Wohin gehen die Cross-Skates? – Teil 5

Fortsetzung von: Wohin gehen die Cross-Skates? – Teil 4

Gibt es eine optimale Reifendimension?

Sicher gibt es einen optimalen Bereich, aber nur die eine optimale Dimension wird es immer nur für einen bestimmten Einsatzbereich geben. Die Herstellungsmethoden sind dabei noch lange nicht ausgereizt.

Der theoretische Universal-Traumreifen unseres Test-Teams ist ein 7-Zoll Hochdruckreifen (180 mm Durchmesser), der 40 mm breit sein sollte und mit 5 bis 12 bar Luftdruck betrieben werden kann. Auf Grund seiner nicht allzu großen Abmessungen könnte mit nur 130 Gramm Gewicht noch eine ausreichende Pannensicherheit erreicht werden und der Griff des profillosen oder alternativ längsgerillten Reifen würde größtenteils durch eine hochwertige Gummimischung erreicht werden. Reifenpreise von rund 20 € wären bei rund 4000 km Laufleistung nicht nur realistisch, sondern auch nicht allzu teuer. Im Rollwiderstand müsste so ein Reifen alle anderen derzeit erhältlichen Reifen um gut 20 % unterbieten. Dieser Reifen wäre schnell und man kann bei dieser Reifendimension noch sehr leichte Cross-Skates herstellen.
Wenn verwegene Produktentwickler sich einmal mit leichten 9-Zoll-Reifen (23 cm Durchmesser) beschäftigen, dürfte aber in etwa die Grenze des Sinnvollen erreicht sein. Ab 10 Zoll-Rädern ist die Schmerz-Grenze bereits eindeutig überschritten, unter der es noch möglich wäre, leichte oder stabile Räder für die Cross-Skates zu konstruieren. Der derzeitig optimale Durchmesser liegt nach der bisherigen Erfahrung offenbar zwischen 18 und 23 cm Raddurchmesser. Wenn man die momentan verfügbaren Produkte auf dem Markt berücksichtigt, scheint als Komprimis unter den erhältlichen Reifen der Bereich zwischen 155 und 210 mm praktikabel zu sein.

Vergessen darf man aber nicht, dass die Geschmeidigkeit des Rollverhaltens eines Cross-Skates von mindestens zehn Faktoren abhängt. Die fünf wichtigsten davon werden in der empirisch ermittelten Formel zu Errechnung des „Kritischen Tempos“ berücksichtigt. Um ein subjektiv angenehmes Fahrverhalten und objektiv vorteilhafteres und sichereres Fahrverhalten zu erlangen sollte, das Kritische Tempo eines Cross-Skates so gering wie möglich sein. Diese wird eins der höchsten und am schwierigsten zu erlangenden Ziele der Cross-Skate Entwicklung der nächsten Jahre sein. Das Kritische Tempo wurde bereits in einem der vorhergehenden Artikel (Nr. 272) erklärt.

Felgenmaterial und Form
Holz war noch vor 100 Jahren als Baustoff von Fahrradfelgen verbreitet, aber ist aber weder vom Herstellungsaufwand, noch von der Haltbarkeit her besonders praktisch. Stahl könnte bei kleinen Felgen bis 6 Zoll Durchmesser ein stabile, haltbare, günstige, aber leider auch etwas schwere Lösung sein. Aber nicht allzu schwer bei guter Auslegung der Felge. Aluminium scheint in vielen Fällen recht guter Kompromiss zu sein, lässt aber, wie Magnesium keine allzu leichten Felgen zu. Die Stärke von Metall-Felgen liegt im Recycling, da alle Metallteile leicht dem Stoffkreislauf wieder zugeführt werden können. Plastikfelgen sind leicht herzustellen und wiegen wenig. Reine Kunststoffe haben allerdings meist keine hohe Festigkeit und neigen bei hohem Reifendruck zum „Fließen“. In den letzten Jahren konnte bei recht vielen Neunspeichen-, Fünfspeichen- und Dreispeichen-Rädern aus Kunststoff beobachtet werden, dass diese sich schon nach einigen Monaten neueckig, fünfeckig oder dreieckig verformen. Manchmal kam es dann auch zu Brüchen an der Felgen-Flanke oder im Bereich der Speichen-Übergänge. Auch „Filigran-Design“ ist hier problematisch, auch wenn es schön aussehen mag.

Nur ein ganz kleiner Unterschied bei den Zutaten macht bereits viel aus: Der Zusatz von Glasfasern in diesen Kunststoffen, kann deren Material-Zugfestigkeit um ein Vielfaches erhöhen. Wenn außerdem noch eine Felgen-Form mit „geschmeidigen“ und ausreichend breiten Übergängen an allen kritischen Stellen gewählt wird, erhält man ein für den normalen Cross-Skating gebraucht fast unzerstörbare Felge, die auch noch sehr leicht ist. Ausdrücklich warnen müssen wir leider wieder vom inkompetenten (oder schon betrügerischen) Gebrauch des Wortes Hochdruckfelge. Hochdruckfelgen halten dauerhaft einen Reifendruck von mindestens 7 bar aus, wobei man sicher von einer Belastungsdauer von mindestens 2 Jahren ohne Verformung ausgehen sollte. Nur Kunststofffelgen mit ausdrücklich erhöhtem Glasfaseranteil oder andere hochfeste Kunststoff-Werkstoffe halten dies aus, sofern sie die richtige Form besitzen. Anbieter so genannter Hochdruckfelgen, die keine sind, müssen bei Verformung und Defekten durch dauerhaft hohen Reifendruck Ersatz leisten und bei Unfällen, die durch zerstörte Felgen entstehen haften, da zugesicherte Eigenschaften nicht erfüllt wurden.

Durch den Skating-Schritt treten deutlich höhere seitliche Kräfte und vor allem Torsion (= Verwindungskräfte) auf, als bei Fahrradfelgen. Wichtig ist deswegen auch, dass zwischen Radnabe und Felge/Reifenkranz auch seitliche Kräfte gut übertragen werden. Räder aus elastischen Materialien, wie Kunststoff, müssen daher unbedingt auch breite „Speichen“ und runde Übergänge zwischen zur Nabe und zum Felgenkranz aufweisen. Anderenfalls wird es an diesem Übergang früher oder später zu Materialbrüchen kommen.

Bei den vorher erwähnten hohen Reifendrücken von oft 7 bis 9 bar müssen natürlich auch die Felgen mitspielen. Leider zu oft fand man in der Vergangenheit und auch heute bei Felgen noch zu sprödes Material oder im Fall verschraubter Felgen, Schrauben mit zu geringer Zugfestigkeit. Bei Kunststoff-Monoblock-Felgen waren manchmal die Materialien, zu „fließend“. Entweder traten relativ kurzfristig Brüche auf oder langfristig wurden die Felgen immer unrunder und ähnelten (je nach Speichenzahl) immer mehr Dreiecken oder Fünfecken. Besonders groß waren die Probleme, wenn dauerhaft hoher Reifendruck gefahren wurde und das tun die meisten Cross-Skater auf Grund der besseren Fahrgefühls und angenehmeren Rollwiderstandes mit einem Reifenbetriebsdruck um 8 bar. Auch die Übergänge an Kunststoff-Felgen waren oft zu abrupt. Rechte Winkel, statt Rundungen, ließen keine gleichmäßige Verteilung der Kräfte im Material zu und sind eigentlich schon äußerlich als Sollbruchstellen erkennbar. Hier könnte die Kreativität und Fähigkeit der Entwickler von Verbundkunststoffen einen deutlichen Entwicklungssprung hervorrufen. Durchdacht gestaltete Felgen aus Glasfaserkunststoff (= GFK) oder sogar Kohlefaserkunststoff (= CFK) sind sehr haltbar und leicht und müssen nicht zwangsläufig schlecht aussehen.

Ein weiterer Quantensprung dürfte die Verwendung von Kohlefasern beim High-End-Felgenbau werden, besonders, wenn der Schritt zu teuren Schichten-Technlogie eingegangen wird, bei der strukturierte Kohlefasermatten gezielt in die gewünschte Form gebracht werden. Auch Speichenräder dürften ab etwa 18 cm Durchmesser bereits Vorteile haben, sofern sie gut ausgelegt sind. Die Speichen können dabei aus Stahl, Titan oder Kohlefaser bestehen. Auf alle Fälle muss dann der Speichen-Übergang zur Felge nochmals verstärkt werden, da dieser bei Speichenrädern zwangsläufig unvorteilhaft schmal ausfällt und damit extrem zugfeste Werkstoffe notwendig sind. Mit Kunststoff-Gußrädern und sogar aus Glasfaserkunststoff (GFK) wären solche schmalen Übergänge nicht dauerhaltbar möglich. Bei Speichenrädern wären dann eventuell auch die Felgenbänder sinnvoll, die man alle Jahre wieder bei der Auslieferung von Cross-Skate Rädern zwischen Felge und Schlauch finden konnte, aber bisher bei keiner Felge, mangels Speichenlöchern, jemals eine Funktion hatten.

Für den Reifenwechsel sind tiefe Felgenbetten vorteilhaft. Leider wurden in der Praxis manchmal etwas zu flache Felgenbetten hergestellt, die den Reifenwechsel unnötig erschweren.

Fortsetzung in Artikel 333: Wohin gehen die Cross-Skates – Teil-6