Innenlagertechnik - Innenlager, Tretlager und Kurbelaufnahmen | Tretlager / Innenlager | Ratgeber |

Innenlagertechnik - Innenlager, Tretlager und Kurbelaufnahmen

Innenlagertechnik - Was ist das Innenlager genau?Die Innenlagertechnik ist ein sehr komplexes Thema in der Fahrradtechnologie, es gibt viele verschiedenen Komponenten und noch mehr Varianten – dem gegenüber stehen keine festgesetzten Standards.

So kann es bei diesem Thema leicht passieren, dem Laien sowohl auch dem Profi, den Überblick zu verlieren. Und glaubt man, gerade hätte man die Bandbreite im Blick, gibt es schon wieder neue Innovationen und Errungenschaften.
Im nachfolgenden Abschnitt versuchen wir Ihnen einen Überblick über die Innenlagertechnik sowie die angrenzenden Komponenten zu geben.

Das Innenlager - Grundwissen

Das Innenlager – was ist das eigentlich genau?

Das Innenlager verbindet die linke Kurbel mit der rechten Kurbel. Über beide Kurbeln hat es also Verbindung mit dem Fahrer und somit auch Einfluss auf die Kraftübertragung von den Beinen zum Untergrund.

Das Innenlager – die Geschichte

Früher gab es für Innenlager ein einziges, einfaches Konzept. Die linke Kurbel, die Achse und die rechte Kurbel waren aus einem einzigen Stück Metall gefertigt und wurden mithilfe von 2 Kronen im Tretlagergehäuse gehalten. Es sollte haltbar und widerstandsfähig sein, sowie einen geringen Wartungsaufwand aufweisen. Bei dieser Bauweise liegen die Nachteile allerdings auf der Hand: Das Innenlager war ziemlich schwer und zumeist auch relativ weich.

An dieser Stelle kommt die Forschung ins Spiel. Die Hersteller hatten das Ziel das Eigengewicht des Innenlagers zu reduzieren sowie es härter zu gestalten. Grundsätzlich war es möglich einzelne Komponenten aus anderen, leichteren und härteren Materialien zu fertigen, dafür musste aber der Aufbau des Innenlagers selbst verändert werden. Dabei kochte sozusagen fast jeder Hersteller sein eigenes Süppchen – es gab viele Entwicklungen und Variationen - aber keine Standards. So entstanden zum Beispiel Innenlager speziell für MTB oder Rennrad, mit Gewinde oder verpresst oder auch integriert oder außenliegend. Bis etwa 1990 waren Innenlager mit freiliegenden (ungekapselten) Kugellagern gängig. Heute finde man diese Bauart nur noch im preisgünstigen Segment. Dieses System bestand aus einer soliden Vierkantachse mit einzelnen, freiliegenden Lagern die in Halteringen um die Achse herum platziert wurden. Abgelöst wurde dieses System durch die Erfindung von Patronenlagern. Patronenlager haben eine höhere Lebenserwartung und sind weniger aufwendig, da sie aus weniger Einzelteilen bestehen. Sie sind praktisch wartungsfrei und preiswert sowie einfach auszutauschen. Dieses Innenlagersystem besteht im wesentlichen aus zwei Komponenten: dem Patronenlager und dem Lockring. Das Patronenlager wird auf der linken Seite des Tretlagergehäuses angeschraubt. Der Lockring dementsprechend auf der rechten Seite. Er hält die Patrone, welche die gesamte Mechanik (Achse und Kugellager) enthält, in Position.

Aber Achtung! Nicht jedes Innenlager bzw. Patronenlager passt auch in jedes Tretlagergehäuse!

Das Tretlager – Grundwissen und Größen

Das Tretlagergehäuse ist der Teil am Fahrradrahmen in den das Innenlager eingebaut wird. Es ist die Verbindungsstelle der Kurbeln. Je nach Hersteller gibt es verschiedene Gehäuse- und Gewindegrößen (= TPI). Die meisten richten sich nach dem britischen (BSA) oder italienischen (ITA) System, es gibt aber auch ein französisches und ein schweizerisches System. Und auch innerhalb der einzelnen Systeme gibt es verschiedene Gewindemaße und unterschiedliche Breiten des Tretlagergehäuses. Auch bei der Gewinderichtung ist Aufmerksamkeit angebracht: Benötige ich ein Links- oder ein Rechtsgewinde? Im Zweifel ist der Gang zum Fahrradhändler Ihres Vertrauens natürlich die beste Wahl.

Kurbelaufnahmen – Entwicklung und Systeme

Das Vierkantsystem

Wenn Sie das für Ihren Rahmen passende Innenlager gefunden und angebracht haben ist es an der Zeit die Kurbeln zu montieren. Auch hier gibt es verschiedene Aufnahmesysteme, es muss zu Ihrem Innenlager passen.

Die Basis ist ein Vierkantaufnahmesystem. Die Kurbel mit ihrem quadratischen Loch wird auf die quadratische Achse des Innenlagers gesteckt.

Bemüht um Standardisierung haben sich zwei Formen der Vierkantaufnahme durchgesetzt:

  • ISO-Vierkantaufnahme (europäische Version)
  • JIS-Vierkantaufnahme (Japanischer Industrie Standard)


Beide Formen sind sehr ähnlich, die ISO-Version ist am Ende etwas schmaler. Es ist jedoch nicht so, dass japanische Fahrradteile automatisch nach JIS-Standard gefertigt werden. Japanische NJS-Teile zum Beispiel richten sich nach ISO-Standard.

Die Nachfolger des Vierkantsystems: Octalink- und ISIS-System

Auf der Suche nach Verbesserungen und Innovationen wurde die klassische Vierkantaufnahme weiterentwickelt. Vorreiter war hier der japanische Hersteller SHIMANO: Er entwickelte das Octalinksystem. Statt der vier Kanten finden wir bei diesem System acht Zähne an der Innenlagerachse, die Kurbeln weisen passend dazu acht Vertiefungen auf. Da das Octalinksystem steifer und fester ist, die Kraftübertragung noch dazu deutlich höher, löste es die klassische Vierkantaufnahme ab. SHIMANO ließ sich diese Innovation patentieren und genoss bei der Innenlagertechnik somit für eine Weile eine Monopolstellung. Andere Hersteller wollten die hohen Lizenzgebühren an SHIMANO nicht bezahlen, somit musste eine Alternative entwickelt werden: Das ISIS-System. Im Wesentlichen gleicht es dem Octalinksystem, nur ist es mit 10 Zähnen und 10 Vertiefungen statt jeweils acht ausgestattet. Außerdem ohne Lizenzgebühren und somit frei zugänglich.

Verbesserung von Octalink- und ISIS-System: außenliegende Lager

Damit war ein erster Schritt zur Optimierung getan, doch die Entwicklungen der Ingenieure blieben an dieser Stelle nicht stehen. Die Systeme sollten noch steifer, die Kraftübertragung noch besser werden.

Der Blick ging an dieser Stelle über die Kurbelaufnahme hinaus hin zur Tretlagerachse. Ziel war es, für mehr Kraft den Durchmesser der Tretlagerachse zu erhöhen. Der Platz im Tretlager ist allerdings begrenzt, die Kugellager hätten verkleinert werden müssen damit alles in das Gehäuse passt, was zu einer kürzeren Lebensdauer der Lager geführt hätte.

Die Lösung dieses Problems lautet: außenliegende Lager. Durch das Auslagern der Lager können diese an Größe gewinnen. Gleichzeitig entsteht mehr Platz im Gehäuse. So konnte der Achsdurchmesser für bessere Stabilität und Kraftübertragung auf bis zu 24 mm steigen. 

Heute ist dies das am weitesten verbreitete System. Allerdings verarbeitet fast jeder Hersteller seine eigene Version davon, welche sich allerdings untereinander stark ähneln, aber im Design unterscheiden. Die am häufigsten verkauften Systeme sind:

  • Shimano Hollowtech II
  • Race Face X-Type 
  • FSA MegaEXO 
  • Truvativ/SRAM Giga X Pipe (GXP) 


Auch in der Wahl des Materials gibt es Varianten. Bei sehr teuren Rädern werden zum Beispiel auch Keramiklager verbaut. Diese sind leichtläufiger und haltbarer als ihre Kollegen aus Stahl und bringen zudem ein geringeres Gewicht mit sich.

Neuigkeiten und Ausblick

Die Weiterentwicklungen schreiten natürlich immer mehr voran. Die zuletzt genannten Systeme stellen den heutigen aktuellen Stand dar. Im hochpreisigen Segment findet man allerdings schon jetzt noch innovativere Systeme. Der amerikanische Hersteller CANNONDALE hat bei der Tour de France im Jahr 2000 das sogenannte BB30-System verwendet. Es benötigt ein noch größeres Tretlagergehäuse um eine noch größere Achse von 30 mm verwenden zu können. Ein weiterer Unterschied zu den etablierten Systemen ist, dass das BB30-System kein Gewinde besitzt. Die Lager selbst werden direkt in das Gehäuse gepresst, Lagerschalen, und somit auch Gewicht, werden eingespart. Dieses System hat sich noch nicht durchgesetzt und ist bisher vorwiegend nur bei sehr hochwertigen Bikes zu finden. Für die breite Masse müssten die neuen, größeren Tretlagergehäuse in den Fahrradrahmen verbaut werden. Auch spezielle Kurbeln werden benötigt.

Die Voraussetzungen sind allerdings gut: Anders als SHIMANO verzichtet CANNONDALE auf Patent und Monopolstellung. Das BB30-System ist auch für alle anderen Hersteller frei zugänglich und hat somit alle Möglichkeiten sich mit der Zeit zu etablieren.

Auch wenn das BB30-System noch in den Kinderschuhen steckt, so gibt es jetzt schon Hersteller, wie z. B. SCOTT, TREK und GIANT, die dieses weiterentwickeln. Das Prinzip ist wieder ähnlich, das BB86- und BB90-System benötigt allerdings nochmal wieder andere, größere Tretlager.

Fazit

Wir hoffen Sie haben einen umfangreichen Überblick über die Innenlagertechnik am Fahrrad bekommen. Wie in vielen anderen Bereichen auch ist die Forschung hier ein unaufhörlicher Prozess und wir können mit Spannung immer wieder neue Innovationen und noch effektivere und bessere Fahrradbauteile erwarten.