Bikefitting – Teil 5 – Fahrrad-Geometrie verständlich!

von Claude
7 Jahren her

Artikelserie zu Bikefitting, Fahrradbiometrie, Radeinlagen – alles was Du wissen musst.
Teil 1: Bikefitting – Denk‘ mal drüber nach
Teil 2: Mythen und (meine) Wahrheiten
Teil 3: Mein langer Weg zum Radlabor
Teil 4: Rahmengrößen-Beratung
Teil 5: Bikefitting – Geometrie verständlich?!
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Bikefitting? Fahrradbiometrie! Bei Jens Machacek in Offenbach (früher Bad Homburg)
Bikefitting? Perfekt sitzen mit Bikebiometrie
Zwei YouTube Videos von CyclingOllis Besuch bei Jens Machacek

Fahrrad-Geometrie verständlich? Alles ist erklärbar!

Bikefitting ist Wissenschaft und vielleicht sogar eine Kunst, aber Fahrrad-Geometrie ist auch erklärbar, hatte ich in Teil 2 geschrieben.

Den fünften Teil meiner Artikelserie möchte ich auf das Erklären verwenden.

Bikefitting Parameter

In die folgende Infografik habe ich alles rein gepackt, was m.E. relevant bzw. wissenswert ist. Die meisten der verwendeten Begriffe sind allgemein gebräuchlich. Lediglich die „Steuerrohr-Lenkerüberhöhung“ (gelb) habe ich für mich erfunden. Warum, erfährst Du nachher.

Bikefittinig-Infografik Fahrrad-Geometrie Fahrradgeometrie

Das Goldene Dreieck der Fahrrad-Geometrie

Anfangen möchte ich mit dem „Goldenen Dreieck“, wie ich es nenne. Für den optimalen Kniewinkel, und damit für effizientes Pedalieren, sind Sitzhöhe (c) sowie die Sattelposition (a) relevant. Im Rahmen des Bikefitting ist das Goldene Dreieck wichtig!

Sitzhöhe

Die Hypotenuse (c) des Goldenen Dreiecks verläuft zwischen Tretlagermittelpunkt und Sattelmitte (Oberkante) und beschreibt die Sitzhöhe. Diese wird vom Bikefitter gemessen und auf dem Rad, in Abhängigkeit von Pedalsystem, Sohlendicke der Radschuhe und Dicke der Schuheinlagen angepasst.

Du kannst Deine Sitzhöhe auch selbst ermitteln, indem Du Deine Innenbeinlänge mit dem Faktor 0,885 multiplizierst.
Hier bleiben unterschiedliche Pedalsysteme und Schuhe unberücksichtigt. Bei mir ist das Ergebnis aber einigermaßen akkurat. Lt. Bikefitter (Radlabor) beträgt meine Innenbeinlänge 85,7 cm und ich soll eine Sitzhöhe von 76 cm fahren. Wende ich den Faktor 0,885 an, komme ich auf 75,84 cm.

Sattelposition

Die Sattelposition beschreibt, wie weit sich die Sattelmitte hinter der Tretlagermitte befindet. Den idealen Wert kann man selbst schlecht bestimmen. Alleine dafür lohnt der Besuch beim Bikefitter.

Die Sattelposition lässt sich einfach einstellen, indem Du mit einem Senkblei von der Sattelmitte nach unten führst um die Gerade „b“ zu beschreiben. Dann misst Du einfach die Sattelposition vom Tretlagermittelpunkt nach hinten, sodass Dein Zollstock im rechten Winkel auf den Faden Deines Senkbleis trifft.

Zwar gibt es auch für das Ermitteln der Sattelposition eine Methode „für den Hausgebrauch“, die aber m.E. ungenau ist. Dafür sitzt Du auf dem Rad, Fuß auf drei Uhr (auf dem Kettenblatt), und schaust ob Deine Kniespitze ungefähr über der Pedalachse liegt. Wie gesagt, ist das nicht sehr präzise, v.a. wenn Du die Übung ohne Senkblei (vom Knie nach unten) und ohne fremde Hilfe durchführst.

Fahrrad-Geometrie: Ideale Einstellung für jedes Rad

Kennst Du Deine optimalen Werte für Sattelposition und Sitzhöhe, also für das Goldene Dreieck, kannst Du quasi jedes Rad, was von der Rahmengröße passt, optimal auf Dich einstellen, um den optimalen Kniewinkel zu erreichen.
Fährst Du bspw. ins Trainingslager und willst Dein Mietrad richtig einstellen, benötigst Du ein Senkblei sowie einen Zollstock – fertig.
Es ist nämlich egal, wenn der Sitzwinkel β (im Goldenen Dreieck) des Mietrads unterschiedlich im vergleich zum eigenen Rad ist. Relevant ist nur die Sattelposition. Ist β unterschiedlich, hat das lediglich einen Einfluss darauf, ob der Sattel weiter vorne oder hinten geklemmt wird.

Sitzlänge

Die Sitzlänge beschreibt die optimale Entfernung zwischen Sattelmitte und Lenker. Der Bikefitter misst dafür u.a. die Armlänge sowie die Länge des Oberkörpers. Die Sitzlänge ist allerdings auch abhängig von der Beweglichkeit Deiner Wirbelsäule und ob Du komfortabel, sportlich oder wettkampfmäßig auf dem Rad sitzen möchtest.
Außerdem beeinflusst der Lenker die Sitzlänge. Unterschiedliche Lenker sind ggf. etwas länger als andere (hierzu mehr unter Lenker Drop/Reach).
Idealerweise „erfühlst“ Du Deinen optimalen zusammen mit dem Bikefitter. Auf dem Fittingbike sind unterschiedliche Längen kinderleicht anpassbar, sodass Du verschiedene Sitzlängen zusammen mit dem Experten testen und „erfühlen“ kannst.

Lenkerhöhe

Die Sitzlänge, und damit die Position auf dem Rad, steht in Abhängigkeit zur Lenkerhöhe. Je „tiefer“ Du sitzt, desto sportlicher fällt Deine Sitzposition aus. Sitzt Du tief, wird ggf. die Sitzlänge kürzer.

Wird im Zusammenhang mit der Lenkerhöhe von „tiefem Sitzen“ gesprochen, meint man den negativen Wert, der den Unterschied zwischen Sattel und Lenkerhöhe (gemessen vom Oberlenker) beschreibt. Bei Rennrädern befindet sich der Lenker in der Regel auf einem tieferen Niveau als der Sattel, weshalb dann die Lenkerhöhe einen negativen Wert ausweist.

Alternativ spricht man manchmal auch von der „Sattelüberhöhung“. Das ist derselbe Wert, nur mit umgekehrtem Vorzeichen.

Anpassen von Sitzlänge und Lenkerhöhe

Vorbaulängen, -winkel und Spacer

Beim Bikefitting kann man die Räder in der Regel über die den Vorbau und Spacer (solange der Gabelschaft lang genug ist) anpassen.

Es gibt Rennrad-Vorbauten in Längen von 70 bis 130 mm. Manche Modelle werden sogar kürzer oder länger angeboten. Standardmäßig haben die meisten Rennen, abhängig von der Rahmengröße 100er bis 120er Vorbauten montiert.

Am Vorbau kann man längenmäßig also einigen tun. Man sollte aber beachten, dass kürzere Vorbauten das Rad unruhiger werden lassen. Ein 60er Vorbau – sowas hatte ich mal – ist m.E. nicht mehr schön zu fahren.

Darüber hinaus ist zu beachten, dass die so genannten Ahead-Vorbauten (die heutigen Standardvorbauten) in der Regel gedreht werden können. Die meisten haben eine Winkelstellung von +/- 6°. Es gibt aber auch Vorbauten mit anderen Winkeln, bspw. bis +/- 17°.

Mit einem Vorbau der positiv, bspw. mit +6° montiert ist, hat einen Winkel von 96° zum Gabelschaft. Dadurch baut der Lenker höher. Bei -6° sind es 84° zum Gabelschaft. Der Lenker kommt dadurch tiefer.

Ein positiv verbauter Vorbau verkürzt darüber hinaus die Sitzlänge (s.u.). Negativ verbaut verhält es sich umgekehrt.

Ich persönlich finde positiv verbaute Vorbauten wenig ästhetisch, weil die Linie des Vorbaus weniger parallel zur Linie des Oberrohrs verläuft. Aber das ist Geschmacksache.

Wenn es darum geht, die Lenkerhöhe zu verändern um einen Rahmen an die optimale Lenkerhöhe anzupassen, tendiere ich zu Spacern am Gabelschaft, solange dieser lang genug ist. Spacer gibt es normalerweise in 5 und 10 mm Höhe, womit man unterschiedlich hohe Spacer-Türme bauen kann.
Aber auch hier muss man aufpassen. Aufgrund des des Steuerkopfwinkels verringert sich bei gleichem Vorbau die Sitzlänge (s.u.).

All das ist schwer in Worten zu beschreiben. Ich erfreue mich deshalb seit Jahren an einer Online-App, dem Stem-Comparison-Tool. Leider hat sich in den letzen Jahren mehrfach die URL geändert. Derzeit findest Du das Tool hier.

In der Grafik siehst Du links den Unterschied eines Vorbaus mit 100 mm Länge der, jeweils mit -6° verbaut, die Sitzlänge um 7 mm und die Lenkerhöhe um 19 mm vermindert, sobald 20 mm Spacer (Eingabefeld „height“) auf den Gabelschaft gesetzt werden. Achtung: die Lenkerhöhe (siehe meine Geometrie-Grafik oben) hat einen negativen Wert, solange der Lenker unterhalb des Sattelniveaus liegt. Eine Verminderung um 19 mm bedeutet, dass der Lenker19 mm höher sitzt, ergo der Niveauunterschied um 19 mm sinkt.

In der Grafik rechst werden keine Spacer verwendet (height =0). Stattdessen wird der 100-mm-Vorbau einmal positiv (blau) und neagativ (rot) verbaut; jeweils mit 6°. Interessanterweise ist die Wirkung genau wie in der Grafik links. Der Lenker wandert (blau) 19 mm nach oben und 7 mm nach hinten.

Lenker Drop/Reach

Rennlenker, so genannte Drop Bars, sind nicht alle gleich. Sie unterscheiden sich durch die Länge (Reach) des Rennlenkers und der Tiefe (Drop).

Der Drop ist nur wichtig für die Unterlenkerhaltung. Je größer der Drop, umso weiter unten greift man im Unterlenker.

Wichtiger, gerade für die Sitzlänge, ist der Reach des Lenkers. Eigentlich, siehe oben, beschreibt die Sitzlänge die Strecke zwischen Sattelmitte und Oberlenker. Aber Hand aufs Herz, ist der Oberlenkergriff unsere bevorzugte Lenkerhaltung? Ich behaupte, dass der normale Rennradfahrer mindestens 80% der Zeit in Bremsgriffhaltung fährt. In dieser Haltung ist der Reach des Lenkers relevant. Lenker mit längerem Reach lassen Dich gestreckter bzw. sportlicher sitzen. Bei so genannten Compact-Lenkern mit kürzerem Reach verhält es sich umgekehrt.

Merke: Auch über den Lenker-Reach lässt sich die Sitzposition beeinflussen. Auch hier hilft am besten der Bikefitter.

Stack und Reach – die Industrienorm bei der Fahrrad-Geometrie

Jedes Rad hat eine unterschiedliche Geometrie, u.a. Abhängig von Sitzwinkel, Steuerkopfwinkel, Länge des Steuerrohrs etc. Aber nicht nur das. Selbst die unterschiedlichen Rahmengrößen desselben Modells weisen konstruktionsbedingt Unterschiede in der Geometrie auf. Je größer der Rahmen, desto höher wird er in der Regel. Nur in der Länge wachsen die Rahmen nicht sonderlich.

Um Rahmen unterschiedlicher Modelle oder unterschiedliche Rahmengrößen eines Modells vergleichbar zu machen, hat die Industrie „Stack“ und „Reach“ erfunden.

Stack und Reach gibt es mittlerweile seit einigen Jahren. Schade, dass es immer noch einige Hersteller gibt, die uns diese Werte in ihren Geometrietabellen vorenthalten.

Stack

Der Wert Stack gibt an, wie hoch ein Rahmen ist.Er wird in der senkrechten gemessen, ausgehend von der Tretlagermitte. Allerdings, misst man nicht bis zum Lenker, sondern bis zum oberen Ende des Steuerrohrs. Ohne Einfluss der Gabelschaftlänge ist somit ein genauer Vergleich verschiedener Rahmen möglich. Je höher der Stack-Wert, desto höher kann man mit dem Lenker kommen, bzw. desto geringer wird der negative Wert der Lenkerhöhe. Logisch oder?

Reach

Der Wert Reach beschreibt, wie lang ein Rahmen wirklich ist.

Oben hatte ich bereits erwähnt, das der Winkel β des Goldenen Dreiecks, also der Sitzwinkel keinen Einfluss darauf hat, wie lang bzw. wie „sportlich“ ein Rahmen ist. Ändert sich der Sitzwinkel β, bleibt die Sattelposition (wie weit sich die Sattelmitte hinter der Tretlagermitte befindet) gleich. Die ist ja abhängig vom Fahrer. Je kleiner Winkel β ist, je länger ist das Oberrohr, ohne dass sich das für den Fahrer auswirkt … solange der Klemmbereich des Sattels passt (und hier kann man dann mit der Kröpfung der Sattelstütze arbeiten).

Ergo, dachte sich die Industrie, hat die Oberrohrlänge Null Aussagekraft, wenn es darum geht, die Länge eines Rahmens zu beschreiben.

Wenn also alles, was hinter der Tretlagermitte unerheblich ist, warum also nicht ab Tretlagermitte messen?

Also, erfand die Industrie Reach.

Reach bezeichnet Abstand zwischen Tretlagermitte und Mitte des oberen Endes des Steuerrohrs (Steuerkopfmitte),in der Horizontalen.

Beachtenswert ist hier v.a. der Steuerkopfwinkel β des in meiner Grafik grau hinterlegten Dreiecks. Je größer Steuerkopfwinkel β ist, desto länger wird das Oberrohr (umgekehrte Logik wie beim Sitzwinkel β). Im Gegensatz zum Sitzwinkel β beeinflusst der Steuerkopfwinkel β aber in der Tat, wie lang ein Rad ist. Merke: Je größer Steuerkopfwinkel β, desto größer der Reach-Wert.

Natürlich hat nicht nur der Steuerkopfwinkel β Auswirkungen auf Reach, sonder auch u.a. auch die Höhe des Steuerrohrs. Je höher das Steuerrohr, umso kürzer ist Reach. Umso kürzer ist auch das Oberrohr.

Fahrrad-Geometrie: Die Mähr von der Oberrohrlänge

An dieser Stelle möchte ich gleich noch kurz mit der Mähr von der Oberrohrlänge aufräumen und darf mich selbst zitieren:

Mythos:
An der Länge des Oberrohrs erkennst Du, ob Dir ein Rahmen passt.
Wahrheit:
Bullshit (Bemerkung: Oft auf Facebook zu lesen)

Wenn Dir also demnächst wieder einer weismachen möchte, dass man von der Oberrohrlänge ableiten kann, ob ein Rahmen passt, schick‘ ihm doch bitte den Link zu dieser Seite.

Die Oberrohrlänge meines Rose Carbon RS in Rahmengröße 55 beträgt 54,5 cm. Das Oberrohr meines Litespeed T5 in Größe M/L ist 56 cm lang. Der Reach-Wert des Litespeed-Rahmens ist mit 38,4 cm angegeben, der des Rose mit 39,3. Das Litespeed hat also ein 1,5 cm längeres Oberrohr, ist aber „im Reach“ trotzdem 0,9 cm kürzer als das Rose-Rad. Merkst Du was?

Wenn Dir also demnächst wieder einer weismachen möchte, dass man von der Oberrohrlänge ableiten kann, ob ein Rahmen passt, schick‘ ihm doch bitte den Link zu dieser Seite.

Stack und Reach für den Rennradkauf

Der Kauf der richtigen Rahmengröße ist einfach, wenn Du die für Dich passenden Stack- und Reach-Werte kennst. So kannst Du beurteilen, was Du bspw. über Vorbau etc. ausgleichen musst, damit der neue Rahmen optimal passt.

Wie aber kommst Du zu Deinen Werten?

Recht einfach ist es, wenn Du Stack und Reach Deines heutigen Rahmens kennst. Tipp: Hebe Dir die Geometriedaten Deines Rahmens gut auf, damit Du auch nach Jahren noch nachschauen kannst.

Wenn Dir Dein alter Rahmen gut passt, suche einen neuen Rahmen mit ähnlichem Stack/Reach. Passt der alte Rahmen nicht so gut, kannst Du Deine passenden Werte immer noch daraus ableiten.

Bspw. ist mir mein Rose Carbon RS vom Reach her gefühlt etwas lang und viel zu tief. Deshalb muss ich einen heftigen 5 cm Spacerturm mit dem Rose spazieren fahren.

Mein ideales Stack, um ein Rad ohne Spacer fahren zu können, ist demnach ca. 60 cm (54,9 cm des Rose-Stack + 5 cm). Im Reach sind 38 cm besser als die 39,3 des Rose.

Diese Werte legte ich zu Grunde, als ich mein Litespeed Titanrad aufbaute und mich für die passende Rahmengröße entscheiden musste.

Hätte ich mich nicht vorher mit Stack und Reach befasst, wäre es garantiert der Rahmen in Größe M geworden. Anhand der Werte sah ich aber, dass der zu kurz und immer noch zu tief war. M/L kam den Wunschvorstellungen schon näher.
Reach 38,1 – also ideal – und Stack 58,4, bedeutet 1,5 cm Spacer.

Als das Litespeed aufgebaut war, bestätigte die Probefahrt meine Vermutung. Das Litespeed passt mir mit 1,5 cm Spacern richtig gut.

Blöd aber, wenn Du die Stack/Reach-Werte Deines derzeitigen Rahmens nicht kennst. Dann rate ich in jedem Fall zur Rahmengrößen-Beratung im Radlabor.

Die Vermessung im Radlabor gibt Dir zwar keine Stack/Reach-Werte, aber die Datenbank spuckt Fahrradrahmen mit passender Geometrie aus.

Bei mir war es bspw. das Canyon Endurace CF9 in Größe L: Stack 59,0 / Reach 38,0 lt. Canyon Homepage. Der Radlabor-Computer ist also nicht so schlecht.

Was man im Radlabor, aber auch bei anderen Fittern bekommt, sind die Werte Sitzlänge, Lenkerhöhe, Sitzhöhe und Sattellänge.

Kennst Du diese, und hast in Geometrie aufgepasst, kannst Du Dir Deine Stack/Reach-Werte selbst errechnen.

Fahrrad-Geometrie: Berechnung des Reach-Wertes

Reach = Sitzlänge – Sattelposition – horizontale Länge des Vorbaus

Bei mir ergibt die Rechnung einen Reach-Wert von 38,5 cm. Das passt also einigermaßen gut.

Fahrrad-Geometrie: Berechnung des Stack-Wertes

Hier kommt nun endlich die in gelb eingezeichnete „Steuerrohr-Lenkerüberhöhung“ zum tragen. Ohne Spacer ist das bei einem 100er Vorbau, der mit -6° verbaut ist, ca. 6 cm.

Stack = Länge der Strecke b – Lenkerüberhöhung mit umgekehrten Vorzeichen – Steuerrohrlenkerüberhöhung

Hier ist zu beachten, dass die Lenkerüberhöhung einen negativer Wert hat. Will man diesen Wert von der Strecke b abziehen, muss man das Vorzeichen ändern oder den negativen Wert addieren, statt abziehen. Also bei meiner Lenkerhöhe -6,5cm: Länge der Stecke b – 6,5 cm oder Länge der Strecke b + -6,5 cm. Verstanden?

Einziges Problem, und das hast Du sicher schon bemerkt, wir kennen die Länge der Strecke B nicht. Die kann man aber über folgende Formel berechnen:

Mit meinen Werten spuckt die Formel 60,4 cm aus. Das ist ein guter Anhalt.

Vielen Dank fürs Lesen

Damit möchte ich Enden und mich bedanken, dass Du diesen langen Artikel zur Fahrrad-Geometrie, zum Bikefitting und zur Biometrie bis hierher gelesen hast. Hat er Dir gefallen, dann freue ich mich auf einen Kommentar und auf’s Teilen in den Sozialen Medien. Der Blog lebt von Traffic. Vielen Dank.