyd Dunlop zum zweiten Mal nach Robert William Thomson den Luftreifen, der erstmals eine praktikable Dämpfung und zuverlässigere Bodenhaftung ermöglichte. Bis dahin waren Fahrräder mit Eisen- oder seit 1865 mit Vollgummireifen ausgestattet.

Den ersten abnehmbaren Luftreifen erfanden die lief.

Freilauf und Schaltung

Der von A. P. Morrow 1889 in den Vereinigten Staaten patentierte ''Freilauf'' war unter Radfahrern zunächst sehr umstritten. Die Gegner des Freilaufs im Radsport hatten ebenso gewichtige Argumente wie dessen Befürworter. Der in den USA schon früher entschiedene Streit wurde in Deutschland erst nach 1900 durch die erfolgreiche Markteinführung der Torpedo-Freilaufnabe von Fichtel & Sachs mit integrierter Rücktrittbremse beendet.

1907 wurde die erste 2-Gang-''Nabenschaltung'' nach einem Patent der Wanderer-Werke von Fichtel & Sachs auf den deutschen Markt gebracht. Sie besaß ein Planetengetriebe und ebenfalls eine Rücktrittbremse.

Im Gegensatz zu einer ''Kettenschaltung'' zeichnet sich die Nabenschaltung durch den geringen Wartungsaufwand und damit hohe Alltagstauglichkeit aus. Nachteilig ist das höhere Gewicht und der im Vergleich zu einer Kettenschaltung etwas geringere Wirkungsgrad ? mit Ausnahme des direkten Ganges, bei dem die Kraftübertragung ohne Getriebeeinsatz erfolgt.

Die heute sehr verbreitete Kettenschaltung stammt von den Gebrüdern Nieddu. Deren Schaltung ?Vittoria Margherita? wurde 1935 von Gino Bartali als erstem Profi gefahren. Nach der damals recht bekannten französischen Schaltung ?Super Champion? (1937) erschien 1946 die erste Schaltung von Campagnolo, die im Gegensatz zu ihren Vorgängern weltweite Verbreitung fand.

Die Nabenschaltungen wurden kontinuierlich weiterentwickelt. Neuere Entwicklungen gibt es u.?a. von den Firmen Shimano mit der 8-Gang-Nabenschaltung Nexus oder der etwas länger übersetzten 9-Gang-Nabenschaltung von SRAM, sowie der Firma Rohloff mit der 14-Gang-Nabenschaltung Speedhub 500/14, in der sich drei Planetengetriebe in einer Nabe befinden. Die von SRAM immer noch produzierten 3- und 5-Gang-Naben erfreuen sich weiterhin großer Beliebtheit, besonders bei Hollandrädern. Die flache Topographie der Niederlande macht niedrige Übersetzungen entbehrlich.

Die zurzeit einzige Fahrradnabe mit ''stufenlosem Planetengetriebe'' ist die NuVinci N360. Ihr Gewicht liegt bei 2,5?kg, die Übersetzungsbandbreite beträgt 360 %.

Als Exoten sollen hier auch noch die ''Tretlagerschaltungen'' erwähnt werden, beispielsweise die historische Mutaped-Tretlagerschaltung. Die Tretlager-2-Gang-Schaltung der Schweizer Firma Schlumpf lässt sich mit allen Nabenschaltungen kombinieren.

Weitere Entwicklung

Die im Zusammenhang mit dem Fahrrad gemachten Erfindungen waren wegbereitend für die Entwicklung des Motorrads und des Automobils um 1900, ebenso wie der Kampf gegen Fahrverbote der Obrigkeit.

Die weitere Entwicklung des Fahrrads orientierte sich am Konzept des Niederrads ? lediglich mit Varianten bei Konstruktion und Materialien. Zunächst wurden größere Fortschritte bei Gangschaltung und Bremsen gemacht. Entsprechende Impulse gingen von der Entwicklung des Mountain Bikes (MTB) in den USA aus. Seit den 1990er-Jahren werden Fahrräder zunehmend mit einer Fahrradfederung ausgestattet. Besonders in den 1980er- und 1990er-Jahren wurde viel mit alternativen Bauformen experimentiert, die sich aber nicht durchgesetzt haben. Das wiederholt sich momentan teilweise im Bereich der Mountainbikes, wo immer wieder neue ungewöhnliche Rahmenkonstruktionen zu sehen sind. Im Straßen-, Bahn- und Crossradrennsport bleibt jedoch der Diamantrahmen Standard.

Mit der Umweltbewegung sind seit den 1980er-Jahren Sonderformen wie Dreiräder, Liegeräder und Velomobile wiederentdeckt und weiterentwickelt worden, werden aber vom Fahrradhandel nicht so unterstützt wie die im Radrennsport gebräuchlichen Formen. Für diesen Sport wurden solche Räder vom Welt-Radsport-Verband UCI bereits in den 1920ern verboten.

Mit Blick auf die Gesundheitsförderung und die ganzheitliche Betätigung des Körpers wurde das Cavallo entwickelt. Es ist ein Fahrradtyp, der mit seinem Antrieb ein neues Konzept verwirklichen sollte. Das Fahrrad wurde nicht mit den Füßen über Pedale, sondern durch Körperbewegungen über eine Konstruktion mit vier Gelenken des Rahmens und den Fahrradsattel angetrieben. Dabei wirkten zwei Rahmenrohre als Pleuel auf die Kurbelarme des Antriebszahnrades. Die für die Fortbewegung erforderlichen Bewegungsabläufe erinnerten entfernt an das Reiten eines Pferdes, was dem Fahrzeug seinen Namen verlieh ''(Cavallo'' ist Italienisch für ''Pferd).''

Heute werden Fahrradrahmen zum Großteil aus Stahl und Aluminium hergestellt, häufig mit größerem Rohrdurchmesser. Im Radsport werden auch Rahmen aus Carbon eingesetzt.

Meilensteine waren um die Jahrtausendwende die Erfindung leichtläufiger Nabendynamos sowie von Rücklichtern mit Leuchtdioden. Einige Jahre später kamen leistungsstarke Scheinwerfer sowie Kondensatoren hinzu, die während der Fahrt Energie speichern und im Stillstand mehrere Minuten die Lampen leuchten lassen. Diese Erfindungen ermöglichten bei sachgerechter Montage und Verkabelung erstmals eine zuverlässige, nahezu wartungsfreie und ständig betriebsbereite Lichtanlage.

Gesetzliche Bestimmungen

Nach dem '' gelten somit nicht als Fahrrad, sondern rechtlich gesehen als Spielzeug.

Fahrräder, die am öffentlichen Straßenverkehr teilnehmen sollen, müssen gesetzliche Mindestanforderungen erfüllen. Häufig werden bei Fahrradhändlern allerdings auch Räder verkauft, die diesen Standards nicht entsprechen. Diese müssen nachgerüstet werden, bevor sie auf Straßen oder Radwegen bewegt werden. Für die Einhaltung der Vorschriften ist generell der Fahrer zuständig. Verstöße werden als Ordnungswidrigkeiten geahndet.

In vielen Ländern gibt es spezifische Regelungen zu den technischen Anforderungen zur Verwendung eines Fahrrades im öffentlichen Straßenverkehr. Diese ergänzen in der Regel die rechtlichen Bestimmungen zum Radverkehr. Die rechtlich festgesetzten technischen Anforderungen unterscheiden sich von Land zu Land, so auch in den deutschsprachigen Ländern:

Europa

Lärmgrenzwerte
Euro 4, geltend für Neuzulassungen ab 2016-01:
  • für Fahrräder mit Antriebssystem: 63 dB(A)

Deutschland

In Deutschland regelt die Straßenverkehrszulassungsordnung (StVZO) die Betriebsvorschriften für Fahrräder.

  • Fahrräder müssen zwei voneinander unabhängige Bremsen haben. Beide Bremsen dürfen sich an einem der Laufräder befinden.
  • Fahrräder müssen mit mindestens einer helltönenden Glocke ausgerüstet sein. Es ist nicht definiert, was helltönend meint.
  • Werner Aidn: ''Diamant. Fahrräder, Motorräder, Radsport.'' Maxime, Leipzig 2010, ISBN 978-3-931965-25-9.
  • Peter Appeltauer: ''Das Kleingedruckte beim Radfahren. Physikalische Hintergründe Ihres Radsportalltags.'' Maxime, Leipzig 2013, ISBN 978-3-931965-41-9.
  • Richard Ballantine, Richard Grant: ''Richard?s Bicycle Repair Manual.'' Dorling Kindersley, 1994.
    • ''Bike-Reparatur-Handbuch.'' Delius Klasing, Bielefeld 1994, ISBN 3-7688-0867-X.
  • Béatrice Couzereau: ''Fachwörterbuch der Zweiradtechnik/Two Wheeler Technical Dictionary.'' Deutsch-englisch-französisch. BVA, Bielefeld 1990, ISBN 3-87073-054-4.
  • Pryor Dodge: ''The Bicycle.'' Flammarion, 1996
    • ''Faszination Fahrrad. Geschichte ? Technik ? Entwicklung.'' Vorwort von Hans-Erhard Lessing. Moby Dick, Kiel 1997, ISBN 3-89595-118-8; Delius Klasing, Bielefeld 2007, ISBN 978-3-7688-5253-1.
  • Florian Freund: ''velo evolution ? Fahrradgeschichte. Entwicklung ? Design ? Hintergründe.'' Maxime, Bern 2014, ISBN 978-3-931965-26-6.
  • Michael Gressmann: ''Fahrradphysik und Biomechanik. Technik ? Formeln ? Gesetze.'' Moby Dick, Kiel 1987; 9. durchgesehene und ergänzte Auflage: Delius Klasing, Bielefeld 2005, ISBN 978-3-7688-5222-7.
  • . Maxime, Leipzig 2007, ISBN 978-3-931965-06-8.
  • Jesús Ilundáin-Aguruzza, Michael W. Austin & Peter Reichenbach (Hrsg.): ''Die Philosophie des Radfahrens.'' Mairisch-Verlag, Hamburg 2013, ISBN 978-3-938539-26-2
  • Hans-Erhard Lessing: ''Automobilität. Karl Drais und die unglaublichen Anfänge.'' Maxime, Leipzig 2003, ISBN 3-931965-22-8.
  • ders. (Hrsg.): ''?Ich fahr? so gerne Rad?? Geschichten vom Glück auf zwei Rädern.'' dtv, München 2007, ISBN 978-3-423-20985-4.
  • ders.: ''Karl Drais. Zwei Räder statt vier Hufe.'' Braun, Karlsruhe 2010, ISBN 978-3-7650-8569-7.
  • en ''M.Dv'' 571 und ''L.Dv'' 406).
  • Gustav Steinmann: ''Das Velocipede, seine Geschichte, Konstruktion, Gebrauch und Verbreitung'', Nachwort von Hans-Erhard Lessing. Hyperion, Neufahrn 2008, ISBN 978-3-89914-018-7.
  • Fritz Winkler, Siegfried Rauch: ''Fahrradtechnik. Konstruktion, Fertigung, Instandsetzung.'' Bielefelder Verlagsanstalt, Bielefeld 1980; 10., durchgesehene und aktualisierte Auflage ebd. 1999, ISBN 3-87073-131-1.

Weblinks

Einzelnachweise