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Welches Rahmenmaterial für mein Fahrrad?

Welches Rahmenmaterial, Carbon Alu Titan Stahl

Das kompromisslos leichte Race-Hardtail aus Carbon oder das Retro-Rennrad mit einem Rahmen aus schmalen Stahlrohren - mit unterschiedlichen Rahmenmaterialien verbinden sich unterschiedliche Emotionen, Lebensstile, ja sogar Philosophien! Die verschiedenen Materialien im Rahmenbau zeichnen sich durch spezifische Eigenschaften aus. Dadurch eignen sie sich für bestimmte Anwendungen besonders gut, für andere weniger. Um dir die Suche nach deinem Traumrad zu erleichtern, haben wir hier Wissenswertes über die vier am häufigsten verwendeten Rahmenmaterialien Carbon, Aluminium, Stahl und Titan zusammengestellt.


Welches Rahmenmaterial für mein Fahrrad?

Rahmenmaterial

Das kompromisslos leichte Race-Hardtail aus Carbon oder das Retro-Rennrad mit einem Rahmen aus schmalen Stahlrohren - mit unterschiedlichen Rahmenmaterialien verbinden sich unterschiedliche Emotionen, Lebensstile, ja sogar Philosophien! Die verschiedenen Materialien im Rahmenbau zeichnen sich durch spezifische Eigenschaften aus. Dadurch eignen sie sich für bestimmte Anwendungen besonders gut, für andere weniger. Um dir die Suche nach deinem Traumrad zu erleichtern, haben wir hier Wissenswertes über die vier am häufigsten verwendeten Rahmenmaterialien Carbon, Aluminium, Stahl und Titan zusammengestellt.




Allgemeines und Geschichtliches

Der Rahmen ist das zentrale Element eines Fahrrads und beeinflusst maßgeblich das Fahrverhalten. Ursprünglich wurden Rahmen hauptsächlich aus Stahl gefertigt, einem robusten Material, das lange Zeit dominierte. Mit der Zeit kamen jedoch Alternativen wie Aluminium ins Spiel, insbesondere mit dem Aufkommen des Mountainbikes in den 1980er Jahren. Aluminiumrahmen sind leichter und steifer als Stahlrahmen, wodurch sie das Fahrrad effizienter und reaktionsfähiger machen.

Später wurden Carbonrahmen populär, die noch leichter als Aluminium sind und eine hohe Steifigkeit bieten. Diese Rahmen wurden um die Jahrtausendwende erschwinglicher und sind heute besonders in hochwertigen, sportlichen Fahrrädern verbreitet. Obwohl sie teurer sind, bieten sie eine optimale Kombination aus Leichtigkeit, Steifigkeit und Fahrkomfort.

Neben diesen Hauptmaterialien gibt es auch Rahmen aus Titan und Holz, die jeweils spezifische Nischen bedienen. Titanrahmen sind teuer, aber bieten hervorragende Eigenschaften für den Fahrradbau. Holzrahmen, insbesondere aus Bambus, sind eher ein Stil-Statement, können aber in puncto Belastbarkeit und Fahreigenschaften nicht mit Metall- oder Carbonrahmen mithalten.

Wichtige Faktoren bei der Auswahl eines Rahmens sind Gewicht, Steifigkeit, Fahrkomfort, Haltbarkeit und natürlich die Optik. Jedes Material hat seine Vor- und Nachteile, die je nach individuellen Bedürfnissen und Vorlieben abgewogen werden müssen.


Entscheidende Faktoren bei der Materialwahl

Rahmengewicht

Gewicht

Das Gewicht eines Fahrrades macht sich bereits beim ersten Anheben bemerkbar. Beim Fahren spielt es eine Rolle, wenn es bergauf geht oder das Rad beschleunigt wird. Aber auch im Alltag kann es eine Rolle spielen, wenn man das Rad öfter tragen muss, z.B. in die Wohnung oder in den Keller. Das Gewicht eines Fahrrads kann durch die verwendeten Materialien beeinflusst werden und dadurch, dass möglichst wenig Material verwendet wird. Dazu werden die Rahmenrohre so dünn wie möglich gehalten. Bei Rahmen aus Metall (Stahl, Aluminium, Titan) werden dazu konifizierte Rohre verwendet. Diese Rohre haben im mittleren Bereich eine geringere Wandstärke als an den Enden, wo sie mit anderen Rohren verbunden sind. Dadurch kann der Materialeinsatz minimiert werden, ohne Abstriche bei der Stabilität machen zu müssen. Das Gewicht ist ein wichtiger Faktor, vor allem bei sportlichen Fahrrädern und wenn das Fahrrad häufig benutzt wird. Hier eine Gewichtsrangliste der Rahmenmaterialien (von leicht nach schwer):
  1. Carbon
  2. Aluminium/Titan
  3. Stahl

Steifigkeit und Komfort

Steifigkeit und Komfort eines Fahrrads sind zwei Faktoren, die man nicht auf den ersten Blick erkennt. Erst bei der Fahrt über unebene Straßen, Kopfsteinpflaster und Bordsteinkanten zeigt sich, wie komfortabel sich das Rad verhält. Wird jeder Schlag ungefiltert an den Fahrer weitergegeben oder wird er abgefedert, geschluckt? Vor allem bei ungefederten Fahrrädern ist dafür der Rahmen das entscheidende Bauteil und das dafür verwendete Material ein zentraler Einflussfaktor.Ähnlich verhält es sich mit der Steifigkeit. Sie ist entscheidend dafür, wie effizient die Kräfte vom Fahrer auf das Rad übertragen werden. Dies geschieht über die Tretkurbel und den Lenker. Ein steifer Rahmen im Bereich der Kurbel und der Kettenstreben sorgt dafür, dass sich das Rad gut beschleunigen lässt. Im Bereich des Lenkkopflagers und der Gabel sorgt eine höhere Steifigkeit für eine präzisere Lenkung. Insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten (über 50 km/h) bleibt das Rad dann gut kontrollierbar.

Steifigkeit und Komfort scheinen sich auf den ersten Blick zu widersprechen. Ist ein Rahmen sehr steif, also wenig verwindungssteif, wird die Kraft sehr gut von der Kurbel auf das Hinterrad übertragen. Dies führt aber gleichzeitig dazu, dass Stöße vom Boden direkt auf den Fahrer übertragen werden. Umgekehrt absorbiert ein Rahmen Stöße besser, wenn er weicher, also weniger steif ist. Allerdings geht dann tendenziell Kraft verloren. Hier müssen also Kompromisse eingegangen werden. Dies geschieht über die Dicke und Form der Rohre. Beispielsweise werden oft sehr dünne Sitzstreben verbaut, um mehr Komfort am Hinterbau zu erreichen. Ebenfalls am Hinterbau wird die Verbindung zwischen Tretlager und Kettenstreben möglichst breit und damit steif ausgeführt, um die einwirkenden Kräfte möglichst verlustfrei auf das Hinterrad zu übertragen. Bei Fahrrädern, die im Alltag oder auf längeren Touren eingesetzt werden, ist der Komfort ein zentraler Faktor. Hinsichtlich des Fahrkomforts verhalten sich die Werkstoffe wie folgt:
  1. Titan
  2. Stahl
  3. Carbon
  4. Aluminium

Tipp: Wenn dir dein Rad zu wenig Komfort bietet, kann unter Umständen eine gefederte Sattelstütze Abhilfe schaffen.

Der STW-Wert

Wer gelegentlich einen Blick in Fahrradzeitschriften wirft, ist wahrscheinlich schon einmal auf den STW-Wert in den dortigen Tests gestoßen. STW steht für Stiffness to Weight und gibt das Verhältnis zwischen der Steifigkeit (Lenkkopf) und dem Gewicht des Rahmens an. Je höher die Lenkkopfsteifigkeit und je geringer das Gewicht, desto höher ist der STW-Wert. Es ist jedoch zu beachten, dass dieser Wert nur eine begrenzte Aussagekraft hat. Ein weicher Rahmen fährt nicht besser, nur weil er leicht ist. Bezogen auf das Verhältnis von Steifigkeit zu Gewicht verteilen sich die Vorteile der Rahmenmaterialien wie folgt:
  1. Carbon
  2. Alu
  3. Titan
  4. Stahl

Haltbarkeit des Rahmens hängt vom Einsatzzweck ab

Haltbarkeit

Die Haltbarkeit eines Rahmens hängt in erster Linie von äußeren Einflussfaktoren ab. Diese sind je nach Einsatzzweck des Fahrrades unterschiedlich. Ein Rennrad, das nur zum Training genutzt wird und danach regelmäßig im Keller verschwindet, ist anderen Einflüssen ausgesetzt als ein Citybike, das für den täglichen Weg zur Arbeit oder zum Einkaufen genutzt, im Freien angeschlossen und häufig in der Bahn transportiert wird. Auch Stürze überstehen die verschiedenen Materialien unterschiedlich gut. Es versteht sich von selbst, dass ein Fahrrad möglichst langlebig sein sollte. Die folgende Übersicht bezieht sich auf die Widerstandsfähigkeit der Materialien im täglichen Gebrauch. Es geht also um die Unempfindlichkeit gegenüber Kratzern und Stößen:
  1. Titan/Stahl
  2. Alu
  3. Carbon

Optik

Zu guter Letzt möchtest du ein Rad kaufen, das nicht nur durch seine inneren Werte punktet, sondern auch optisch überzeugt. Auch hier spielt das Material eine Rolle. Als Fan des klassischen Rennrad-Designs werden dir die schlanken Rohre eines Stahlrahmens besser gefallen als die voluminösen eines Aluminiumrahmens. Moderne Aero-Rennräder sind kaum aus einem anderen Material als Carbon zu bauen.

Aus welchem Material die schönsten Rahmen gebaut sind, musst du schon selbst entscheiden - in unserem Sortiment wirst du sicher fündig!

Die Eigenschaften kurz zusammengefasst

Preis: Gewicht: Steifigkeit: Komfort: Alltag:
Carbon: hoch sehr gering sehr hoch hoch sehr gering
Aluminium: mittel gering hoch gering hoch
Stahl: sehr gering sehr hoch gering sehr hoch sehr hoch
Titan: sehr hoch gering mittel sehr hoch hoch





Kleine Werkstoffkunde

Was sind die Eigenschaften des Carbon-Rahmens?

Preis: hoch Gewicht: sehr gering Steifigkeit: sehr hoch Komfort: hoch Alltag: sehr gering

Carbonrahmen sind etwa seit der Jahrtausendwende für ein breiteres Publikum zugänglich und (halbwegs) erschwinglich. Carbon ist ein künstliches Material. Es besteht aus Kohlenstofffasern, die in einem speziellen Harz miteinander verbunden sind. Mit keinem anderen Material lassen sich so leichte Fahrradrahmen bauen wie mit Carbon. Entscheidend für die Steifigkeit und den Komfort eines Rahmens ist die richtige Ausrichtung der Carbonfasern. Daher mussten zunächst entsprechende Erfahrungen mit dem noch relativ jungen Werkstoff gesammelt werden. Inzwischen ist die Verarbeitung von Carbon so weit fortgeschritten, dass Rahmen gebaut werden können, die eine hohe Steifigkeit im Bereich des Tretlagers und des Steuerkopfes mit einem hohen Maß an Komfort verbinden. Dies führt dazu, dass Carbonrahmen die besten STW-Werte aller Rahmen aufweisen.

Die Haltbarkeit von Carbon ist prinzipiell unbegrenzt, es unterliegt keinem Alterungsprozess. Daher hat ein Carbonrahmen theoretisch eine unbegrenzte Lebensdauer. Dies gilt jedoch nur, solange keine äußeren Einwirkungen auftreten. Gegenüber Stürzen, Umfallen oder Schlägen ist das Material relativ empfindlich und daher für Alltagsräder nicht wirklich geeignet. Zwar gibt es mittlerweile so genannte Carbondoktoren, die sich auf die Reparatur von gebrochenen oder beschädigten Carbonrahmen spezialisiert haben, doch die Reparatur ist aufwendig und entsprechend teuer.Optisch lassen sich mit Carbon nahezu beliebige Formen realisieren. Carbonrahmen werden in erster Linie bei hochwertigen (und leider auch entsprechend teuren) Rennrädern und Mountainbikes eingesetzt, bei denen das Gewicht eine zentrale Rolle spielt.

Fazit: Carbon-Fahrräder – leicht, steif und relativ komfortabel: das richtige für Rennfahrer und Sportler. Schwerpunkt: Carbon Rennräder und Carbon MTBs.




Unsere Bestseller-Bikes mit Carbon-Rahmen

Was sind die Eigenschaften des Alu-Rahmens?

Preis: mittel Gewicht: gering Steifigkeit: hoch Komfort: gering Alltag: hoch


Aluminium ist derzeit der am weitesten verbreitete Werkstoff für Fahrradrahmen. Fahrradrahmen werden aus verschiedenen Aluminiumlegierungen hergestellt. Dem Aluminium werden weitere Stoffe beigemischt, die die Eigenschaften des Materials in Bezug auf Steifigkeit und Flexibilität beeinflussen. Am weitesten verbreitet sind die Legierungen 6061, 7005 und 7020, wobei die Ziffern jeweils für eine bestimmte stoffliche Zusammensetzung des Werkstoffs stehen.

Aluminiumrahmen sind nicht ganz so leicht wie Rahmen aus Carbon, aber deutlich leichter als Stahlrahmen und gleichzeitig steifer. Die Steifigkeit des Aluminiums ist Fluch und Segen zugleich. Einerseits sorgt sie für ein sehr gutes Verhältnis von Steifigkeit zu Gewicht, andererseits müssen Abstriche beim Komfort gemacht werden. So gelten Aluminiumrahmen als sehr steif und deutlich weniger komfortabel als Stahlrahmen. Auch Rahmen aus Carbon und Titan sind deutlich komfortabler.Bis auf den Komfort kann Aluminium eigentlich alles. Es ist in keiner Hinsicht überragend, aber immer im guten Mittelfeld zu finden und dabei auch noch preiswert.

Aluminiumrahmen sind in jeder Hinsicht alltagstauglich und eignen sich auch gut für den Anschluss vor dem Supermarkt oder die tägliche Mitnahme im Zug. Dementsprechend findet man Aluminium in allen Bereichen. Fehlender Komfort wird in den meisten Fällen durch eine Federgabel und eventuell eine gefederte Sattelstütze ausgeglichen. Dementsprechend ist Aluminium auch bei vollgefederten Mountainbikes ein weit verbreiteter Werkstoff.


Fazit: Aluminium-Fahrräder – leicht und preiswert: die pragmatische Wahl. Schwerpunk: Gesamte Breite des Radmarktes von Citybikes über E-Bikes bis zu Alu-MTBs


Unsere Bestseller-Bikes mit Aluminium-Rahmen


Was sind die Eigenschaften des Stahl-Rahmens?

Preis: sehr gering Gewicht: sehr hoch Steifigkeit: gering Komfort: sehr hoch Alltag: sehr hoch


Stahl ist der Werkstoff mit der längsten Geschichte im Rahmenbau. Wie bei Aluminium gibt es auch hier verschiedene Legierungen. Am weitesten verbreitet ist der so genannte Chrom-Molybdän-Stahl (CrMo).Stahlrahmen sind deutlich schwerer als solche aus Aluminium oder gar Carbon. Das Verhältnis zwischen Steifigkeit und Komfort ist völlig anders als bei Aluminium. Stahl ist relativ weich, was sich positiv auf den Fahrkomfort auswirkt. Bei der Steifigkeit müssen dementsprechend Abstriche gemacht werden. Dafür schwärmen die Fans von Stahlrahmen gerne vom warmen Fahrgefühl.

Die Haltbarkeit von Stahlrahmen ist hervorragend, die Optik unverwechselbar! Solche Rahmen sind relativ unempfindlich gegenüber äußeren Einflüssen und Stürzen. Die schmalen Rohre sind das Markenzeichen klassischer Rennräder. Mit einem Stahlrahmen kauft man viel Emotion und Nostalgie. Stahl ist DER Werkstoff für Fahrradenthusiasten! Und auch aus technischer Sicht gibt es gute Gründe, Stahl zu verwenden. Überall dort, wo Komfort und Langlebigkeit Vorrang vor Gewicht und Steifigkeit haben, macht der Einsatz von Stahl Sinn. Aufgrund der relativ einfachen Verarbeitung bieten einige Rahmenbauer Stahlrahmen nach Maß an. Diese sind jedoch deutlich teurer als ein Rahmen von der Stange.


Fazit: Stahl-Fahrräder – komfortabel, haltbar und voller Emotionen: (nicht nur) für Retrofans. Schwerpunkt: Reiseräder, Retro-Rennräder, Fixies u.ä.

Unsere Bestseller-Bikes mit Stahl-Rahmen


Was sind die Eigenschaften des Titan-Rahmens?

Preis: sehr hoch Gewicht: gering Steifigkeit: mittel Komfort: sehr hoch Alltag: hoch


Wie bei den beiden anderen Metallen handelt es sich auch beim Titan für den Rahmenbau um eine Legierung. Mit seinen Eigenschaften besitzt Titan gewissermaßen das Beste aus den drei vorgestellten Welten. Es ist leicht wie Aluminium, flexibel und widerstandsfähig wie Stahl. In der Steifigkeit liegt es zwischen Stahl und Aluminium. Das klingt nach dem optimalen Werkstoff für die meisten Anwendungen. Doch der Rohstoff Titan ist deutlich teurer als die drei anderen Werkstoffe und zudem sehr aufwendig zu verarbeiten. Daher sind Rahmen aus Titan sehr teuer.

Titanrahmen werden für Rennräder und Mountainbike-Hardtails angeboten. Teilweise werden sie auch maßgefertigt und passen dann wie ein Maßanzug perfekt zu ihren Fahrerinnen und Fahrern. Allerdings muss man bereit sein, mehrere tausend Euro in einen solchen Rahmen und somit in ein Titan-Fahrrad zu investieren.


Fazit: Titan – komfortabel, leicht und haltbar: luxuriöse Räder für die Ewigkeit. Schwerpunkt: Rennräder und MTB Hardtails


Aluminium vs. Carbon




Du willst dir ein neues Rennrad kaufen, weißt aber nicht ob du einen Carbon- oder Aluminiumrahmen haben willst? Vor dem Fahrradkauf solltest du schon ungefähr wissen, was du dir mit dem Rad vornehmen willst. Suchst du ein Fahrrad, mit dem du am schnellsten bergauf fahren kannst? Willst du auf das Preis-Leistungs-Verhältnis achten? Brauchst du Komfort? Oder willst du das Beste aus deiner Leistung rausholen und dir hohe Ziele setzen? In diesem Video geben wir dir eine Entscheidungshilfe, damit du auswählen kannst, welches Rahmenmaterial für deine Bedürfnisse am Besten geeignet ist.
Unsere Bestseller-Bikes mit Carbon-Rahmen
Unsere Bestseller-Bikes mit Aluminium-Rahmen

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