Die in den Reifen und Radlagern verlorene Energie erzeugt eine Kraft, die der Vorwärtsbewegung eines Radfahrers entgegen wirkt. Diese Kraft wird üblicherweise als Rollwiderstand FRR bezeichnet und wird in unserem AeroTest unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet:

FRR = CRR ⋅  FN  

CRR ist hierbei der Rollwiderstandskoeffizient und FN die resultierende Gewichtskraft des Gesamtsystems aus Fahrrad und Radfahrer bei normaler Fahrt. Der Rollwiderstand verhält sich proportional zum Gesamtgewicht und zu CRR.

Die Mehrheit des Rollwiderstandes kann auf den Reifen zurückgeführt werden und ist desweiteren stark von Modell, Reifendruck und Fahrbahnuntergrund abhängig. Felgenbreite und Reifenverschleiß können ebenfalls einen, wenn auch geringen, Einfluss auf den Rollwiderstand haben. All diese Variablen werden im CRR berücksichtigt, welcher als Einzelmetrik dient, um die Rolleffizienz des Fahrrads zu definieren, welche unabhängig von Masse und Straßenneigung ist. Dies ist ähnlich dem CDA –Wert, welcher als Einzelmetrik der Aerodynamik verwendet wird, unabhängig von scheinbarer Windgeschwindigkeit und Luftdichte.

Welche Faktoren beeinflussen den Rollwiderstand?

Für einen Radfahrer, der auf einer harten Oberfläche fährt, stellt der Rollwiderstand im wesentlichen einen durch Wärme verursachten Energieverlust dar. Diese Wärme wird durch Bewegungen des Reifenmaterials aufgrund innerer Reibungen erzeugt, da es sich verformt, um das Gewicht des Fahrers zu tragen und kleine Wellen in der Straßenoberfläche auszugleichen. Jede Aktion, um diesen Energieverlust zu begrenzen (d.h. auf einer glatteren Oberfläche zu fahren oder den Reifen auf einen geeigneten Druck aufzupumpen) führt zu einem geringeren Rollwiderstand.

Im Allgemeinen verformt sich jeder Reifenmantel. Er bildet eine Kontaktfläche mit der Straße, welche der einwirkenden Kraft und dem Reifendruck entspricht (d.h. ein höherer Reifendruck resultiert in einer geringeren Kontaktfläche, weniger Verformung und einem geringeren Energieverlust an Rollwiderstand). Die Kontaktfläche hat eine elliptische Form dessen Breite der effektiven Reifenbreite (entsprechend der jeweiligen Felgenbreite und Mantelgröße) und des Reifenumfangs entspricht. Ist der Reifen mit wenig Druck aufgepumpt (größere Kontaktfläche) oder von geringerer Größe (eine zwangsläufig längeren Kontaktzeit, um die gleiche Kontaktfläche zu erzeugen), dann verformen sich Reifenseitenwand und Lauffläche zunehmend. Bemerkenswerterweise hat ein kleinerer Reifen (z.B. 650c im Gegensatz zum standartisierten 700c ) eine größere Seitenverformung als ein größerer Reifen, um eine äquivalente längliche Kontaktfläche bei gleichem Druck und gleicher Mantelgröße zu erzeugen. Dies resultiert in einem erhöhten Rollwiderstand.

Es ist möglich, den Reifen mit dem Effekt des zunehmenden Rollwiderstands zu überlagern. Diese “verlorenen Watt” werden durch die Erzeugung nutzloser Vibrationen aufgenommen, welche von den Fahrradkomponenten und, bei Verlust von Komfort, dem Fahrer gedämpft werden. Auch ist es möglich, Energie in der Lauffläche eines zu stark aufgepumpten hinteren Laufrades bei Fahrt auf rauer Oberfläche zu verlieren. In diesem Fall geht ein kleiner Bruchteil des Pedal-Drehmoments des Fahrers verloren, wenn der hintere Reifen übermäßig in der Mikroskala durch “Rückprallen” über die kleinen Stöße und Rauigkeit in der Straße rutscht, anstatt diese Energie in die Antriebskraft zu übertragen.

Eine allgemeine Faustregel zur Minimierung von Rollwiderstand ist es, die Reifen aufgrund ihrer minimalen Rollwiderstandswerte auszuwählen, basierend auf Messdaten, welche im Internet frei verfügbar sind. Hierüber können bis zu 20 Watt an Leistung eingespart werden. Auch können breitere Felgen und Reifen (wenn möglich mit Bremsen und Rahmen) verwendet werden. Aufmerksam sollte man allerdings bei der Wahl der Vorderreifen und ihrer potenziellen aerodynamischen Effekte sein. In diesem Fall kann die Auswahl eines Reifens, der zu breit oder seltsam geformt ist, dazu führen, dass sich der Luftstrom über dem Rad und dem Reifensystem trennt, was zu einem erhöhten Widerstand führt. Dies gilt insbesondere für Clincher Räder mit schmaleren Innenbreiten (zwischen den Wulsthaken) und Außenbreiten. Oft geben Radhersteller einen Mantel an, für den ihr Reifen als System konzipiert wurde. Es ist sinnvoll, diesen oder einen ähnlichen Reifen für das Vorderrad zu verwenden, es sei denn, es sind Testdaten verfügbar, die eine andere Art der Bereifung vorschlagen. Natürlich lässt sich unseren aeroTEST verwendet, um eigene CRR -Messungen vorzunehmen.