Reifenluftdruck
 

Welchen Luftdruck fahrt ihr bei welcher Reifenbreite ?
Welchen Einfluss auf eure Wahl hat das Gewicht ?
Und: kann wer schlüssig und physikalisch nachvollziehbar erklären, warum
ein Reifen mit weniger Luftdruck schneller sein bzw. leichter rollen soll ?
Ich habe auf mein RR 30-er Schwalbe montieren lassen.
Das Gefühl von mehr Komfort ist bei niedrigerem Luftdruck unbestritten,
das Gefühl, dass es sich leichter rollt ebenfalls.
Und trotzdem, was ist mit der Physik ??? :confused: :confused: :confused:

Das gibt jetzt eine Abhandlung über 340 Seiten :Lachanfall:

Letztlich ein Kompromiss aus Gewicht, Breite, Boden-/Straßenbeschaffenheit, Reifen, Einsatz, Reifentyp, ...

Fangen wir mal beim Reifentyp an, ganz pauschal gesagt will ein Schlauchreifen mehr Druck als ein Clincher mit Schlauch und der mehr als Tubeless. Tubeless hat z.B. nicht die hohe Gefahr des Durchschlags (Snake-Bite) ohne Schlauch. Per se ist es aber auch so dass ein Reifen der für höheren Druck gebaut ist stabiler sein muss, er darf halt trotz höherem Druck sich nicht aufblähen oder gar von der Felge fliegen. Das ist einer der Gründe warum heutige Reifen für weniger Druck leichter rollen, sie brauchen einfach weniger Material in der Karkasse um hohen Druck auszuhalten. Sieht man auch an den deutlich niedrigeren Maximaldruckangaben auf den Reifen.

Hookless ist nochmal eine andere Nummer.

Die Kombi die für weniger Druck ausgelegt ist hat den großen Vorteil auf rauhem und unebenem Belag noch zu rollen weil sich der Reifen den Unebenheiten anpassen kann. Ein schmaler Hochdruckreifen fängt dann an über Unebenheiten zu hoppeln - das Bremst. So sieht man z.B. auf der Bahn mit perfektem Belag immer noch Schlauchreifen mit hohem Druck, auf der Straße gar nicht mehr.

Zu wenig erhöht Pannenrisiko und dann auch wieder den Rollwiderstand, zu hoher Druck erhöht aber auch wieder Rollwiderstand auf mäßiger Straße und verschlechtert den Komfort. Und am Ende ist Komfort auch bei der Leistungsfähigkeit kein zu vernachlässigender Faktor.

Wer heute Paris-Roubaix gesehen hat hat einige Räder mit variablem Luftdruck gesehen, da kann man abhängig vom Untergrund den Druck anpassen.

So grob meine Luftdrücke:
Altes Rad mit Vittoria Corsa Schlauchreifen 22mm: 10 bar
Altes Rad mit Conti-Clincher 23mm: 7,5-9
Aktuelles Rad mit Conti Clincher 30mm: ca. 5bar
Aktuelles Rad WK mit Conti 26/28mm: ca. 5,5
Gravelbike 40mm: 4-4,5 (4,5=Reifenmax) im Straßeneinsatz, 2,5vorne 3 hinten auf Schotter
...

Knapp 80kg Körpergewicht, plus Rad, Verpflegung kalkuliere ich mit knapp 100 Systemgewicht wenn Hersteller Druckempfehlungen geben.

Den gibt es nicht.

Die Originalstudie die das mit dem breiteren Reifen ins Rollen gebracht hat sagte, dass ein breiterer Reifen bei GLEICHEM Luftdruck leichter rollt.

Daraus wurde breite Reifen rollen leichter, ein offenkundiger physikalischer Unsinn, der die Hälfte der Randbedingungen weglässt!
Da man einen breiten Reifen praktisch immer mit weniger Luftdruck fahren muss, weil ein 32 Reifen bei 9 bar halt aus dem Felgenbett springt :Cheese: .

Es gibt ein Effekt der in engen Grenzen, z.b. wenn man 23 und 28-er Reifen bei 6 oder 8 bar vergleicht, tatsächlich dazu führen kann, dass der 28 etwas besser läuft, das ist die Verformung und das Walgen. Da ist der 28 ein bisschen besser, da größere Auflagefläche.
Allerdings den Unterschied zwischen 6 und 8 bar den merkt man in der Praxis kaum. Zumal wenn ich auf 8 bar aufpumpe, verliert der Reifen ja relativ schnell wieder Druck, und ist nach 100 km eher schon wieder bei 7. Da hält dann der 28er auch besser seine 6 bar. Von daher ist 28er, tubeless mit 5-6 bar ein guter Kompromiss.

Meik hat so ziemlich alles schon geschrieben, was mir auch dazu eingefallen wäre. Es dürfte primär um die Optimierung zwischen gleichmäßigem Fahrbahnkontakt, Durchschlaggefahr, Komfort und Energieverlust durch Walkarbeit gehen. Welcher Reifen bei welchem Druck leichter rollt hat sicher viel mit der Untergrundqualität zu tun. Auch seine Druckbereiche sind sehr ähnlich wie meine, nur die 23 mm pumpe ich nie über 8 bar auf, habe aber auch um 12 kg niedrigeres Systemgewicht.

Bei hohem Luftdruck gehen alle durch die Rauigkeit der Fahrbahndecke verursachten Mikrovibrationen direkt in den Rahmen, Arme, Beine und Sattel und werden durch den Fahrer weggedämpft. Die weggedämpfte "Rüttelarbeit", auch wenn nicht so intensiv spürbar wie bei Kopfsteinpflaster, muss durch den Fahrer kompensiert werden.

Bei Pumptracks wird durch gezielte Einleitung von Impulsen an Bodenwellen das Rad regelrecht beschleunigt. Andersrum kann ich es auch abbremsen, wenn ich die Impulse falschrum setzte.

Niedriger Luftdruck bedeutet zwar etwas mehr Walkarbeit, aber Laufräder und Rahmen und Personal bleiben deutlich ruhiger.

Doch, gibt es. Es kommt auf den Fahrbahnbelag an.

Meik hat es ja bereits erwähnt.

Die Auflagefläche ist in beiden Fällen gleich.

Druck = Kraft pro Fläche.

Gemeint sind der Reifendruck, die Gewichtskraft des Fahrers plus Rad und die Aufstandsfläche des Reifens. Wenn Druck und Gewicht gleich sind, muss auch die Aufstandsfläche gleich sein. Die Reifenbreite spielt erstmal keine Rolle: Die Aufstandsfläche ist bei verschieden breiten Reifen dieselbe, wenn der Reifendruck derselbe ist,

Der schmalere Reifen hat eine längere und schmalere Aufstandsfläche. Der bereitere Reifen hat eine breitere und daher kürzere Aufstandsfläche.
:Blumen:

Edit: Ach so, Du hattest das anders gemeint, sorry

Fährst du nur einen Fahrbahnbelag?

Das mag ja alles sein, dass man mit aufwendungen Messungen und tiefgründigen physikalischen Überlegungen kleinen Unterschiede findet.

Da ich als Hobbyradler aber nicht genau weiß, welcher Fahrbahnbelag mich auf der Strecke erwartet, weiß ich auch nicht, was besser ist.


Die Frage war:
Und das hat Meik auch nicht geklärt, außer "es kommt darauf an".

Jo, und was MattF in dem Zusammenhang meinte, ist wohl, dass bei der breiteren und kürzeren Aufstandsfläche die Walkarbeit geringer ist, da der Knickwinkel der Karkasse und allen Gummis am Rand der Aufstandsfläche kleiner ist.
Nu hab ich mich schon immer gefragt, was speziell die Big Apple Pellen, die diesen Stein ins Rollen brachten wohl bringen würden, wenn man sie mit dem gleichen Druck wie ein vergleichbar aufgebauter 42- oder 47mm breiter Reifen führe...
Die Theorie sagt, dass er aufgrund des grösseren Volumens mit weniger Druck gefahren werden kann, was ich nachvollziehbar finde, nur weigere ich mich in der Folge, zu glauben, dass erstens breitere Reifen generell leichter rollten und zweitens der aerodynamische Nachteil nicht irgendwann einen Leichtlauf-Vorteil, so wirklich vorhanden, aufzehrt oder gar ins Gegenteil verkehrt.

Aber wer wirklich erfüllende Diskussionen über Reifen, -breiten und den richtigen Reifendruck führen möchte und die notwendige Zeit dazu hat, wird in ner beliebigen Plattform für Gräfflbeiks seine Erfüllung finden.
:Cheese: :Lachen2: :dresche

Es geht nicht nur um den puren Rollwiderstand, sondern:

Ein hart aufgepumpter, schmaler Reifen kann Unebenheiten kaum „wegfedern“. Jede Bodenwelle führt dazu, dass:

- das ganze System (Rad + Fahrer) nach oben und wieder nach unten bewegt wird.

- das kostet kinetische Energie, weil Masse (Fahrer + Rad) vertikal beschleunigt wird – und das ist nicht gratis.

Stellt euch einfach Paris-Roubaix vor. :)

Der Knickwinkel mag bei breiten Reifen geringer sein, aber es muss mehr Gummi geknickt werden, da die Knicklinie breiter ist. Das hebt sich zumindest teilweise wieder auf.

Hilfreicher ist möglicherweise folgende Überlegung:

Wie groß ist der Radius der Laufrades, also der Abstand Nabenachse-Aufstandsfläche?

Dort, wo sich der Reifen durch das Gewicht von Rad und Fahrer eindrückt, ist dieser Radius kleiner als an der vorderen Knicklinie: Drückt sich der Reifen an der Aufstandsfläche bspw. 5mm ein, dann ist der effektive Radius des Laufrads an dieser Stelle 5mm kleiner als an der Stelle, die unmittelbar vor der Knicklinie liegt. Der Reifen rollt hier permanent "bergauf".

Je weniger der Reifen durch die Auflast von Fahrer und Rad eingedrückt wird, desto weniger muss das Laufrad permanent "bergauf" rollen.
:8/

cyclingnews hat Reifenbreite und Rollwiderstand getestet, grundsätzlich sind sie zum Ergebnis gekommen dass breiter auch schneller ist, was die Aerodynamic mit einschliessen soll
Link (paywall): https://www.cyclingnews.com/news/cyc...e-the-fastest/

sie reden sogar von 40mm
https://www.cyclingnews.com/features...on-conclusions

interessante Überlegung. Allerdings bleibt das Laufrad (und das gesamte Fahrer/Fahrrad-System) ja permanent auf der selben Höhe, die angenommenen 5mm Veränderung im Radius findet ja nur im Reifen statt.
d.h. es wird in jedem Moment ein weiteres Stück Reifen um 5mm eingedrückt während der Rest des Gesamtsystems auf der selben Höhe verbleibt. Wenn der Untergrund jetzt kleine Unebenheiten aufweist sind es mal 4mm und mal 7 die der Reifen eingedrückt wird.
Und genau dieses "Wegfedern" von Unebenheiten durch den Reifen ist am Ende dann ja schneller als wenn das ganze System bei einem höheren Reifendruck als ganzes angehoben würde, so die Logik wie ich es bisher verstanden habe

Du betrachtest nur die vordere Hälfte - die hintere Hälfte der Auflagefläche rollt wieder "bergab".
Merke: man muss nur den Bilanzraum geschickt positionieren und vor allem klein genug halten, dann kann man fast alles beweisen :)

Pumpe auf bis ich mit dem Finger den Reifen nicht mehr rein drücken kann. So hab ichs vor 30+ Jahren gelernt :Lachanfall:

Was wäre bei "Flüsterasphalt"? Neulich war doch Ralf Eggert bei Pushing Limits im Podcast. Der war gar nicht so wirklich für "breiter ist immer besser"

Ich vermute alle Vergleiche gehen von gleichmäßiger und relativ hoher Geschwindigkeit aus (Aerodynamik spielt ja erst bei hoher Geschwindigkgeit eine wesentliche Rolle). Real enthalten sehr viele Fahrten doch reichlich Verzögerungen und Beschleunigungen. Und bei Beschleunigung wird der schmälere Reifen wegen der geringeren rotierenden Masse immer im Vorteil sein. Da kann ich mir kaum vorstellen, daß ein 40-er Reifen in der Summe wirklich einen Vorteil bringt.
(zugegeben, da ich keine Wettkämpfe mehr mache, spielen für mich ein paar Watt eine geringere Rolle, als mein old-school-ästhetisches Empfinden, das schmale Reifen bevorzugt :Cheese: ).

Wie beim Laufband: Dort bleibt der Läufer stets auf derselben Höhe, auch wenn das Laufband eine Steigung hat. Trotzdem läuft der Läufer "bergauf".

Ja, der schwerere Reifen benötigt mehr Energie, um ihn zu beschleunigen. Diese Energie geht aber nicht verloren, sondern ist in der Rotation des Laufrads gespeichert.

Rollt man aus der Ebene in einen Hügel, wird das schwerere Laufrad weiter hinauf rollen als das leichtere und gibt dabei seine gespeicherte Rotationsenergie ab. Die beim Losfahren investierte Rotationsenergie geht nur durch Bremsvorgänge verloren.

Simulationen mit realen Fahrdaten von Radrennen haben ergeben, dass im Rahmen üblicher Laufradgewichte das konkrete Gewicht der Laufräder praktisch egal ist: Schwere Laufräder sind ebenso schnell wie leichte.
:Blumen:

Jein. Wenn man zwei Reifen identischer Bauart vergleicht stimmt das. Es kommt aber dazu dass breite Reifen auch üblich für weniger Luftdruck konstruiert werden, sprich da ist weniger steifes Material in der Karkasse das geknickt werden muss. Dann ist der Vorteil des geringeren Knickwinkels einfach größer als der Nachteil der mehr Breite.

Die Aerodynamik profitiert IMHO mehr davon dass endlich die Felgenbremsen aussterben und man so weit mehr Möglichkeiten Felge und Rahmen zu designen. Da muss das Felgenhorn nicht mehr senkrecht stehen für die Bremsbeläge, da sind auch da schon Rundungen möglich, da geht mehr Breite, mehr Abstand zu Gabelschäften/Hinterbau, ...

Das vorne bergauf und hinten bergabrollen ist nicht so falsch von der Vorstellung. Blöd dabei nur wenn es unebener wird, der Reifen schön hart aufgepumpt ist dass es dann zwar ein bergaufrollen gibt, aber weniger bergab weil's einfach hoppelt und keinen Gewinn bringt. Passt sich der Reifen einer Unebenheit an hat man weitgehend bergauf=bergab und halt die Walkarbeit. Fängt der harte Reifen an zu hoppeln ist der Nachteil des fehlenden bergab größer als der der nieddrigeren Walkarbeit.

Wenn man mal in die F1 guckt, da reden die von 1/10 bar mehr oder weniger die schon deutliche Zeitunterschiede pro Runde machen. Rollwiderstand vs. Grip vs. Haltbarkeit.

Ein weiterer Punkt der gegen Felgenbremsen spricht, die Druckerhöhung durch die Wärme der Reibung an der Bremsflanke fällt weg.

Energetisch betrachtet klingt es plausibel. Aber Schnelligkeit hat damit zu tun, wie schnell ich die jeweilige Energie einspeise, also von meiner Tretleistung. Und um einen schwereren Reifen gleich schnell zu beschleunigen, wie einen leichten, muß ich mehr Watt investieren (falls ich sie überhaupt aufbringen kann; bei meinen Rädern merke ich da einen deutlichen Unterschied zwischen den leichten Carbon-Zipps und den schwereren Alu-Mavics, das kann die Trägheit beim Verzögern nicht ausgleichen). Simulationsdaten in Ehren, ich fühle mit den leichteren Laufrädern auf der gleichen Strecke und Geschwindigkeit etwas weniger Belastung in der Summe (bei Strecken mit normalem Verkehr, also viele Kreuzungen u.ä.). Breitere Reifen sprechen mich eher wegen des Komfortaspekts an, besonders bei nicht idealem Asphalt.

Auf der Bahn fahren deswegen dort viele schmale Reifen und höchst aufgepumpt. ;)

Du betrachtest halt nur die eine Seite der Medaille, nämlich das Beschleunigen der Laufräder. Hier ist das leichtere Laufrad im Vorteil. Du blendest jedoch die Situationen aus, bei denen Du vom Schwung der schwereren Laufräder profitierst.

Fahrer von E-Autos kennen den Effekt bei schweren Autos im Vergleich zu leichteren Autos. Das schwerere Auto braucht mehr Energie beim Beschleunigen, gibt aber auch mehr Energie über die Rekuperation zurück. Der Verbrauch an Energie ist jeweils sehr ähnlich.

Dann haben sich die beteiligten Ingenieure die Mühe wohl umsonst gemacht!

Oft gehen in die älteren Rahmen nur maximal 23 mm breite Reifen.

Die aktuellen Ghibli-Scheibenräder für die Bahn von Campagnolo haben eine Innenbreite von 21 mm und sind für Tubeless-Reifen konzipiert.

Die Hochprofillaufräder für die Bahn haben eine Innenbreite von 19 mm und sind ebenfalls für Tubeless ausgelegt.

Die Hope Lotus Rahmen die die Briten seit 2012 auf der Bahn fahren bieten Platz für 10cm breite Reifen. Theoretisch. Dass sie es nicht machen wird Gründe haben.

Auf der Bahn wird aber immer auch noch viel Schlauchreifen gefahren:

https://www.mavic.com/de-de/p/comete...719?variant=53

Auch die Campa Ghilbi Track ist für Schlauchreifen:

https://www.campagnolo.com/de-de/ghibli/WWPGHIBLI.html

Schlauchreifen haben da einfach den Vorteil dass sie mit hohem Druck gefahren werden können ohne die mechanischen Probleme mit dem Felgenhorn.

Das sind die alten. Die neuen sind für Tubeless mit einer fetten Innenbreite von 20 Millimetern.

Nehmen wir an das ist so und es erscheint logisch, dann ist aber auch logisch, dass der Vorteil breitere Reifen um so kleiner wird, je besser die Straße ist und sich auch irgendwann, wenn die Straße sehr gut ist, sogar umkehrt. Weil auf einer super Straße [bzw. der Bahn] kein Hoppeln (oder nur noch sehr wenig).

Dann sind wir wieder bei: Es kommt darauf an! :Cheese: und ich weiß nicht wie die Straße hinter Horizont ist. :Huhu:

Und welche Breite, der Reifen ergeben sich dann?
CahtGPT meint 19-23 aber ich trau dem ja nicht.:Cheese:

Aber wenn es so ist, zeigt es genau das, was ich oben sagt: Je besser der Untergrund, desto schmaler der Reifen und desto mehr Druck sind sinnvoll.
Umgekehrt je schlechter/rauer die Straße, desto besser sind eher breite Reifen und es erhöht den Komfort.

Dann kann sich jeder einordnen wie er will :liebe053: (und ich mags eher bissle härter).

Meine DT-Swiss haben 20er Maulweite, Gesamtfelgenbreite 32mm, empfohlen werden von denen 26mm vorne und 28mm hinten, das ist auch das was ich derzeit montiert habe.

Den 19er kann Chat-GPT bei der Maulweite selber fahren. :Cheese:

Die Radbahn ist ein Spezialfall. Eine mathematisch fortgeschrittene Betrachtung findet man zum Beispiel hier, falls jemand Freude an so etwas hat:
https://matheplanet.com/matheplanet/...e.php?sid=1620
:Blumen:

Aber: Beschleunigen tue ich immer mit eigener Leistung, (außer mal bergab), Auslaufenlassen, also vom Schwung profitieren tut man viel seltener, den meisten Beschleunigungen steht ein gewinnloses Abbremsen (Kreuzung, Fußgänger, Kurve, etc.) gegenüber. Darum ist es für die Gesamtbilanz nicht egal, ob die Räder leicht oder schwer sind.
zumindest beim E-bike meiner Frau kommt über Rekuperation am Berg nur ein Bruchteil dessen zurück, was sie in die Hochfahrt investiert hat. Irgendwie passt Deine Theorie nicht zu den Erfahrungen, finde ich.

Auf jedne Fall bin ich bei MattF:

Unabhängig vom Reifen: Wer bremst verliert, ist doch keine neue Erkenntnis. :Cheese:

Gewicht ist da aber auch nur ein Faktor, Aerodynamik der andere. Haben wir vor ewigen Jahren hier schon mal durchgerechnet wie früh ein schwereres aerodynamischeres Laufrad schneller beschleunigt als ein leichtes mit schlechterer Aerodynamik. Jedes Watt weniger Luft- oder Rollwiderstand steht letztlich zum Beschleunigen zur Verfügung. Auch wenn sich ein leichtes Rad subjektiv schneller anfühlt, wenn der Kompromiss heißt für leichter schlechteren Roll- oder Luftwiderstand in Kauf zu nehmen ist leicht die schlechtere Wahl.

Auf jeden Fall ist der Radius bei breiteren Reifen grösser, da nicht nur die Breite, sondern auch die Reifenhöhe grösser ist.
Die Differenz, bezogen auf den Radius, ist also bei dickeren Reifen mit grösserem Durchmesser geringer.

Auch diese Veränderung betrifft bei breiteren Reifen nen grösseren Radius.
Der (effektive) Durchmesser wird in der Regel ja gar nicht angegeben, nur der Nominaldurchmesser 622mm, der ja aber nur dafür interessant ist, dass der Puschen auf die entsprechende Felge passt.

Nein es ist die eine Seite der Betrachtung: Sehr guter glatter Untergrund.

Das geht dann über leicht rauen Asphalt, rauen Asphalt bis Schotter :liebe053:

Von daher ist es schon sinnvoll sich die Randbedingungen anzusehen und dass sich die Verhältnisse Reifenbreite zu Widerstand entsprechend über den Bereich ändern werden.

Beim Bremsen geht Energie verloren, da hast Du recht.

Um die Relevanz von Bremsmanövern zu beurteilen, verwendet man bei den Computersimulationen Daten von echten Rennen. Dabei zeigt sich, dass das Gewicht der Laufräder praktisch keine Bedeutung für die Geschwindigkeit zwischen Start und Ziel hat.

Wenn jemand viel bremst, mag das anders sein. Doch auch hier wird der Effekt leichter Laufräder gerne überschätzt. Wenn Du innerhalb von 3 Sekunden von 35 auf 45 km/h beschleunigst, dann brauchst Du für 100 Gramm zusätzliches Gewicht an der Felge 1.5 Watt mehr.

Wenn sie mit der gleichen Geschwindigkeit runter fahren würde wie hoch, dann würde wesentlich mehr wieder durch Rekuperation zurückkommen. Der Luftwiderstand spielt hier eine nicht unerhebliche Rolle.

Rein interessehalber: Welchen Motor hat das E-Bike, Rekuperation ist dann doch eher selten bei E-Bikes?

Dein letztes Beispiel zeigt, daß wir von sehr unterschiedlichen Szenarien ausgehen. Dein Beispiel entspricht Rennen von Triathleten mit (m.M.n.) überdurchschnittlichem Leistungslevel, ich gehe vom Alltag (also 90 % Training im Verkehr) von Freizeitsportlern aus. Im letzteren Fall ist die Beschleunigung von 10 oder gar 0 auf 30 km/h deutlich häufiger als von 35 auf 45 (wenn letzteres überhaupt vorkommt), und man muß viel öfter bremsen, also Energie vernichten. Das ergibt vermutlich sehr unterschiedliche Bilanzen an Energiebedarf über die Fahrt. Mir persönlich sind die 90 % Trainingsfahrten wichtiger, daran will ich maximale Freude haben, zumal ich im Rennen bei aller Optimierung eh nur vom rosa zum lila Blumentopf kam. Wenn es einem um mehr geht, können andere Aspekte an Gewicht gewinnen.

Ihr Rad rekuperiert bis maximal 30 km/h, darüber setzt die Rekuperation aus, um einen Motorschaden zu verhindern. Es ist eine Abwägung: Spaß an der Abfahrt oder Energiegewinnung. Aber auch wenn sie, wie zuletzt, auf der Rückfahrt knausern muß weil der Akku fast leer ist, und langsam den Berg runterfährt, kommt beim gleichen Berg abwärts ca. 1 - 2 % Ladung dazu, wo sie aufwärts 3-4 verbraucht. Über längere Touren hat sie noch nie mehr als 10 % an Reichweite dazugewinnen können.
Panasonic Hinterradmotor. Seit die Mittelmotoren von Bosch dominieren, gibt es kaum rekuperierende Systeme, da es beim Tretlagermotor m.W. nicht geht. Dafür ist die Gewichtsverteilung günstiger., und Reifenwechsel am Hinterrad deutlich entspannter.

23er mit 8Bar
25er mit 7Bar
28er mit 5Bar

Das sind die bei mir am schnellsten ermittelten Luftdrücke bei der jeweiligen Reifenbreite.
Ob das auch komfortabel ist, weiß ich nicht.