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Einspeichen
Kursinfo ADFC München

Verwandte Informationen: Zentrieren, Felgen, Berechnung der Speichenlänge

1. Vorbemerkungen

Gute Laufräder sind meist nur bei sehr teuren Fahrrädern zu finden. Wer aber mit seinem Standardrad, vielleicht mit Gepäck, touren will, der sollte auf hochwertiges Material Wert legen, um sich nicht dauernd mit Speichenproblemen herumzuplagen. Deshalb lohnt sich die Mühe, ein Laufrad nach eigenen Vorstellungen zu fertigen.

Wer das komplette Neu-Einspeichen scheut, kann z.B. damit beginnen, daß er bei einem Rad nur die Felge tauscht. Dazu klebt man mit Klebeband die neue Felge, die genau gleich groß sein muß, an die alte, lockert zunächst alle Speichen und setzt danach diese in die neue Felge um. Dabei ist ggf. die Richtung der Nippellöcher zu beachten: Diese stimmen meist überein, wenn man darauf achtet, daß die Ventillöcher beider Felgen nebeneinander zu liegen kommen. Das anschließende Zentrieren ist vielleicht genug Herausforderung für den ersten Versuch.

Neu-Einspeichen ist nicht zu umgehen, wenn sich die Größe der Felge oder Nabe ändert, oder eine andere Kreuzungszahl probiert werden soll und die Speichenlänge angepaßt werden muß. Das ist aber gar nicht schlimm, denn das Einspeichen ist eine einfache handwerkliche Arbeit, die jeder nach vorliegendem Rezept erledigen kann. Das Zentrieren ist schon eher eine Kunst und erfordert doch einige Übung und Geduld.

Wer sich seiner Sache nicht ganz sicher ist, kauft die Teile beim Händler und verabredet mit ihm, daß er im Notfall das halbfertige Rad zur Vollendung bringen darf.

2. Verwendete Komponenten

2.1 Felgen

Wenn man sich die Arbeit macht, ein gutes Rad zu bauen, kommen dafür wohl nur Teile besserer Qualität in Frage. Als Felgen sind in jedem Fall solche aus hochwertigen(!) Aluminiumlegierungen zu empfehlen. Es sollte eine gute Hohlkastenfelge sein; bei vielen Modellen sind die Nippellöcher mit Doppelösen aus Stahl verstärkt, dadurch wird die Haltbarkeit erhöht. Erfahrungsgemäß hält ein Rad mit so einer Felge den härtesten Belastungen stand (z.B. auch zwei Erwachsenen mit Zeltgepäck auf einem Tandem und schlechten Straßen). Allerdings verhindert der Fremdmetallanteil ein Recyclen des wertvollen Aluminiums. Andere Hersteller verzichten inzwischen wieder auf diese Stahlösen und verstärken den Felgenboden, bis er (hoffentlich) hält (Evt. Unterlegscheibchen als Verstärkung!). Die Naht der Felge ist gewöhnlich gesteckt, seltener geschweißt. Sie wird aber ohnehin beim fertigen Rad nur auf Druck beansprucht und ist daher nicht kritisch. Wichtig ist ein glatter Übergang an der Naht, sonst sind Probleme mit den Felgenbremsen zu erwarten.

Es gibt leichte stabile Felgen für Schlauchreifen (Reifen muß auf die Felge geklebt werden, nur für Radrennprofis geeignet!) und etwas schwerere für Drahtreifen (konventionelle Bauart mit Schlauch und Mantel) Die Letzteren sind wesentlich leichter zu flicken und für fast alle Zwecke zu empfehlen, da mittlerweile für jeden Einsatzzweck und in jeder Breite Reifen erhältlich sind. Je breiter (!) der Hohlraum der Felge ist, desto seitenstabiler ist sie, was erwünscht ist. Daher verwendet man für Reiseräder lieber etwas breitere Felgen für Reifen 32 mm Breite. Eine erhöhte vertikale Stabilität durch besonders hohe Hohlräume ist dagegen weniger sinnvoll (vertikal ist etwas Elastizität wünschenswert! Drahtreifenfelgen sind in diesem Punkt allerdings den Schlauchreifenfelgen unterlegen). Gute Felgen gibt es ab ca. 40 DM. Die Lebensdauer hängt von der Belastung ab. Ab etwa 3 Jahren muß bei starker Belastung mit Haarrissen ausgehend von den Nippellöchern gerechnet werden.

Präzise gefertigte Alufelgen mit Keramikbeschichtung der Flanken (ca. 120 µm) sollen sehr dauerhaft sein und haben hervorragende Naßbremseigenschaften, sodaß sie besonders fürs Vorderrad sehr zu empfehlen sind! Neu und noch sehr teuer (ab 300,- bis 2000,- für Profis) sind Felgen bzw. komplette Scheibenräder aus Carbonfaserverbund. Sie sind durch den Carbonfaseranteil sehr steif und stabil, haben aber durch den Harzanteil hervorragende Dämpfungseigenschaften und dadurch ein angenehmes Fahrverhalten.

2.2 Naben

Es gibt Hochflansch-Naben mit großem und Niederflansch-Naben mit kleinem Speichenlochkreisdurchmesser. Niederflansch-Naben sind leichter und geben dem Laufrad mehr Elastizität und schützen so eher vor Speichenbrüchen, dagegen ist die Anfälligkeit für einen Achter etwas höher. Hochflansch-Naben sind nur dann zu empfehlen, wenn ein stärker belastetes Reiserad anstatt der üblichen 36 Speichen mit 48 Speichen gefahren werden soll: Durch den größeren Nabendurchmesser vergrößert sich der Abstand der Speichenlöcher und damit die Belastbarkeit. Einfluß auf die Stabilität hat auch der Abstand zwischen linkem und rechtem Flansch. Er sollte möglichst groß sein. Bei Rädern mit Kettenschaltung und engem Hinterbau ist er aus Platz- oder Symmetriegründen oft kleiner als erwünscht.

MTB's und andere stark belastete Räder haben neuerdings Naben mit besonders dicker, verwindungssteifer Nabenhülse und besonders dicken Achsen. Wichtige Qualitätskriterien sind neben dem Gewicht die Güte von Lagerung, Achse und Abdichtung. Auch die Verarbeitung der Speichenlöcher ist wichtig: der Speichenkopf sollte eng anliegen, sonst sind kleine Unterlegscheiben zu verwenden.

2.3 Speichen

Bei der Wahl der Speichen gilt es einen Kompromiß zwischen Steifigkeit und Elastizität sowie Gewicht und Belastbarkeit zu finden. Dicke Speichen widersetzen sich der Materialermüdung länger, jedoch fällt die Vorspannung der Speiche z.B. an Bordsteinkanten schneller zusammen, was die Felge übel nimmt. Dünne Speichen (z.B. 1,8 mm) sind elastischer, jedoch können bei hohen Belastungen die Speichenköpfe im Bereich der Biegung abreißen. Zu empfehlen sind deshalb für Tourenräder besonders Doppeldickend-Speichen (DD) mit 2,0 x 1,8 x 2,0 mm.

Auf gute Qualität des Speichenbogens muß geachtet werden (Speiche darf keine fertigungsbedingten "Sollbruchstellen" aufweisen). Gute Marken unter Kennern sollen z.B. DT, Hoshi und Wheelsmith sein. Noch stabiler ist, korrekte Fertigung vorausgesetzt, eine sog. 3D-Speiche (z.B. Union) mit 2,34 x 1,8 x 2 mm (Biegung am Kopf x Mitte x Gewindeende). Das Gewinde einer Speiche ist nicht in das Material eingeschnitten, sondern aufgewalzt, dadurch etwas dicker (2,3 mm für normale 2mm-Speichen) und stabiler. Für Rennräder sind je nach Belastung (Körpergewicht) besonders am Vorderrad geringere Durchmesser möglich (1,6 mm). Lastenräder haben dagegen manchmal 3 mm Speichen oder sog. Eindickend-Speichen mit 2,34 x 2,0 mm, die Ihr Fahrradhändler selten vorrätig hat. Es gilt aber: Mehr Speichen (z.B. 48) sind besser in der Lage, eine höhere Belastung aufzunehmen, wie z.B. 36 etwas dickere (wichtig für Tandems). Die richtige Speichenlänge (Knie-Innenseite bis Ende) sollte man beim Händler erfragen (!) oder nur notfalls mit der folgenden komplizierten Formel (alle Maße in mm!) oder mit dem "Spokulator" berechnen:

Dabei sind

L = gesuchte Speichenlänge
r1 = 1/2 Lochkreisdurchmesser (=Lochkreisradius ) der Nabe
r2 = 1/2 Durchmesser (= Radius) der Felge am Nippelsitz
a = Einbaumaß + d - Fa (kann rechts und links versch. sein!)
d = Speichendicke (2 mm)
Fa = Abstand des Flansch' (außen) vom Einbauende
n = Anzahl der Speichen
k = Kreuzungszahl

Zum Glück gibt es einfache Tabellen (vgl. Velo-Werkstatt V) oder für normale Laufräder mit 3-fach Kreuzung und 36 Speichen auch eine einfache Faustformel:

r2 = 1/2 Durchmesser (= Radius) der Felge am Nippelsitz
b = Mittenabstand zweier Speichenlöcher am Nabenflansch

Das Standardlaufrad hat 36 Speichen bei 3 Kreuzungen je Speiche. Besonders um hohe Antriebskräfte übertragen zu können, ist eine Kreuzungszahl zu empfehlen, bei der die Speichen exakt tangential am Speichenlochkreis anliegen. Das begrenzt bei z.B. 36 Speichen und Niederflanschnabe die Kreuzungszahl auf 4, bei einer Hochflanschnabe auf 3. Vierfachkreuzung ist auch nur bei 28" Rädern zu empfehlen, da 3-fach gekreuzte Speichen von 26" Rädern bereits tangential verlaufen. Mögliche Kreuzungszahlen bei anderen Speichenzahlen (24,32,40,48) erfragt man bei einem guten Fachhändler. Vorderräder ohne Antriebskräfte bzw. Trommelbremse kann man mit geringerer Speichenzahl (24,32) und wenig Kreuzungen oder sogar radial (ungekreuzt, alle Speichen kopfinnen oder Spezialnaben zum Einhängen ungebogener Speichen) einspeichen, allerdings steigen dann die Materialansprüche an den Nabenflansch enorm (nicht geeignet für Niederflanschnaben aus Alu). Bei Hinterrädern mit Kettenschaltung und stabiler Nabe können die Antriebskräfte gleichmäßiger auf die linke und rechte Seite verteilt werden, wenn die linke Seite stärker gekreuzt wird (4-fach) als die Ritzelseite (3-fach) (vgl. Zierke 1988).

Speichen sollten aus nichtrostendem Stahl sein. Zu kurze Speichen erkennt man daran, daß das Gewinde nicht ganz im Nippel verschwindet, zu lange Speichen stehen mit dem Gewinde über den Nippelkopf hinaus und zerstören Felgenband und Schlauch. Man muß sie etwas zurückfeilen. Speichen haben eine begrenzte Lebensdauer. Ab etwa 2-3 Jahren Gebrauch steigt die Wahrscheinlichkeit allmählich an, daß sie reißen können. Gute Edelstahlspeichen kosten ca. 0,70 DM pro Stück. Vor Speichen für 10 Pf sei gewarnt!

2.4 Nippel

Es gibt sie für verschiedene Speichenschlüsselgrößen. Wer viele Räder hat, schätzt eine einheitliche Größe. Normale Nippel sind 3,25 mm breit, die von manchen Mountainbikes etwas dicker, nämlich 3,40 mm. Praktisch zum Speichenspannen sind kleine Nippelspanner mit Plastikgriff mit Führungsnut und gehärtetem Stahleinsatz, der die Nippel von 4 Seiten packt. Speichenspanner müssen in der Größe genau passen! Alunippel sind leichter, aber nicht so haltbar wie gewöhnliche Messingnippel.

3. Die Technik des Einspeichens

Speichen können nur auf Zug beansprucht werden, dabei können verschiedene Speichentypen unterschieden werden: Beim Hinterrad werden "Zugspeichen" durch die Antriebskräfte gespannt und damit stärker belastet als die "neutralen Speichen", die entlastet werden. Jede der beiden Sorten gibt es links und rechts. Immer abwechselnd finden sich Speichen, die innen am Flansch anliegen und deren Kopf außen ist ("Kopfaußenspeichen") und solche, die außen am Flansch anliegen mit dem Kopf nach innen ("Kopfinnenspeichen"). Man kann die stärker belasteten Zugspeichen entweder innenliegend kopfaußen einspeichen, wenn man verhindern will, daß sie durch eine überspringende Kette gekerbt werden, oder aber außenliegend kopfinnen. Kopfinnenspeichen werden an die Nabe herangezogen; dadurch wird ein Bruch des besonders gefährdeten Knies weniger wahrscheinlich. Jeder möge selbst entscheiden, was für Ihn wichtiger ist. Bei Rädern mit Rücktritt- oder Trommelbremsnaben kehren sich die Zugverhältnisse beim Bremsen um: Dann werden "neutrale Speichen" zu "Zugspeichen", die nur kurz, dafür aber hoch belastet werden. Auch hier gibt es keine generellen Empfehlungen.

Wir wollen hier vorführen, wie man Zugspeichen kopfinnen einspeicht (für kopfaußen sind jeweils Hinweise gegeben). Übrigens gibt es zahlreiche verschiedene Methoden des Einspeichens. Manche in Sachbüchern vorgeschlagene Anleitungen funktionieren aber nicht gut, nämlich wenn zunächst kopfinnen und kopfaußen liegende Speichen einer Seite eingefädelt und gekreuzt werden, da man dann bei vielen Naben aus Platzgründen Schwierigkeiten beim Einfädeln der Kopfaußenspeichen der anderen Seite bekommt (man muß an den Kreuzungen vorbei einfädeln). Die hier vorgestellte Methode ist dagegen einfach und erprobt.

Zur Vorbereitung teilen wir unsere 36 Speichen in vier Gruppen mit je 9 Speichen. Achtung: Die Speichen auf der Ritzelseite von Kettenschaltungsrädern sind in der Regel 2 mm kürzer und sollten nicht durcheinander gebracht werden.

Die Gewinde der Speichen sollte man etwas fetten. Manche nehmen dazu Leinöl, gelöstes Wachs (Sprühwachs) oder neuerdings auch wiederlösbare Schraubensicherungsmittel (z.B. "Loctite" mittelfest), die nach gewisser Zeit fester werden, damit die Nippel zwar drehbar bleiben, sich aber nicht ungewollt verstellen. Dort, wo sich die Nippel in der Felge drehen, kann ein wenig Fett die Reibung mindern und so den Nippel schützen, damit er beim Spannen nicht geschädigt wird.

3.1 Erste Runde

Wir legen die Felge so vor uns hin, daß das Ventilloch gegenüber liegt und halten die Nabe mit ihrer rechten Seite nach unten in die Mitte, also mit dem Zahnkranzgewinde nach unten. Das Vorderrad ist, abgesehen von Trommelbremsrädern, symmetrisch und hat keine Zugspeichen. Es ist also egal, wie herum die Nabe liegt.

Nun stecken wir die ersten 9 (ggf. längeren) Speichen von oben in den oberen Flansch, wobei wir jedes zweite (evt. vertiefte) Loch freilassen.

Wir wählen irgendeine Speiche als Speiche Nr. 1 aus. Sie kommt in die Felge in das erste Loch rechts neben dem Ventil, das etwas über der Mittellinie der Felge liegt (Um Zugspeichen kopfaußen einzuspeichen wählt man hier das erste Loch links neben dem Ventil). Nur bei manchen Felgen (hier als Felgentyp A bezeichnet) liegt unterhalb der Mittellinie ein Loch noch näher beim Ventil, das erst in der zweiten Runde belegt wird.

Dann nehmen wir die nächste Speiche rechts neben Nummer 1 und stecken sie so in die Felge, daß 3 Löcher rechts neben Nr. 1 frei bleiben. Auf diese Weise werden alle 9 Speichen der ersten Lage montiert und mit 2-3 Umdrehungen des Nippels gesichert. Zwischen zwei Speichen sind immer 3 Löcher frei.

3.2 Zweite Runde

Wir drehen die Felge um. Jetzt ist der leere Flansch oben.

Jetzt kommt ein Punkt, an dem man ein wenig aufpassen muß. Die Flanschlöcher der linken (jetzt unteren) und der rechten (jetzt oberen) Seite der Nabe liegen nicht genau übereinander. Wir stecken probeweise zwei Speichen in die beiden Löcher "über" Speiche Nr.1. Nun betrachten wir die Felge: Ist zwischen Nr.1 und dem Ventil noch 1 Loch frei (Felgentyp A), so wählen wir als Speiche Nr.10 diejenige, die in der Nabe ebenfalls in Richtung zum Ventil versetzt liegt und umgekehrt (Nr.1 und Nr.10 sollen sich nicht kreuzen!).

Die restlichen werden wieder so in die Nabe gesteckt, daß immer ein Loch frei bleibt. Sie belegen wieder jedes vierte Loch der Felge.

3.3 Dritte Runde

Jetzt drehen wir das Rad nicht um. Die dritte Gruppe Speichen kommt von oben in den unteren Flansch des Rades in die verbleibenden Löcher.

Das sind die längeren Speichen, wenn man bei asymmetrischen Hinterrädern zwei Speichenlängen verwendet.

Man stellt das Rad auf (die losen Speichen hängen nach unten) und legt es mit der dritten Gruppe nach oben. Dann dreht man die Nabe kräftig im Uhrzeigersinn. Das ist entgegen der Antriebsrichtung beim fertigen Rad (Gegenuhrzeigersinn bzw. in Antriebsrichtung bei Zugspeichen kopfaußen). Sind die Verstärkungen in der Felge schräg ausgeführt, sollten die dazugehörenden Speichen nun in die gleiche Richtung schräg verlaufen.

Die Gruppe-3-Speichen laufen in der entgegengesetzten Richtung in die Felge wie die Gruppe-1-Speichen. Bei einem dreifach gekreuzten Rad verläuft die erste Speiche über zwei und unter der dritten Speiche des oberen Flansches hindurch (also auch in der Speichenebene einmal gekreuzt) zur Felge in ein Loch oberhalb der Mittellinie. Man darf die erste Kreuzung nicht übersehen, die noch im Bereich der Nabe stattfindet:

Bei 4-fach Kreuzung verläuft die Speiche über drei unter vier.

Es ist kein schlechtes Zeichen, wenn die Speichen sehr streng in der Nabe zu sitzen scheinen. Sie drücken sich dort etwas in das Material ein (besonders bei Alu-Naben oder Stahlnaben mit Messingscheibchen zwischen Bogen und Nabe) und werden dadurch geschützt. Sitzen die Speichen dagegen locker, sind unbedingt Unterlegscheibchen zwischen Kopf und Nabe zu empfehlen.

3.4 Vierte Runde

Runde 4 ist eine Wiederholung der dritten Runde. Also Rad noch nicht umdrehen und erst die restlichen 9 Speichen von oben in den unteren Flansch stecken.

Dann vorsichtig umdrehen und wieder über zwei unter drei einfädeln.

3.5 Fertig

Jetzt lehnen Sie sich einen Augenblick genüßlich zurück und bewundern Ihr Handwerk.

Sie können nun beginnen, alle Speichen bis zu derselben Einstellung der Nippel (genau auf das Gewinde schauen) schwach zu spannen (z.B. bis das Gewinde gerade im Nippel verschwindet).

Achtung: Je genauer und sorgfältiger Sie jetzt arbeiten, um so schneller erreichen Sie beim Zentrieren Ihr Ziel!

Wir prüfen die Speichenspannung und drehen alle Nippel mit dem Schraubenzieher oder besser mit einem passenden Speichenspanner beginnend am Ventil (!) weiter um genau eine halbe Umdrehung. Die Drehrichtung des Speichenspanners muß der Drehrichtung entsprechen, die Sie von außen mit einem Schraubenzieher ausüben würden. Vorgang solange wiederholen bis allmählich die nötige Spannung knapp erreicht wird.

Im Bereich der Nabe stehen die Speichen meist noch etwas starr nach außen. Hier kann man z.B. einen kunstoffüberzogenen Werkzeuggriff oder etwas stabiles weicheres (Holz) zwischen zwei Speichen einführen und die Speichen damit wenig und gefühlvoll zum Flansch hinbiegen (Vorsicht! Speichen nicht einkerben!).

Damit ist der handwerkliche Teil des Radbaus vollendet. Jetzt geht es an die Kunst des Zentrierens!

4. Verwendete und empfehlenswerte Literatur:

letzte Aktualisierung: 2013-07-03

Allgemeiner Deutscher Fahrrad-Club, Fachausschuss Technik - http://www.fa-technik.adfc.de/Werkstatt/Einspeichen/index.html