Rollwiderstand: Reifenluftdruck und Reifenbreite - Seltsame Studien

[wellenmutter]

Hallo zusammen,

mir geht es einfach nicht in den Kopf wie einige Reifenhersteller und Studien die Minderung des Rollwidertands durch breite Reifen und niedrigen Druck argumentieren.

Es wird in der Regel ein breiter mit einem schmalen Reifen mit identischem Reifenluftdruck verglichen. Dabei hat der breite Reifen offensichtlich weniger Rollwiderstand. (Die Auflagefläche muss ja bei identischen Druck die gleiche sein. Beim schmalen Reifen führt das zu einer eher länglichen Auflagefläche in Rollrichtung was die Walkarbeit gegenüber der eher runden Auflagefläche beim breiten erhöht => Folge: Höherer Rollwiderstand) Ich gehe davon aus das der Reifenluftdruck für den breiten Reifen so gewählt ist das der Reifen den optimalen Rollwiderstand hat. Dieser optimale Reifenluftdruck ist beim schmalen Reifen jedoch ein anderer bzw. höherer.

Ich bin davon überzeug wenn beide Reifen gemäß ihrem optimalen Reifenluftdruck befüllt werden der schmale Reifen wesentlich besser rollt. Diese theoretischen Überlegeungen decken sich auch mit meinen praktischen Erfahrungen. Ich werde das Gefühl nicht los, dass es sich bei den breiten Reifen nur um eine rießige Marketingkampagne handelt.

Was sagt ihr? Mich würde Eure Meinung und inbesondere Eure Erfahrung interessieren.

 

[RetroRider]

Klingt so, als geht's sowieso nur um den Straßenrollwiderstand. Beim gleichen Druck ist der breitere Reifen härter - das wäre offroad eher von Nachteil.

 

[Chris1968]

Das ist auch nur idealisiert dargestellt. Unter der Bedingung, dass beide Reifen mit dem optimalen Luftdruck gefahren werden, teile ich Deine Meinung, dass schmale Reifen einen geringeren Rollwiderstand haben. Das wird in der Fahrpraxis aber auch unterschiedlich wahrgenommen: Schmale Reifen (Rennrad, null Profil, glatte Lauffläche), breite Reifen (MTB, grobstollig, schwerer) bringen dann noch Faktoren wie Schwungmasse und Reibung mit. Dann auch noch der Untergrund: Auf glatter Straße ist ein Reifen mit geringer Walkarbeit klar im Vorteil, im Gelände der mit der geringeren Hubarbeit (Kraft, die benötigt wird um Unebenheiten auf der Fahrbahn einfach zu überrollen).

 

[duc-mo]

Auf Asphalt rollt der schmale hart ausgepumpte Reifen besser. Auf Schotter und erst recht auf Waldboden gelten andere Gesetze.
Der Breite weiche Reifen kann Unebenheiten besser aufnehmen und rollt "geschmeidiger" drüber...

 

[wellenmutter]

Wow, so schnell schon Antworten. Klasse, dann haben wir das gleiche Verständnis.

Ich habe gestern auf meiner Hausrunde etwas mit dem Luftdruck gespielt da ich neue Reifen aufgezogen habe. Conti Race King 27,5; 2,2 hinten und Conti Cross King 27,5; 2,3 vorn. Das ganze Tubeless auf einem Canyon Strive. Ich wiege mit Rucksack und Co. etwa 100 kg.

Untergrund war relativ grob geschotterter Waldweg. Weg war eben.

Mein Fahreindruck:
F: 1,9 bar; H: 2,1 bar => Brutal Kräfteraubend; Kaum Unebenheiten spürbar

F: 2,2 bar; H: 2,6 bar => Rollt ziemlich leicht, gefühlte 10% besser; Unebenheiten sind zu spüren

Wenn ich so lese was manch einer für niedrige Tubeless Reifendrücke fährt finde ich das merkwürdig. Wenn man nicht gerade im Gebirge unterwegs ist wo es felsig wird und Grip mehr zählt als Speed...

 

[pacechris]

Kommt drauf an was wie und wo man fährt. Wenn man mit dem MTB und im artgerechten Gelände unterwegs ist sieht das anders aus als auf einer Waldautobahn .

 

[duc-mo]

Conti Race King 27,5; 2,2 hinten und Conti Cross King 27,5; 2,3 vorn. Das ganze Tubeless auf einem Canyon Strive. Ich wiege mit Rucksack und Co. etwa 100 kg.

Untergrund war relativ grob geschotterter Waldweg. Weg war eben.

Mein Fahreindruck:
F: 1,9 bar; H: 2,1 bar => Brutal Kräfteraubend; Kaum Unebenheiten spürbar

F: 2,2 bar; H: 2,6 bar => Rollt ziemlich leicht, gefühlte 10% besser; Unebenheiten sind zu spüren.

Meinst du das ernst?

 

[PepponeBottazzi]

Mein Fahreindruck:
F: 1,9 bar; H: 2,1 bar => Brutal Kräfteraubend; Kaum Unebenheiten spürbar
F: 2,2 bar; H: 2,6 bar => Rollt ziemlich leicht, gefühlte 10% besser; Unebenheiten sind zu spüren

Den Kasten Bier hast du vorher abgeladen? Oder hast du ihn getrunken? Das würde vieles erklären.
Das ist schon Hardcore.

Echt jetzt, ist eine interessante Sache und beschäftigt mich ebenfalls, seit ich Rad fahre.
Ist von sehr vielen Umständen abhängig, einige wurden schon genannt, dann kommen die Felgenbreite, die Temperatur und ganz wichtig, die Persönlichkeit noch dazu. Und vielleicht auch noch mehr.
Daher kann ich nur von mir reden und wie ich es empfinde.
Gewicht 75kg fahrfertig,

Fully 1 mit 28mm MW, vorne XKing 2.4, hinten RaceKing 2.2, beide RaceSport.
V-1.4bar, h-1.8bar, fühlbar hart im Abrollen und vielleicht ein wenig schneller auf harten Böden als mit um 0,2 bar abgesenktem Druck v+h. Ob das tatsächlich so ist? Keine Ahnung. Vielleicht bilde ich mir das auch ein, weil die Reifen härter abrollen.

Dann wurde hinten umgebaut auf XKing. Gefühlsmäßig minimal, wenn überhaupt langsamer. Gleiches Ergebnis bei den o. a
Drücken.

Fully 2 mit 32,5mm MW, vorne MountainKing 2.4, hinten XKing 2.4. in RaceSport. Gleiche Drücke, gleiches Ergebnis. Insgesamt ist diese Kombination erstaunlich schnell und leicht rollend und nur etwas langsamer als die reine RaceKing Ausstattung.
Um die Fullys als Fehlerquelle auszuschließen wurden die LRS auch getauscht. Mit gleichem Ergebnis.
Mein Druckfenster liegt in der Regel zwischen 1,1 + 1.3 bar vorne und 1,5 + 1,7 bar hinten. Höher keinesfalls, niedriger kann schon mal sein. Der Kraftmehr- oder Minderaufwand zwischen den Drücken ist für mich praktisch nicht messbar. Erst wenn es unter die 1bar Grenze geht und es langsam schwammig wird, merke ich was. Aber wohl eher, dass es schwammig wird. Letzte Woche erst war ich mit 0,8 und 1,2 unterwegs ohne es groß zu merken. War morgens nur zu faul zum Pumpen. Latexschläuche.

Aufgrund dieser Ergebnisse, die von deinen soweit weg sind wie die Erde vom Mars, kann ich deinen Eindruck nicht nachvollziehen. Aber, ganz klar, ich kann nur für mich selbst sprechen.
Und deine gefahrenen Drücke sind aber auch sowas von jenseits von Gut und Böse, dass ich da mal drüber nachdenken würde.

 

[wellenmutter]

Cool danke für die ausführliche Antwort. Ich werde wohl noch etwas mehr probieren müssen. Möglicherweise ist mein Messwerkzeug nicht brauchbar. Anders kann ich mir das nicht erklären.

 

[duc-mo]

Luftdrücke im Netz zu vergleichen ist ziemlich sinnfrei. Vielleicht zeigt deine Pumpe beim gleichen Druck 0.5bar mehr an, wer weiß...

Aber selbst dann sind 2.6bar irrsinnig viel. Wenn man sich dann noch überlegt was für leichte Reifen du auf deinem abfahrtsorientierten Bike aufgezogen hast, dann kommt bei mir der Gedanke auf das du dein Bike anders nutzt als die meisten hier...

 

[Deleted 124581]

Diese Diskussion gab's schon in den 90igern mit max 1.9er und 2,2 Bar.
Grundsätzlich gilt heute noch, vermutlich, harter Untergrund/schottrig,wurzelig breit und eher wenig Luft (1,9/2),weicher,feuchter bis matschig auch Schnee eher schmäler und mehr Druck (2-2,3),natürlich spielt Fahrergewicht auch noch ne Rolle.

 

[on any sunday]

Das Strive wird halt als SUV/Geländewagen Ersatz genommen. Die sehen auch sehr selten artgerechtes Gelände. Obwohl bei 100 kg Fahrergewicht man schon den Luftdruck ausprobieren muss. Was bei 70 kg und 1,2 bar perfekt ist, dürfte bei 100kg nicht der Fall sein.

 

[wellenmutter]

Ok vielen Dank für die Antworten. Ich werde weiter rumprobieren.

Und ja die Kombination von Reifen und Bike ist ungewöhlich. Das Strive deckt alles ab was ich von einem MTB erwarte: Cross Country, Freeride, Street, etc.. Und da ich das Bike noch nicht lange habe probiere ich gerne rum. Und bisher finde ich die Reifen Kombination wirklich klasse.

 

[RetroRider]

Race King & Co. sind bei mir nur auf der Straße am schnellsten. Auf ruppigem Untergrung ist der Hookworm am schnellsten weil das bleischwere Gummimonster mit sehr wenig Druck gefahren werden kann. (Funktioniert natürlich nur am auf Trockenheit spezialisierten Bike. Ist übrigens im offiziellen Einsatzgebiet Street/Urban unbeliebt weil schwer; dort nimmt man lieber mehr Druck für Durchschlagfestigkeit)

 

[Deleted 173968]

...
Das Strive deckt alles ab was ich von einem MTB erwarte: Cross Country, Freeride, Street, etc.. ...

Und das alles mit Race King und Cross King!???
Da wundert mich nix mehr...

 

[wellenmutter]

Wenn Du etwas nachdenkst wirst Du merken dass bei den Reifen der Fokus auf Cross Country liegt.

 

[Deleted 173968]

Wenn Du etwas nachdenkst wirst Du merken dass bei den Reifen der Fokus auf Cross Country liegt.

Ich weiss. Daher kommt ja meine Verwunderung. Bist vermutlich noch nie im Gelände gefahren.
Anders gefragt: wozu ein Strive wenn Du eh CC fährst?

 

[shnoopix]

Ich weiss. Daher kommt ja meine Verwunderung. Bist vermutlich noch nie im Gelände gefahren.
Anders gefragt: wozu ein Strive wenn Du eh CC fährst?

Weil man Reifen auch nicht mal kurzfristig wechseln kann...

 

[Becak]

Reifenbreite, da geht es um verschiedene Sachen. Am einfachsten ist das wohl erstmal beim Auto zu sehen. Schmale Reifen gibts da bei leichten Autos, wo die Reifen nicht viel Gewicht tragen müssen, z.B, Citroen 2CV, und bei spritsparenden Autos, z.B. dem Audi A1 war das extrem zu sehen, mit hohen Luftdruck auf kleinem Volumen, wenig Auflagefläche, wenig Rollwiderstand. Dazu im Gegensatz, F1-Rennwagen und SUVs, die auf großer Auflagefläche viel Gewicht tragen müssen, um nicht im Sand einzusinken (den die meisten SUVs nie zu sehen bekommen), oder viel Kraft für den schnellen Vortrieb mit dem Reifen übertragen müssen. Da ist dann so viel Kraft vorhanden, dass etwas mehr Rollwiderstand durch breite Reifen nicht so die Rolle spielt. Und fette Reifen sehen einfach sexy aus, darum gehts beim SUV.

Beim Fahrrad hast du das im Prinzip auch, ein Rennrad mit Walzenreifen hätte einen zu hohen Rollwiderstand, um damit die Tour de France zu gewinnen. Ein Mountainbike mit den Spinnenbeine-dünnen Reifen eines Rennrades würde im Sand versinken (und wäre bei jedem Wurzelchen schrottreif verbogen). Breite MTB-Reifen fährt man auf der Straße besser mit hohem Luftdruck, um die Auflagefläche zu verringern, je härter, um so weniger sinkt er durch das Systemgewicht zusammen, um so weniger muss sich die Luft im Inneren bewegen, das würde alles Kraft kosten. Aber im Sand sinkt ein harter Reifen ein, ein weniger aufgepumpter Reifen wird mehr zusammengedrückt, schafft damit mehr Auflagefläche, das Systemgewicht verteilt sich auf eine größere Sandfläche, der Reifen sinkt nicht mehr so schnell in den Sand ein, der Rollwiderstand im Sand sinkt. Vergleiche Schneeschuhe bei den Eskimos oder Kettenfahrzeuge, z.B. Panzer.

Außerdem federt der Reifen bei weniger Luftdruck Unebenheiten besser weg, als wie wenn er hart aufgepumpt ist. Das gab/gibt es übrigens nicht nur bei Mountainbikes, z.B. das MTB-Reifenformat "27 Zoll" gab es schon in den 1920ern und 1930ern als 26x2,15 bis 26x2,30, das nannte sich "Ballon-Reifen", die sind seit einigen Jahren bei Cruiser-Bikes und ähnlichem Retro-Kram als "Balloon-Reifen" wieder In, z.B. der Schwalbe "Big Apple" oder der Conti "Retro-Ride". Prall aufgepumpt haben die fast den selben Reifendurchmesser wie das bei Tourenrädern beliebte 28x1,75, aber die haben mehr Luft-Volumen. Und Luft lässt sich gut komprimieren, bei selben Druck ist bei einem Ballonreifen mehr Volumen da, was sich komprimieren lässt. Sprich, der Reifen federt mehr, fängt Bodenunebenheiten besser auf, sprich das Rad fährt sich komfortabler. Auch die 29-Zoll-Reifen für MTBs greifen diese Idee auch etwas auf, hinzu kommt halt durch den größeren Reifendurchmesser auch, dass man mit so einem Rad bei gleicher Trittfrequenz schneller fahren kann.

 

[bronks]

Conti Race King 27,5; 2,2 hinten und Conti Cross King 27,5; 2,3 vorn ... Ich wiege mit Rucksack und Co. etwa 100 kg.

Es kommt noch hinzu, dass sich die Stollen unter mehr Gewicht ganz anders biegen und quetschen. Das hilft auch mehr Druck nicht. Ein Reifen, der bei einem 70 kg Fahrer super funktioniert, muß bei dir nicht funktionieren.

 

[wellenmutter]

@Bejak das einsinken erklärt auch super den erhöhten Rollwiderstand auf Gras wenn die Reifen viel Druck haben. Und auch die Optik scheint beim MTB sehr wichtig zu sein wenn ich mir die Fatbikes anschaue. Das MTB Rollverhalten scheint hier doch von sehr vielen Faktoren abzuhängen. Auch in Bezug auf @bronks Post bezüglich Stollen verhalten. Das obig erwähnte Drucksetup (2,1 und 2,6) mit Race und Cross King von Conti funktioniert bei mir auf Waldwegen super. Das andere Setup (1,9 und 2,1) welches ich mit Minion DHR2 und Minion SS fahre konnte ich nicht wirklich auf die Contis übertragen. Ob mit den Contis auch S3 Trails funktionieren werde ich testen müssen. Möglicherweise mit dann ähnlichen Drücken wie den Maxxis.

Das mit den Ballonreifen habe ich vor ein paar Jahren auf meinem Alltagsbike getestet. Stadtverkehr um die 100 km die Woche bei +25km/h Schwalbe Big Apple vs Conti Sport Contact. Mein Gott war das eine Tortur mit den Big Apple. Das war mein erster Kontakt mit "Breit rollt besser". Komfort fließt dabei nicht in meine Anforderung ein

 

[Maca11]

Beim gleichen Druck ist der breitere Reifen härter

Wirklich? Die Kontaktfläche ist bei gleichem Druck ja die selbe. Kraft ist Druck*Fläche. Demnach verstehe ich nicht, wieso er härter sein soll.

Im Gegenteil stelle ich mir eher vor, dass das größere Luftvolumen ihn weicher macht, da der Innendruck bei Verformung nicht so schnell ansteigt wie beim schmalen.

 

[Deleted 173968]

Wirklich? Die Kontaktfläche ist bei gleichem Druck ja die selbe. Kraft ist Druck*Fläche. Demnach verstehe ich nicht, wieso er härter sein soll.

Im Gegenteil stelle ich mir eher vor, dass das größere Luftvolumen ihn weicher macht, da der Innendruck bei Verformung nicht so schnell ansteigt wie beim schmalen.

Im Physikuntericht nicht aufgepasst?
...wobei ... ein Teil Deiner Antwort geht ja schon in die richtige Richtung.

Dann mal ein praktischer Versuch, für Dich, zum Nachmachen:
Rennradreifen mit 2bar und einen möglichst grossvolumigen MTB-Reifen (29") mal mit 2bar befüllt.
Jetzt beide mal drücken.

 

[RetroRider]

Der 1. Teil stimmt doch. Aber das Eindrücken am Latsch hat keinen nennenswerten Einfluß auf den Innendruck. Was an Höhe verloren geht kommt an Breite dazu.

 

[RetroRider]

[...] Demnach verstehe ich nicht, wieso er härter sein soll.
[...]

Tragkraft = Druck * Aufstandsfläche. Beim breiteren Reifen steigt die Aufstandsfläche über den Federweg steiler an. Also genau genommen ist es nicht mehr (Anfangs-)Federhärte sondern mehr Federrate, also steilere Federkennlinie.