Lohnen sich Keramiklager überhaupt?

Nov 05, 2023

Was halten die Branchenvertreter von Keramiklagern und sollten Sie in dieses teure Upgrade investieren?

Dieser Wettbewerb ist nun beendet

Von Stan Portus

Veröffentlicht: 15. Juni 2021 um 18:00 Uhr

Wenn es um Leistungssteigerungen für Ihr Fahrrad geht, sind Keramiklager eines der umstrittensten Lager.

Von manchen begehrt und von anderen abgelehnt, bieten Keramiklager entweder wertvolle Watteinsparungen oder einen so geringen Preisvorteil, dass sie als leichtfertige Investition angesehen werden.

Um mehr über die Vor- und Nachteile von Keramiklagern im Vergleich zu herkömmlichen Stahllagern zu erfahren, habe ich mit drei Branchenexperten auf beiden Seiten der Debatte gesprochen, um zu erfahren, ob Keramiklager eine lohnende Investition sind oder nicht.

Ich habe auch um Einblick in den Herstellungsprozess von Keramiklagern gebeten, um einen Kontext dazu zu geben, wie sie hergestellt werden und was zu etwaigen Leistungsansprüchen führt.

Bevor wir uns jedoch mit den Vor- und Nachteilen von Keramiklagern befassen und überlegen, ob sie ein lohnenswertes Upgrade darstellen, wollen wir genau klären, was Keramiklager sind, wo sie in Fahrrädern verwendet werden und warum.

Keramiklager erfüllen die gleiche Funktion wie herkömmliche Stahllager und sorgen dafür, dass sich die beweglichen Teile Ihres Fahrrads leicht drehen lassen (wir haben eine vollständige Anleitung zu Fahrradlagern, wenn Sie mehr wissen möchten).

Der Unterschied zwischen Keramik- und Stahllagern liegt natürlich im Material. Keramiklager aus Siliziumnitrid sind bekannt für ihren geringeren Rollwiderstand, ihre erhöhte Härte und Langlebigkeit.

Keramiklager erfreuen sich in den letzten Jahren immer größerer Beliebtheit und sind mittlerweile im Profi-Peloton weit verbreitet, wo das Streben nach geringfügigen Gewinnen zu einem Leitprinzip geworden ist.

Sie erfreuen sich jedoch auch großer Beliebtheit bei vielen Amateurfahrern, die die ultimative Leistungssteigerung anstreben, oder bei Fahrern, denen die Effizienz besonders am Herzen liegt, beispielsweise bei Zeitfahrrennen.

Keramiklager werden am gesamten Fahrrad dort eingesetzt, wo eine geringere Reibung und eine verbesserte Haltbarkeit erforderlich sind, unter anderem in Naben, Tretlagern, Riemenscheiben und Steuersätzen.

Bei vielen Keramiklagern handelt es sich tatsächlich um Hybridlager, bei denen Keramikkugeln in Lagerlaufbahnen aus Stahl eingesetzt werden. Sie sind für alle Straßen- und Offroad-Disziplinen verfügbar.

Das Tretlager ist einer der häufigsten Orte, an denen Keramiklager zu finden sind. Marken wie CeramicSpeed, C-Bear, Wheels Manufacturing und FSA bieten eine Vielzahl von Tretlagerstandards mit Keramiklagern oder Keramiklager-Kits an, die Stahllager ersetzen Upgrade-Option in vorhandenen Tretlagern.

Radnaben gehören auch zu den beliebtesten Einsatzorten für Keramiklager an einem Fahrrad.

Viele Marken bieten Naben oder Räder mit Standard-Stahllagern oder mit Keramiklagern an. Wie bei Tretlagern sind auch Kits erhältlich, um vorhandene Stahllager gegen Keramiklager auszutauschen.

Die Aufrüstung der Schaltrollen (auch Schaltrollen genannt) am Schaltwerk auf Keramiklager ist eine weitere Möglichkeit, den Energieverlust einzudämmen, ebenso wie der Austausch von Standard-Stützrollen gegen übergroße Schaltrollen.

Warum sollten Sie sich für Keramik-Steuersatzlager entscheiden? Das Einsparen von Watt steht hier schließlich nicht unbedingt im Vordergrund. Wichtig sind jedoch die behaupteten korrosionsfreien und langlebigen Eigenschaften von Keramiklagern, die möglicherweise dazu beitragen, die Häufigkeit der Wartung und letztendlich des Austauschs des Steuersatzes zu verringern.

Der Herstellungsprozess von Keramiklagern dauert lange.

Paul Sollenberger, leitender Spezialist für technische und vertriebliche Ausbildung bei CeramicSpeed, sagt, dass die Herstellung der Lager der Marke je nach Größe des Lagers zwischen 60 und 70 Tagen dauert – viel länger als bei einem Standard-Stahlkugellager.

Keramiklager bestehen zunächst aus Siliziumnitridpulver, das dann einem Prozess unterzogen wird, der als heißisostatisches Pressen bezeichnet wird.

Es beginnt damit, dass das feine Pulver langsam zu einer anfänglichen Kugelform komprimiert wird. Anschließend wird das Pulver etwa 30 Stunden lang Hitze und zusätzlicher Kompression ausgesetzt, um das Material wieder näher an die gewünschten Endmaße zu verdichten.

Sobald dies erfolgt ist, wird für die gleiche Zeitspanne eine Abkühlungs- und Druckentlastungsphase durchgeführt, um zu verhindern, dass die Lager zerbrechen oder spröde werden.

Sobald die Lager abgekühlt sind, werden sie etwa 30 Tage lang geschliffen und geläppt, ein Prozess, der die Gusslinien beseitigt und sie der gewünschten Endgröße noch näher bringt.

Der letzte Schritt ist das Schlammpolieren, bei dem die Lager einer Politur ausgesetzt werden, die alle weiteren erhabenen Abschnitte entfernt, und das Wasserpolieren, das laut Sollenberger „die glatteste Oberflächengüte und präziseste Sphärizität, gemessen innerhalb von 0,001 mm“, liefert.

Keramikkugellager bieten zwei wesentliche Vorteile:

Allerdings gehen mit diesen potenziellen Vorteilen auch Nachteile einher, die für viele Fahrer dazu führen könnten, dass sich Keramiklager wie ein ungerechtfertigtes Upgrade anfühlen.

Auch wenn Keramiklager zwar eine Gewichtsersparnis bieten (sie können bis zu 50 Prozent weniger wiegen als Stahllager), ist die Gewichtsreduzierung im Kontext eines gesamten Fahrrads nahezu vernachlässigbar.

In von CeramicSpeed ​​durchgeführten Tests erwiesen sich die eigenen Riemenscheiben mit Keramiklagern als am energieeffizientesten und verbrauchten 0,033 Watt. Oder mit anderen Worten: Dies war die Menge an Energie, die bei der Übertragung verloren ging.

Zum Vergleich: Die Tests ergaben, dass Shimano Acera – eine der günstigsten Komponentenfamilien von Shimano, also vielleicht nicht der fairste Vergleich – am wenigsten effizient war und 1.370 Watt verbrauchte.

Ollie Gray, Straßen- und Schotter-Markenmanager bei The Rider Firm, das CeramicSpeed-Lager in seinen Hunt-Laufrädern anbietet, weist auf die Vorteile der Verwendung von CeramicSpeed-Lagern an einem Fahrrad hin: „Die eigenen Tests von CeramicSpeed ​​zeigen, dass mit ihren Lagern in Ihren Naben, Riemenscheiben, und Tretlager sparen Sie im Vergleich zu einem Standard-Stahllager etwa 6-9 Watt.

„Es hört sich vielleicht nicht nach viel an, aber wenn Sie einen Profi-Fahrer fragen würden, würde er Ihnen sagen, dass 10 W den Unterschied ausmachen können, insbesondere im Zeitfahren oder bei Solo-Ausreißern.“

Ein Grund dafür, dass Keramiklager den Vorteil der Watteinsparung bieten, liegt zum Teil in der genauen Sphärizität der Kugeln, wie Sollenberger erklärt: „Wenn sichergestellt wird, dass die Sphärizität der Kugeln innerhalb des Lagers gleich ist, können die Lager Fahrerlasten tragen, ohne die Kugeln oder Laufringe zu belasten.“ und ermöglicht eine bessere Leistung bei geringerem Schmierungsbedarf.“

Auch die Härte der Keramikkugeln spiele hier eine Rolle, so Sollenberger.

Er sagt, Keramiklager seien drei- bis fünfmal härter als Stahllager und könnten dadurch der durch Kettenspannung und Treten einwirkenden Kraft länger standhalten.

„Die Keramikkugeln isolieren auch die Stahllaufbahnen“, sagt Sollenberger. „Ohne den Kontakt von Stahl auf Stahl kann es nur dann zu korrosivem Verschleiß kommen, wenn die Verunreinigung über einen längeren Zeitraum in den Lagern verbleibt“, fährt er fort.

„Würden bei Stahllagern Dichtungen mit geringem Kontakt und dünne Fette verwendet, um die Effizienz zu steigern, führt die freiliegende Schnittstelle zwischen Stahl und Stahl schnell zu Korrosion und Verschleiß, die die Lager ruinieren.“

Letztlich, sagt Sollenberger, verbessern diese Eigenschaften die Effizienz und Langlebigkeit von Hybrid-Keramiklagern gegenüber Stahllagern, eine geringere Schmierung hat jedoch Konsequenzen.

Auf die Frage, was ein Nachteil von Keramiklagern sein könnte, antwortet Sollenberger: „Die Notwendigkeit einer Wartung kann für manche Anwender eine Überraschung sein.“

CeramicSpeed ​​geht davon aus, dass seine Lager im Laufe ihrer Lebensdauer ein- oder zweimal im Jahr gewartet werden.

Diese Erwartung ist es, die „den erfolgreichen Einsatz von Leichtkontaktdichtungen und optimierten Fetten ermöglicht, die eine außergewöhnliche Effizienz und eine lange Lebensdauer bieten“, sagt Sollenberger.

Für Fahrer, die die Vorteile von Keramiklagern nutzen möchten, ist die Bereitschaft, die Lager zu warten und zu warten, ein wichtiger zu berücksichtigender Faktor.

Für einige wird der Zeitaufwand (und möglicherweise auch das Geld), der für die Wartung und Instandhaltung von Lagern aufgewendet wird, gerechtfertigt sein, für andere jedoch einfach nicht. Natürlich ist zu bedenken, dass die Wartung der Lager zu einer längeren Lebensdauer führt.

Maxime Brunand, Leiter Produktmanagement bei Mavic, fasst die Nachteile von Keramiklagern in einem Wort zusammen: „Kosten“.

Wie Gray und Sollenberger sagt Brunand, dass Keramiklager einen geringeren Rollwiderstand und eine längere Lebensdauer bieten, aber er räumt ein, „das steht auf dem Papier“ und „nicht unbedingt im wirklichen Leben, wenn man Lagermarken, Qualitätsniveau und Fahrbedingungen berücksichtigt“.

Er sagt auch, dass „der Vorteil von Keramiklagern gegenüber qualitativ hochwertigen Standardlagern minimal ist“ und dass „Standardlager von guter Qualität besser sind als Keramiklager von schlechter Qualität.“

Laut Sollenberger ist es möglich, dass Marken, die keine hochwertigen Keramikkugeln verwenden oder sich nicht an die relevanten Herstellungsstandards (gemäß ISO 9001) halten, „am Ende Lager haben, die nicht lange halten, eine schwerere Fett- und Dichtungsauswahl erfordern und insgesamt.“ unter den Erwartungen liegen.“

Aber er fügt hinzu: „Standardlager von guter Qualität sind besser als Keramiklager von schlechter Qualität.“

Tretlagertests von Friction Facts im Jahr 2013 ergaben, dass der Unterschied im Luftwiderstand zwischen den Top-Stahlmodellen und den besten Keramikmodellen nur 0,03 Watt betrug. Darüber hinaus wiesen drei der vergleichbaren Stahl- und Keramik-Tretlager niedrigere Reibungswerte für die Stahllager auf.

Daher ist die Nutzung der potenziellen Vorteile von Keramiklagern keineswegs ein billiges Unterfangen.

Ein CeramicSpeed-Tretlager kann beispielsweise bis zu 289,99 £ / 359,99 $ kosten, sodass selbst die besten Tretlager mit Stahllagern bemerkenswert erschwinglich aussehen.

Wenn es um die Kosten geht, sind laut Brunand die potenziellen Vorteile von Keramiklagern, sei es im Labor oder unterwegs, einfach nicht zu rechtfertigen.

Stattdessen sagt er, dass es für Fahrer besser ist, „daran zu arbeiten, das Fahrrad, das Getriebe, den Reifendruck und die Körperhaltung richtig zu halten, um den Luftwiderstand zu senken und Watt zu sparen, als viel in Keramiklager zu investieren.“

Ollie Gray von Hunt sagt, dass die Kosten auf die Arbeit mit den besten Materialien und den präzisen Herstellungsprozess zurückzuführen sind, aber er schließt sich Brunand an und ermutigt die Fahrer, sich auf andere Dinge zu konzentrieren, bevor sie nach Gewinnen streben.

„Wenn man sich dazu entschließt, ein paar Hundert Pfund (oder Dollar) für die [Verbesserung der Effizienz um] ~10 Watt auszugeben, muss man als Fahrer dies gegen die anderen Möglichkeiten abwägen, wo man diese zusätzliche Effizienz finden könnte, vielleicht in Form von ein paar Monate mit einem Trainer oder etwas Zeit im Windkanal, um Ihre Position zu verbessern und den Luftwiderstand zu reduzieren.“

Dann kommt es zu Schwankungen und Kreisverkehren, wobei sich die Marken bewusst sind, dass es viele andere kostengünstige Taktiken gibt, um die Geschwindigkeit oder Effizienz eines Fahrers zu verbessern, bevor sie irgendeinen geringfügigen Gewinn anstreben, und den Verbrauchern dennoch die Möglichkeit bieten möchten, auf Keramik umzusteigen Lager.

Nachdem Brunand erklärt hat, warum Mavic die Lager in seinen Laufrädern nicht anbietet, weist er darauf hin, dass Fahrer ihre Mavic-Laufräder auf Keramiklager aufrüsten können.

Die Kosten für Keramiklager im Vergleich zu möglichen Leistungsvorteilen sind extrem, insbesondere im Vergleich zu anderen Faktoren wie Wartung und Leistung hochwertiger Stahllager.

Dies schließt Keramiklager für die meisten Fahrer sofort aus, da sie entweder nicht die geringfügigen Einsparungen suchen, die Keramiklager bieten könnten, oder einfach den Schwerpunkt auf andere Bereiche legen.

Tauschen Sie beispielsweise einen geringen Luftwiderstand gegen die hohe Haltbarkeit ein, die mit robusten Dichtungen und Schmiermitteln einhergeht, die dafür sorgen, dass die Lager auch bei schlechtem Wetter und im tiefsten Winter funktionieren.

Bei der Überlegung, ob sich die Kosten für Keramiklager lohnen, meint Sollenberger, dass jeder Fahrer von einem Lager-Upgrade profitieren könnte, dies hänge jedoch von anderen Faktoren wie den Fahrzielen und dem aktuellen Setup ab.

„Wenn man sich die praktischen Vorteile ansieht“, sagt er, „würde jeder Fahrer, der sich zwischen einem Ultegra- oder Dura-Ace-Build (oder Force vs. Red, Chorus vs. Record/Super Record) entscheidet, mehr Leistung für den Preis erhalten, wenn er einen Ultegra-Build mit CeramicSpeed ​​aufrüstet.“ Komponenten anstelle einer serienmäßigen Dura-Ace-Konstruktion.

„Fahrer, die sich für Dura-Ace, Red AXS und Record/Super Record entscheiden, tun dies, um zu wissen und zu zeigen, dass sie die beste Ausrüstung verwenden – und bei modernen Motorrädern sind diese Aufbauten ohne eine Leistungssteigerung mit hochwertigen Keramiklagern nicht vollständig.“ "

Letztendlich sind Keramiklager eine Option für Fahrer, die unabhängig von den Kosten einen potenziellen Gewinn anstreben, aber auch für diejenigen, die einfach das Beste wollen.

Für die meisten Fahrer sind die tatsächlichen Vorteile von Keramiklagern jedoch schwer mit den zusätzlichen Kosten zu vergleichen.

Content-Editor

Stan Portus ist der Content-Editor von BikeRadar. Stan arbeitet an allem, von Content-Strategien und aktuellen Nachrichten bis hin zu immer wiederkehrenden Updates und ausführlichen Beiträgen zu Umwelt- und Sozialthemen im Radsport. Stan begann 2018 in der Fahrradbranche zu arbeiten und schrieb Inhalte für einige der größten Marken des Sports, darunter Chris King, ENVE und Castelli. Er arbeitet seit über sieben Jahren als freiberuflicher Autor und Journalist, schreibt Rezensionen, Essays und Interviews für zahlreiche Kunst-, Design- und Literaturpublikationen und tritt im Radio auf. Im Herzen ein Rennradfahrer, kann man ihn dabei antreffen, wie er über die Gassen und Straßen des Südwestens saust und tollkühne Unternehmungen unternimmt, wie zum Beispiel Audax-Fahrten über Nacht.

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