Wirkungsgrad: Ist die Kettenschaltung besser als die Nabenschaltung?

Bei einer perfekt gewarteten Kettenschaltung im idealen Gang liegt der Leistungsverlust bei ein bis drei Prozent. Ein Gang mit einem extremen Kettenschräglauf kommt schon auf die Werte der Getriebe von Shimano und SRAM mit etwa vier bis acht Prozent Reibungsverlust.

Im Inneren einer Nabe geht nicht so viel Kraft verloren, wie viele Glauben. Foto: SRAM


Mit abnehmendem Schmierfilm geht der Vorsprung gänzlich verloren. Rennradmechaniker attestieren einem dreckigen Kettenstrang bis zu 30 Watt Leistungsverlust. Auch Getriebe weisen keinen konstanten Wirkungsgrad auf. Der Konstrukteur der Speedhub 514 CC, Bernd Rohloff, erklärt das mit der unterschiedlichen Anzahl von Zahnrädern, Achsen und Kupplungen, die je nach Gang beteiligt sind. Das gilt für alle auf Zahnrädern basierenden Naben. Das Optimum erreichen diese bei der 1:1 Übersetzung, hier „hält sich das Getriebe raus“.
Der durchschnittliche Tourenfahrer bringt es über den Tag hinweg vielleicht auf 120 bis 140 Watt im Schnitt, eine Schaltnabe kostet ihn demnach in jedem Gang und bei allen Bedingungen nicht weniger als fünf und nicht mehr als neun Watt und liegt damit im Bereich der „Bremswirkung“, die ein Nabendynamo bei 25 km/h mit Licht produziert. Das gilt nicht ganz für die Speedhub von Rohloff, die auch nach Meinung der Konkurrenz hier mit etwa der Hälfte des Widerstandes vorne liegt.

Text: Timo Dillenberger

Jan Gathmann

Über Jan Gathmann

Obwohl Jan Gathmann als Kind immer nur die Fahrräder seiner Cousins geerbt hat, entwickelte er schon damals eine Ader für das Radfahren – vielleicht lag es an der liebevollen Umgestaltung der Erbstücke durch den Vater. Als Chefredakteur gestaltet Jan Gathmann seit 2009 das RADtouren-Magazin mit. In dieser Zeit und in den Jahren zuvor als Technikredakteur saß er schon im Sattel von geschätzt über 600 Testrädern – bis jetzt ohne Verschleißerscheinungen. Am liebsten greift er (auch in der Freizeit) zum Rennlenker von Randonneuren.

8 Gedanken zu “Wirkungsgrad: Ist die Kettenschaltung besser als die Nabenschaltung?

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  2. Da ist viel von Meinungen die Rede, es müssten endlich wissenschaftlich erhobenen Vergleichsmessungen auf den Tisch. Ich fahre an meinem faltbaren Gekko fx Liegetrike von HP Velotechnik vorne einen Schlumpf HighSpeed Tretlagerschaltung und hinten eine stufenlose NuVinci N360 Nabenschaltung und habe den Eindruck das ganze laufe eigentlich sehr leicht, aber das ist subjektiv. Aber auch wenn es schwerer laufen würde als eine Kettenschaltung würde ich mir nie eine dieser Schepper-Schaltungen antuen mit denen man z.B. bei einem Ampelstopp hilflos in der höchsten Übersetzung hängen bleibt und sich fühlt, wie ein Käfer, der auf dem Rücken liegt und nicht mehr auf die Beine kommt.

  3. Ein letztjähriger Muskelanriss im Oberschenkel – nicht vom Radfahren! – hat sich mit Beschwerden zurückgemeldet. Dank der tollen Schaltungskombination an meinem Hp Gekko Liegetrike habe ich meinem lädierten Oberschenkelmuskel schönen und bin gleichwohl mobil. Es lohnt sich eben in gescheite Schaltungen zu investieren, die sich im Stand und unter Last schalten lassen.

  4. Na ja, hier werden Äpfel mit Birnen verglichen, wenn man den Wirkungsgrad der Nabenschaltung alleine betrachtet. Tatsächlich ist es aber so, dass man bei einer Nabenschaltung immer auch eine Kette am Fahrrad hat. Das heisst im Klartext, dass man bei einer Nabenschaltung den schlechten Wirkungsgrad der Kette und den schlechten Wirkungsgrad der Nabenschaltung addieren muss. Für die Nabenschaltung könnte vielleicht sprechen, dass die kleinen Führungszahnräder des Kettenspanners nicht benötigt werden, aber wenn die Nabenschaltung ebenfalls einen Kettenspanner benötigt, ist dieser winzige Vorteil auch dahin. Der richtige Vergleich ist also: Kettenverluste vergleichen mit der Summe von Kettenverlusten und Nabenverlusten.

  5. Dem Einwand von Thomas Treyer ist zu widersprechen. Mittlerweile gibt es umfangreiche Wirkungsgradmessungen verschiedener Antriebe, die zeigen, dass auch einschließlich Antriebskette der Wirkungsgrad zumindest der Rohloffnabe annähernd gleich zu setzen ist mit dem Wirkungsgrad einer neuen, optimal eingestellten, optimal gewarteten und optimal geschalteten Kettenschaltung. Hintergrund ist, dass bei einer Kettenschaltung der nicht vermeidbare Schräglauf der Kette soviel Verlust bringt wie die Mechanik der Schaltungsnabe. In der Praxis dürfte der Wirkungsgrad der Kettenschaltung aber deutlich schlechter als auf dem Prüfstand sein. Wer einmal aufmerksam durch die Stadt fährt und die Anwendung der vielen Kettenschaltungen beobachtet, wird feststellen, dass die weitaus meisten Nutzer äußerst ungünstige Schaltungskombinationen nutzen, so z.B. vorne das kleinste Kettenrad und hinten das kleinste Ritzel. Da hat man den höchstmöglichen Schräglauf und außerdem noch die größten Kettenzugkräfte wegen der kleinen Zahnraddurchmesser. Das ist dann der schlechteste Wirkungsgrad und zugleich der verschleißträchtigste Zustand, wirklich sehr häufig zu beobachten. Dazu kommt dann noch ein häufig schlechter bis katastrophaler Wartungszustand, meistens verbunden mit einem fortgeschrittenen Verschleiß einzelner Komponenten, so dass insgesamt der Wirkungsgrad von Kettenschaltungen in der massenhaften Nutzung im Alltag eher erschreckend schlecht ausfallen wird. Außerdem zu bedenken sind die Störanfälligkeit, die Empfindlichkeit bei äußeren Einflüssen, der hohe Wartungsaufwand und der hohe Verschleiß der einzelnen Komponenten. Eine voll gekapselte Kette, wie sie nur bei einer Nabenschaltung möglich ist und auch unbedingt realisiert werden sollte, sieht auch nach langer Nutzung und völlig ohne Wartung noch aus wie neu und läuft immer in der optimalen Kettenlinie mit bestem Wirkungsgrad. In der Praxis im Alltag sind dann sicherlich sehr viele, vielleicht die meisten Kettenschaltungen im Wirkungsgrad sogar noch schlechter als selbst eine Nabenschaltung mit einem schlechten Wirkungsgrad z.B. Alfine 11 oder Inter-8 .

    • Wenn bei einem MTB-Rennen, wo es mitunter sehr dreckig zugeht, d.h. hier müsste der Wirkungsgrad einer Kettenschaltung extrem schlecht werden, bisher noch nie eine Rohloff Nabe benutzt wurde spricht das eigentlich extrem gegen diese Nabenschaltung. Sobald man bei MTB-Rennen die ersten Rohloff Naben sichtet, werde ich mir sofort eine kaufen.

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