Bei Reise- und Alltagsrädern besteht schon eine ganze Weile ein Trend zu immer breiteren Reifen. Begründet wird das damit, dass breitere Reifen bei gleichem Luftdruck einen geringeren Rollwiderstand haben. Irgendwie fand ich das immer äußerst kontraintuitiv (gibt es das Wort im Deutschen?). Ich selbst fahre am Reiserad 32-37mm breite Reifen, je nachdem. Seit einiger Zeit hat sich nun bei mir ein Gedanke herauskristallisiert, den ich hier darlegen möchte und der meine Zweifel zu bestätigen scheint. Es ist allerdings denkbar, dass sich hier irgendwo ein Denkfehler eingeschlichen hat oder irgendetwas wichtiges fehlt.
1. Die Aufstandsfläche ist bei unterschiedlich breiten Reifen bei gleichem Druck gleich.
Der Rollwiderstand setzt sich aus diversen Komponenten zusammen. Die zwei wichtigsten sind wohl die Rollreibung und das Walken der Karkasse. Die Theorie besagt nun, dass der Rollwiderstand von der Aufstandsfläche abhängt, d.h. von der Fläche mit der der Reifen Kontakt zur Straße hat. Die entsteht dadurch, dass der Reifen an dieser Stelle ein kleines Stück eingedrückt (gewalkt) wird. Mir ist nicht hundertprozentig klar warum, aber eigentlich alle Quellen, die ich so gefunden habe, geben an, dass die Größe der Aufstandsfläche einzig und allein von der Gewichtsbelastung und vom Luftdruck im Reifen abhängt und nicht von dessen Breite (Man könnte ja auch annehmen, dass das verdrängte Volumen vom Luftdruck abhängt).
Smolik gibt dazu sogar eine Formel an:
Af = Cr x Gl/Pr
Mit: Af = Reifenaufstandsfläche in cm²
Cr = Korrekturfaktor für zusätzliche Fläche infolge von „Schmiereffekten“ durch die Dicke des Reifenmaterials; Rennrad: ca. 1,05; Normalrad: ca.1,1 (ohne Einheit)
Gl = Gewichtsbelastung des Laufrades in kg*
Pr = Reifendruck in kg/cm²*
Die folgende Abbildung verdeutlicht das nochmal:
Reifen von unten: Die Aufstandsfläche ist unabhängig von der Reifenbreite aber bei schmalen Reifen deutlich länger
Man sieht schön, dass die Fläche ungefähr gleich groß ist(Differenzen sind meinem zeichnerischen Unvermögen geschuldet). Allerdings ist sie bei schmalen Reifen eher langgestreckt ist, während breite Reifen eher eine Runde Aufstandsfläche besitzen.
2. Der Fahrkomfort ist bei schmalen Reifen bei gleichem Druck größer!
Die zweite Abbildung zeigt, dass, um diese Form der Aufstandsfläche zu erreichen, der Reifen unterschiedlich weit eingedrückt werden muss. Ich habe versucht, dies mit den roten Linien darzustellen, wobei die Abbildung den Reifen von der Seite zeigt, nicht im Querschnitt. Das heißt, der schmale Reifen walkt mehr. Ergo hat der schmale Reifen bei gleichem Druck einen höheren Rollwiderstand, denn wie am Anfang beschrieben:
Rollwiderstand=Reibung (gleich)+Walken (bei schmalen Reifen größer)
Reifen von der Seite: Schmale Reifen walken bei gleichem Druck mehr
Und das sagen ja auch alle anderen. Diese Abbildung macht aber auch Folgendes deutlich: wenn der schmale Reifen mit der gleichen Kraft belastet wird, federt er weiter ein. Der schmalere Reifen rollt bei gleichem Druck zwar schlechter, ist aber komfortabler.
3. Bei gleichem Komfort ist der Rollwiderstand des breiten Reifens größer!
Entscheidend für den Radler ist natürlich nicht der Luftdruck, sondern der Komfort. Um nun beim breiten Fahrradreifen den gleichen Komfort zu erreichen, muss man ihn mit weniger Luftdruck fahren, sodass die roten Linien aus Abbildung 2 gleich lang sind. Die folgende Abbildung zeigt, was dann passiert:
Reifen von unten: Breite Reifen haben bei gleichem Komfort mehr Aufstandsfläche
Die Aufstandsflächen sind jetzt gleich lang, die des breiten Reifens ist aber aufgrund der Breite viel größer. Die Rollreibung hängt jedoch direkt von der Aufstandsfläche ab. D.h. der breite Reifen rollt nun schwerer, denn:
Rollwiderstand=Rollreibung (bei breiten Reifen höher)+Walken(gleich, die roten Linien sind jetzt gleich lang)!
Natürlich gibt es immer noch genug andere Gründe einen breiten Fahrradreifen zu fahren, der Rollwiderstand scheint mir jedoch nicht dazu zu gehören. Davon abgesehen haben ja Mountainbikes gerade wegen des Komforts so breite Reifen. Hierbei muss man aber bedenken, dass diese erstens auch noch Stollen haben, die federn (und in dem Fall müssen wir uns über den Rollwiderstand sowieso nicht unterhalten) und zweitens breitere Reifen auch höher sind und man deshalb mit noch weit geringerem Druck fahren kann. Aber auch hier gilt natürlich: der Rollwiderstand ist dann im Eimer.
Fazit: Schmale Reifen rollen doch besser!
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