Bei einer Kettenschaltung ist leicht ersichtlich, wie diese ihre Übersetzungsverhältnisse ändert. Eine Nabenschaltung arbeitet anders und vor allem im Verborgenen – mit kleinen Zahnrädern und smarten Kupplungen.
Naben- oder Kettenschaltung? Diese Frage stellen sich Radfahrer seit vielen Jahrzehnten. Vor und nach dem Zweiten Weltkrieg waren Nabenschaltungen in Deutschland sehr beliebt. Damals vor allem Dreigang-Naben, die dann ab den 1970er Jahren von Kettenschaltungen zunehmend verdrängt wurden, die zu günstigeren Preisen eine deutlich größere Anzahl von Gängen anbieten konnten.
Seit Ende der 90er Jahre hat unter anderem die Speedhub von Rohloff mit ihren 14 Gängen eine Renaissance der Nabenschaltung eingeleitet. Mittlerweile gibt es eine große Nachfrage nach solchen Getrieben, die in der Regel mit 2, 3, 5, 7, 8, 11 oder 14 Gängen angeboten werden.
Für verschiedene Übersetzungsalternativen
Wie andere Fahrradgangschaltungen dient auch die Nabenschaltung in erster Linie dazu, verschiedene Übersetzungsalternativen zur Verfügung zu stellen. So kann man für jede Fahrsituation die angenehmste und effizienteste Trittfrequenz wählen. Bergauf ist eine kleine Übersetzung, die eine hohe Trittfrequenz erfordert, die richtige Wahl. Bergab ist eine große Übersetzung mit niedriger Trittfrequenz erforderlich.
Bei einer Kettenschaltung kann man den Unterschied zwischen dem kleinsten und dem größten Gang gut erkennen. Letzteren erreicht man, wenn die Kette vorn auf dem großen Kettenblatt und hinten auf dem kleinsten Ritzel liegt. Wechselt man dagegen auf das kleinste Kettenblatt und das größte Ritzel, hat man den kleinsten Gang mit der leichtesten Trittfrequenz, der sich für steile Anstiege empfiehlt.
Nabenschaltungen mit festen Gängen funktionieren grundsätzlich nach dem gleichen Prinzip. Allerdings bleiben hier die sichtbaren Zahnräder, also das große Kettenblatt am Tretlager und das kleine Ritzel am Hinterrad, immer gleich. Ein Planetengetriebe in der Hinterradnabe sorgt für die Variation der Übersetzung.
Planetengetriebe und Sonnenrad
Das Planetengetriebe ist quasi das Herzstück im Inneren der Nabe. Es besteht aus einem Sonnenrad in der Mitte, das fest mit der Achse verbunden ist, um das sich wiederum Planetenräder drehen, die von einem Hohlrad umschlossen werden. Hinzu kommt der Planetenträger, der die Planetenräder hält.
Bei einer einfachen Nabenschaltung mit drei Gängen können die Übersetzungsverhältnisse variieren, je nachdem, welche Teile des Planetengetriebes miteinander verbunden sind. Im 1. Gang wird die Kraft über das Hohlrad übertragen, was zu einer langsamen Drehung führt. Im 2. Gang wird die Kraft ohne Übersetzung direkt übertragen. Das Übersetzungsverhältnis entspricht hier den sichtbaren Übersetzungselementen, also dem vorderen Kettenblatt und dem hinteren Ritzel. Im 3. Gang wird die Kraft über den Planetenträger übertragen, was zu einer schnelleren Umdrehung und damit zu einer längeren Übersetzung führt.
In den Gängen 1 und 3 sorgt die Nabe für eine Unter- beziehungsweise Übersetzung, während der 2. Gang ein Direktgang ist. Um zwischen den drei Gängen zu wechseln, wird eine Schaltstange durch die Achse geführt. Am Ende der Stange befindet sich ein Schaltbolzen, der eine Schiebekupplung bewegt, die die verschiedenen Teile des Planetengetriebes trennt oder verbindet.
Um mehr als drei Gänge in einer Nabenschaltung zu realisieren, kann die Nabe zum Beispiel noch unterschiedlich große Zahnräder auf dem Sonnenrad in das Schaltsystem integrieren. Bei der Rohloff-Schaltung mit 14 Gängen sind sogar drei Planetengetriebe hintereinander geschaltet.
Vorteile der Nabenschaltung
Ob 2, 3 oder 14 Gänge – Nabenschaltungen bieten einige Vorteile. Sie gelten als wartungsarm und langlebig, weil das Innere des Getriebes gekapselt und damit vor Schmutz und Wasser geschützt ist. Außerdem ermöglichen sie Gangwechsel im Stand und lassen sich einfach bedienen. Sie sorgen darüber hinaus für ein sauberes und aufgeräumtes Erscheinungsbild. Anders als bei einer Kettenschaltung bleibt die Kette bei einer Nabenschaltung immer in der gleichen Position, was den Verschleiß der Kette verringert.
Außerdem ermöglichen Nabenschaltungen eine für die Lebensdauer ebenfalls vorteilhafte Kapselung der Kette. Nachteile der Nabenschaltung sind unter anderem ein hohes Gewicht, ein geringerer Wirkungsgrad aufgrund des höheren Reibungswiderstandes sowie ein zum Teil deutlich höherer Preis.
