Wie funktioniert ein MTB-Reifen? MountainBIKE erklärt Aufbau und Funktion

Know-how: So funktioniert ein MTB-Reifen

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Foto: Manfred Stromberg
Wie funktioniert eigentlich ein MTB-Reifen? MountainBIKE erklärt Aufbau und Funktion.

Kein Bauteil beeinflusst das Fahrverhalten eines Mountainbikes so stark wie der Reifen! Kein Wunder, denn zwischen einem rollfreudigen 400-Gramm-Marathon-Reifen und einer über einem Kilo schweren, klebrigen Downhill-Walze liegen Welten.

In jeder Kategorie muss das „Schwarze Gold“ dabei quasi Unmögliches miteinander vereinen: niedriges Gewicht und geringer Rollwiderstand auf der einen Seite – maximaler Grip, top Selbstreinigung sowie hoher Pannenschutz auf der anderen Seite. MountainBIKE zeigt, wie die Hersteller diese Quadratur des Reifens bewerkstelligen.

 

MTB-Reifen
Der Aufbau eines MTB-Reifens

Profil:

Die unteren Flanken der Mittelstollen (Grafik unten, Farbe grün) graben sich in den Untergrund und sorgen für Vortrieb. Die obere Stollenseite (Grafik unten, rot) übernimmt die Bremsfunktion. In Kurven kommen die Flanken der Seitenstollen zum Tragen (Grafik unten, gelb), aber auch die Flanken der Mittelstollen sind aufgrund starker Verformung im Einsatz.

Generell gilt: Je mehr Stollen im Einsatz, umso besser ist der Grip. Aber nur ein offenes Profil mit großen Freiräumen (Grafik unten, A) bietet den Stollen genügend Platz, um sich an Steinen und Wurzeln festzuhaken, und sorgt (zusammen mit der passenden Gummimischung) für die erwünschte Selbstreinigungsfunktion im Matsch.

Eine geschlossene Profilkette (Grafik unten, B) mit flachen Stollen – typisch bei Race-Reifen – fördert gutes Rollverhalten, reduziert Lärm und Verschleiß, setzt sich aber bei Nässe schnell mit Schmutz zu und verliert an Traktion.

 

MTB-Reifen Profil 1
Das Profil eines MTB-Reifens

Geschlitzte Stollen (Grafik unten, C) bieten eine Griplamelle mehr, zusätzlich klaffen die beiden Hälften unter Last aus­einander und erhöhen so die Kontaktfläche. Groß­flächige Stollen verringern den Verschleiß und haften auf glatten Untergründen wie Fels besonders gut. ­Lange Seiten­stollen sind in der Regel seitlich abgestützt, was ein Wegknicken in der Kurve verhindert (Grafik unten, D).

 

Reifen Profil 2

Karkasse:

Die Karkasse bildet das Grundgerüst ­jedes Pneus und ­besteht aus einem speziellen Gewebe. Die Dichte der Karkasse bestimmt den Einsatzbereich und wird in TPI ­(Thread per Inch) oder in EPI (Ends per Inch) angegeben. Der Wert gibt die Anzahl der verwebten Fäden pro Zoll (ein Zoll = 25,4 mm) an. Feines Gewebe ist gleichzeitig dichter, bietet ­dadurch besseren Durchstichschutz und ­ermöglicht die Fertigung leichter Reifen.

Bei sehr feinem Gewebe (ab etwa 100 TPI) trifft jedoch der hohe Durchstichschutz aufgrund der dünnen Fäden nicht mehr zu, es dient deshalb vorwiegend als Grundgerüst für superleichte Race-Reifen. Einen guten Kompromiss aus Leichtbau und Pannenschutz bietet ein Gewebe mit etwa 60–70 TPI.

 

Reifen Karkasse
Karkasse mit grobem (24 TPI, li.) und feinem Gewebe (127 TPI, re.)

Die wichtigsten Reifensysteme im Querschnitt:

Mit Schlauch (Grafik unten, links): Das immer noch populärste Reifensystem arbeitet mit dem klassischen Schlauch. Der Reifen muss weder luft dicht sein, noch verlangt er ein spezielles, luftdichtes Felgenbett. Bei einer Panne können auch Laien relativ problemlos den Schlauch flicken oder ihn austauschen. Die Nachteile liegen, abhängig vom Schlauchmodell, im höheren Gewicht und Rollwiderstand. Auch Ventilwanderung kann auftreten.

Tubeless-ready (Grafik unten, Mitte): Im Vergleich zu Standardreifen wiegen TLR-Pneus nur rund fünf Gramm mehr, brauchen aber keinen Schlauch. Sie besitzen eine für UST-Felgen optimierte, luftdichte Wulst. Spezielle Milch dichtet die restliche Karkasse ab. Vorteile: leicht, geringer Rollwiderstand und Selbstabdichtung bei kleinen Löchern. Nachteile: erhöhter Montageaufwand und „Klecker“-Gefahr durch Austreten der Dichtmilch.

UST-Tubeless (Grafik unten, rechts): Durch eine spezielle Wulst und vollgummierte Karkasse halten Tube­less-Reifen auf UST-Felgen ohne Zusatzmaß­nahmen dicht – Pannenmilch bringt dennoch Vorteile bei Durchstichen. Die Reifen rollen besser und bieten ­einen höheren Durchschlagschutz als Modelle mit Schlauch. Die Gummierung schlägt sich aber auf das ­Gesamtgewicht nieder, zudem erfordert die Montage höheren Aufwand.

 

Reifensysteme
Die gängigsten Reifensysteme: Schlauchreifen (li.), Tubeless-ready (Mitte), UST-Tubeless (re.)

Gummi - die Mischung macht's:

Die richtige Gummimischung zu finden zählt zu den schwierigsten Aufgaben der Hersteller. Es gilt, den besten Mix aus den gegensätzlichen Anforderungen Rollwiderstand und Grip zu finden. Viele Hersteller machen Angaben zur sogenannten Gummihärte, wie etwa „60a“. Je höher die Zahl, umso härter die Gummimischung. Die Härte nach „Shore a“ lässt sich mit einem Prüfgerät mit federbelastetem Stift bestimmen.

Viele Hersteller mischen an einem Reifen zwei oder gar drei Gummimischungen – etwa ein hartes Gummi auf der Rollfläche und ein weiches an den Seitenstollen. Grundsätzlich gilt: Weiches Gummi „klebt“ am Boden, rollt entsprechend zäher. Dennoch lässt sich aus der Gummi­härte allein keine verlässliche Aussage über Grip und Rollwiderstand treffen.

Der Energieverlust? bei Verformung und die Ausfedergeschwindigkeit (Rebound) des Kunststoffs spielen ebenfalls eine wichtige Rolle. Gummi besitzt eine gewisse Eigendämpfung?, geht nach Verformung nur langsam in die Ausgangsform zurück. Vorteil: Bei richtiger Dämpfung erhöht sich die Bodenkontaktzeit? der Stollen, der Grip steigt. Nachteil: Dämpfung erzeugt Wärmeenergie, deshalb erhöht sich auch der Rollwiderstand.

Das Reifen-Einmaleins:

Bei jedem Hersteller verraten eingestanzte Zahlen auf dem Mantel die Größe (Bild 1, unten): Die erste Zahl zeigt die Reifenbreite, die zweite Zahl den Innendurchmesser an – beides in Millimetern und nach ERTRO-Norm. In Klammern steht die gebräuchlichere, aber ungenauere(!) Angabe in US-Zoll: zuerst der Außenumfang, dann die Breite.

Bild 2 (unten) zeigt den vom Hersteller empfohlenen Luftdruck. Achtung: Dieser ist fast immer viel zu hoch angegeben! Normalgewichtige Biker fahren mit etwa 2,0 Bar am besten, leichte Biker oder Tubeless-Fahrer können bis auf 1,5 Bar ablassen – das bringt noch mehr Grip und sogar geringeren Rollwiderstand im Gelände.

Viele Reifen weisen ein asymmetrisches Profil auf, die Markierung (Bild 3, unten) zeigt die empfohlene Laufrichtung. Obacht: Einige Reifen besitzen am Hinterrad eine andere Laufrichtungsvorgabe als am Vorderrad.

 

Reifen Einmaleins
16.03.2016
Autor: André Schmidt/Rainer Sebal
© MOUNTAINBIKE