Das Rad neu erfinden

“Das Fahrrad hat doch seit etwa 100 Jahren seine Optimalform im Rennrad erreicht, da gibt es doch nichts mehr zu erforschen.” So oder ähnlich lautet wohl die Meinung der meisten Menschen dazu. Dennoch hat sich in diesem Zeitraum noch vieles getan und wir sind sicherlich noch an keinem Endpunkt der Entwicklung angekommen. Das Fahrrad unterscheidet sich von Anfang an von vielen anderen Maschinen. Es ist nämlich eine der energieeffizientesten Maschinen überhaupt. Mit minimalem Energie- und Leistungseinsatz kann eine Gesamtmasse von etwa 100 kg auf hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden, wie es keinem anderen Lebewesen und keiner anderen Maschine so effektiv möglich ist. Die Geschwindigkeitsrekorde wurden in den letzten Jahren noch immer weiter gesteigert und liegen im Sprint inzwischen bei über 132 km/h aus eigener Kraft! Hierzu werden allerdings vollverkleidete Liegeräder eingesetzt, die bereits in den 1940 er Jahren willkürlich von der Radsportbehörde UCI vom offiziellen Radrennsport ausgeschlossen wurden und deshalb nur wenig Bekanntheit erlangt haben.

Doch die Steigerung der Geschwindigkeit ist nicht das einzige Thema, zu dem sich noch über Fahrräder forschen lässt. Durch eine Verbesserung der Nutzungseigenschaften lässt sich das Fahrrad für bestimmte Fahrzwecke optimieren. Hier sei die Entwicklung der Federungen am Fahrrad erwähnt. Wurde man in den 1980 er Jahren noch verlacht, wenn man ein gefedertes Fahrrad konstruiert hat, so sind Federungen heute so selbstverständlich geworden, dass sich Räder ohne Federung kaum noch verkaufen lassen.
Für jede Nutzung, sei es zum Alltagsgebrauch als Verkehrsmittel, um längere Touren und Reisen zu unternehmen, um im Gelände gut durchzukommen oder um höchste Geschwindigkeiten zu erreichen, gibt es bestimmte Randbedingungen, die jeweils andere Optimalformen bei Fahrrädern hervorbringen.

Vor allem als Alltags- und Reiserad kristallisiert sich das Liegerad als Optimalform heraus. Es bietet vor allem folgende Vorteile:

• Sitz- und Fahrkomfort
• Sicherheit
• Gepäcktransport
• Wetterschutz möglich

Arbeitsgruppe Fahrradforschung

Im wissenschaftlichen Bereich wurde einige Grundlagenforschung zu Fahrrädern an der Uni Oldenburg, Arbeitsgruppe Fahrradforschung, betrieben.
Dort wurden die Fahrwiderstände im Einzelnen, also Rollwiderstand, Luftwiderstand, Beschleunigungswiderstand, Steigungswiderstand untersucht und unter realistischen Bedingungen gemessen.
Das Fahrrad wurde als schwingfähiges System betrachtet, mit einer Schwingungsanregung von der Fahrbahn her, mit Schwingungsübertragung und -dämpfung durch das Fahrrad selbst bis hin zur Einleitung der Vibrationen in den Körper. Sowohl an den Fahrrädern, als auch an den Radwegen sind hier noch Verbesserungen möglich und wünschenswert.
Und warum kann man mit einem Fahrrad überhaupt aufrecht fahren, ohne umzukippen? Die Antwort darauf liegt in der komplizierten Eigendynamik des mechanischen Systems, das sowohl theoretisch simuliert, als auch experimentell gemessen wurde.