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Werkstoff
E-Modul [kN/mm2]
Dichte [g/cm2]
Stahl
210
7,8
Aluminium
73
2,8
Glas
73
2,4
Kohlenstofffaser-Verbundwerkstoff
200
2,0
Holz
14
0,5
Aluminiumoxid
380
4,0
Tabelle 2:
Eigenschafen von Werkstoffen im Vergleich [64]
Schäden treten in der Regel nicht auf, weil das Material einer zu starken Kraft ausge-
setzt wird, sondern durch Ermüdung. Viele Materialien altern bei ständig gleich blei-
bender Belastung. In dieser Beziehung hat der klassische Werkstoff Stahl einen Vor-
teil. Tests haben gezeigt, dass ein Stahltretlager erst nach 25 Millionen Umdrehungen
Verschleißerscheinungen zeigt [65, 66].
Eine solch große Zahl an Umdrehungen schafft kein noch so ambitionierter Radfahrer.
Die Ermüdungs-Kurve von Stahl zeigt zwar am Anfang eine geringe Abnahme der
Belastbarkeit flacht dann aber ab und bildet ein Plateau, das als Ermüdungslimit be-
zeichnet wird. Das bedeutet, dass Designer unter Berücksichtigung dieser Sicherheits-
eigenschaften einen Rahmen konzipieren können, der theoretisch einer ständigen Be-
lastung, die dieses Limit nicht überschreitet, standhält. Andere Materialien, wie Alu-
minium, Titan oder Verbundkunststoffe zeigen ein Belastungslimit, nach dessen Errei-
chen eine Materialermüdung eintritt.
Zudem sind Rahmen aus Stahl relativ preisgünstig. Schließlich kann sich nicht jeder
Hobbyradfahrer für eine Bergetour ein neues Fahrrad bauen lassen, wie es beispiels-
weise
Jan Ullrich
für seine Bergetappen macht. Außerdem sollte gerade der Breiten-
sportler nachrechnen, ob die teuer erkaufte Gewichtsersparnis von wenigen Kilo-
gramm überhaupt sinnvoll ist, wenn er z. B. selbst ein paar Kilo zu viel auf die Waage
bringt.
Zwar überzeugen die neuen Materialien durch ihre geringe Dichte. Um aber den Stabi-
litätsnachteil auszugleichen, müssen die Rohre viel dicker und größer konstruiert wer-
den. Die resultierenden sog. „Oversized-Rahmen“ sind nicht jedermanns Geschmack;
auch deshalb hat Stahl weiterhin einen festen Platz im Fahrradbau.
Selbst im professionellen Radsport wird bei hohen Belastungen auf Stahlrahmen zu-
rückgegriffen. Sprinter wie
Erik Zabel
treten besonders hart in die Pedale; dem resul-
tierenden Druck halten Stahlrahmen immer noch am besten stand.
Titan als Werkstoff für Fahrräder wird wohl nur den Reichen vorbehalten bleiben – bei
Preisen von ca. 5000 € für den Rahmen. Hinzu kommt, dass Titan schneller als Stahl
Ermüdungserscheinungen zeigt. Außerdem kann es nur unter Schutzgas (Argon) ge-
schweißt werden [67].