Der Magische "Grip" kommt erst ganz am Ende dieser Geschichte ins Spiel. Zuerst kümmern wir uns gründlich um die Kräfte, welche die beiden Reifen als einzige Verbindungen zwischen Motorrad und Straße aushalten müssen: Wenn der Fahrer Gas gibt, der Motor Drehzahl aufnimmt und die Kette am Hinterrad zerrt, überträgt der Reifen über seine Aufstandsfläche eine Kraft auf die Straße, die in Richtung seines Umfangs wirkt - daher der Name Umfangskraft - und das Motorrad beschleunigt.
Umfangskräfte sind hier gelb markiert. Bremskräfte sind ebenfalls Umfangskräfte, aber der Beschleunigung entgegengerichtet. In Kurven wirkt auf das Motorrad die Zentrifugalkraft (Fliehkraft), die es nach außen aus der Kurve tragen möchte. Damit das nicht passiert, sind wieder die Reifen gefordert: Sie bringen Seitenführungskräfte (jeweils blau markiert) auf, die genauso groß sind wie die Zentrifugalkraft und ihr entgegengerichtet.
So bleibt das Motorrad in der Spur und wird nicht aus der Kurve getragen. Je höher die Geschwindigkeit, je enger die Kurve und je schwerer das Motorrad, desto höher ist die Zentrifugalkraft und desto mehr Seitenführungskraft müssen die Reifen aufbringen.
Un warum sollten diese Automatismen den Fahrer überhaupt interessieren? Ganz einfach: Er ist dafür verantwortlich, dass die Kräfte den Reifen nicht überfordern. Überforderte Reifen drehen durch oder rutschen weg - mit teils hässlichen Folgen.
Beim Bremsen auf gerader Strecke (A) sind die Umfangskräfte hoch, die Seitenführungskräfte null. Beim Einfahren in die Kurve (B) wachsen die Seitenführungskräfte; der Fahrer hält das Hinterrad leicht unter Zug.
Ab dem Scheitelpunkt der gefahrenen Linie richtet der Fahrer das Motorrad wieder auf und beschleunigt (C): Die Seitenkräfte sinken, die Umfangskräfte wachsen.
Bremsen und Einlenken:
Die meisten Motorradfahrer verzögern vor allem mit der vorderen Bremse; dementsprechend wirken vor einer Kurve Umfangskräfte vor allem auf den Vorderreifen. Ab dem Moment des Einlenkens treten Flieh- und Seitenführungskräfte auf.
Kurvenfahrt: In Schräglage überwiegen die Seitenkräfte, die das Motorrad in der Spur halten. Leichtes Gasgeben stabilisiert das Motorrad, es wirken dann geringe Umfangskräfte am Hinterrad.
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Aufrichten und Beschleunigen.
Aufrichten und Beschleunigen: Am Kurvenausgang nehmen der gefahrene Radius und demzufolge die Seitenführungskraft ab. Das Motorrad beschleunigt; am Hinterrad wirken Umfangskräfte.
Kaum größer als ein Handrücken, nicht einmal halb so groß wie eine Postkarte ist die Fläche, die ein normaler Motorrad-Hinterreifen zur Verfügung hat, um alle Umfangs- und Seitenkräfte umzusetzen. Oberflächenverschleiß, falscher Luftdruck, Feuchtigkeit und Ölspuren erschweren ihm diese Aufgabe unnötig.
Also: Regelmäßig nachschauen, wie´s dem Gummi geht. Er wird es mit zuverlässiger Kraftübertragung danken.
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Umfangskräfte wirken in Abrollrichtung des Reifens. Seitenführungskräfte wirken in Richtung Kurveninnenseite der Fliehkraft entgegen.
Keine Reifenstory ohne den Kammschen Kreis: Er beschreibt die Haftgrenze eines Reifens in Abhängigkeit der wirkenden Kräfte. Endet ein Kraft-Pfeil innerhalb des Kreises, herrscht Haftung; außerhalb rutscht der Reifen weg.
Wird ein Motorrad also im absoluten Grenzbereich verzögert oder beschleunigt, müssen die Reifen alle Umfangskräfte abrufen. Jedes Grad Schräglage würde jetzt einen Rutscher provozieren (1). Auch umgekehrt: In maximaler Schräglage würde ein Brems- oder Beschleunigungsmanöver den Reifen wegschmieren lassen (2).
Interessanter ist der Bereich dazwischen: Werden von einem Reifen 50 Prozent seiner möglichen Seitenkräfte gefordert, kann er gleichzeitig auch noch 86 Prozent seiner möglichen Umfangskräfte übertragen (3). Wie groß der Kreis ist, also welche Gesamtkraft ein Reifen übertragen kann, bestimmen äußere Faktoren - in erster Linie der Reibbeiwert von Gummi und Straßenoberfläche: Auf Kopfsteinpflaster ist er nur etwa halb so hoch wie auf normalem Landstraßen-Asphalt, auf Eis weniger als ein Zehntel davon.
Nässe, Schmutz, Laub, Fahrbahnmarkierungen und Kombinationen daraus verkleinern den Kreis und verlangen vom Fahrer größere Umsicht. Damit der Reifen nicht überfordert wird.
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Die Grenzen der Reifenhaftung werden von diversen Kräften beeinflusst. Da sind die Umfangs- oder Längskräfte, die beim Bremsen und Beschleunigen entstehen, sowie die Seitenkräfte, die sich in Schräglage entwickeln. Das Verhältnis dieser Kräfte zueinander beschreibt der Kammsche Kreis (siehe Grafik unten), benannt nach dem Stuttgarter Ingenieur Wunibald Kamm. Die eingeleiteten Kräfte in Schräglage müssen immer innerhalb dieses Kreises bleiben, damit die Räder nicht wegrutschen.
Der Kammsche Kreis zeigt, dass man bei moderaten Schräglagen fast die volle Brems- oder Beschleunigungskraft nutzen kann. Ab einer gewissen Schräglage aber verringern sich die übertragbaren Längskräfte überproportional, und schon eine geringe Brems- oder Beschleunigungskraft genügt, um den Kreis zu verlassen, sprich, zu stürzen.
Motorrad fahren gut und sicher: Kurventechnick, Blickführung, Fahrtipps
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1/26 Auf Alpenpässen unterwegs? So läuft's!
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2/26 Verführerisches Kurvengeschlängel mit Risiko. Der Straßenverlauf lässt sich zum Großteil nicht einsehen, weshalb unerwartet ein Auto oder Motorrad auftauchen kann – unangenehm bis gefährlich, wenn man die Kurven schneidet. Besser ist deshalb das sogenannte Hinterschneiden der Kurven, zumal man stets damit rechnen muss, dass ein Fahrer im Gegenverkehr die S-Kurve schneidet und im schlimmsten Fall auf der falschen Straßenseite daherkommt. Wenn wir dann selbst die Kurve geschnitten haben, stehen unsere Chancen denkbar schlecht.
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3/26 Die klassische Kurve, die durch ihre Übersichtlichkeit eine fein zurechtgelegte Ideallinie und entsprechende Schräglagen erlaubt.Schneidet man die Kurve jedoch an (gestrichelte Linie), muss das Motorrad am Kurvenausgang die größte Schräglage fahren, will man nicht mit eventuellem Gegenverkehr auf Kollisionskurs gehen. Beim Hinterschneiden (durchgezogene Linie) liegt der Scheitelpunkt hingegen später (Pylone). Man sieht besser um die Kurve, und kann auch deshalb und auf der flacheren Linie deutlich früher wieder ans Gas gehen, was die etwas langsamere Kurvengeschwindigkeit mehr als wettmacht.
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4/26 In Wechselkurven kommt der Vorteil des Hinterschneidens noch mehr zum Tragen, weil es der in der Rechtskurve spät gesetzte Scheitelpunkt erlaubt, die folgende Linkskurve von weit außen anzufahren. Den Fahrer auf der falschen Linie (gestrichelt) drängt es in Richtung Gegenfahrbahn, und er muss für die folgende Linkskurve von einer äußerst ungünstigen Position aus hart einlenken. Eine flüssige, runde Linie ist damit nicht zu machen.
MOTORRAD
5/26 Die drei Phasen einer Kurvenfahrt.
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6/26 Rote Phase: Anpassungsbremsung vor dem Einlenken. Einlenken auf der Bremse ist kritisch, denn bei vielen, vor allem bei breit bereiften Maschinen entsteht ein Aufstellmoment.
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7/26 Dabei wandert die Aufstandsfläche des Vorderreifens aus der Radmittenebene (siehe gelb gestrichelte Linie), und das Motorrad versucht, sich aufzurichten. Dieses Phänomen muss der Fahrer durch Gegenlenken ausgleichen. Bei unseren Fahrversuchen ergab sich eine nötige Gegenlenkkraft von bis zu 250 Newtonmetern bei zwölf Grad Schräglage.
MOTORRAD
8/26 Gelbe Phase: Schräglage in der Rollphase. In diesem Fahrzustand fallen die Umfangskräfte am Vorderrad sehr gering aus, während am Hinterrad je nach konstanter Geschwindigkeit die Antriebskraft einwirkt – bei 100 km/h zirka acht PS. Die Reifen können jetzt hohe Seitenkräfte übertragen und verkraften somit eine enorme Schräglage. Bei zu viel Schräglage verlieren die Reifen die Haftung, zuerst meist der schmalere Vorderreifen. Umgekehrt kann zu niedrige Kurvengeschwindigkeit zum Kippen führen; frühzeitiges leichtes Beschleunigen baut dem vor.
MOTORRAD
9/26 Grüne Phase: Beschleunigen aus der Schräglage heraus. Am Kurvenausgang wird sanft das Gas aufgezogen, wodurch sich das Motorrad aufrichtet und der Kurvenradius größer wird. Will man das Aufrichten vorantreiben, hilft ein zusätzlicher Druck am kurvenäußeren Ende des Lenkers. Je nach Beschleunigung wirkt eine mehr oder weniger starke Umfangskraft auf den Hinterreifen. Deshalb verkraftet er weniger Seitenkräfte und damit Schräglage als der Vorderreifen, der eine sichere Seitenführung in Schräglage garantiert.
Gargolov
10/26 Der Klassiker - In die Kurve legen: Fahrer und Maschine bilden in Schräglage eine Linie. Entweder mit festem Knieschluss oder locker-sportlich abgespreiztem Knie passt dieser Fahrstil für alle Arten von Kurven in jedem Tempo. Die Fahrtrichtung lässt sich sehr schnell korrigieren, aus dem Legen kann man in Wechselkurven nahtlos ins Drücken übergehen. Die entspannte Sitzhaltung verlangt wenig Kraft. Hier gut zu sehen: Der Fahrer neigt den Kopf, um seinen Blickhorizont möglichst gerade zu halten, der Blick geht Richtung Kurvenausgang.
Bilski
11/26 Drücken: Diese Kurventechnik stammt ursprünglich aus dem Geländesport. Der Fahrer bleibt dabei relativ aufrecht, das Motorrad wird mit dem Lenker nach unten gedrückt. Hüftknick und fester Knieschluss helfen. Das funktioniert gut in engen Kurven und Serpentinen, bei schnellen Kurswechseln oder Ausweichmanövern. Für Schotterstrecken und auf losem oder rutschigem Untergrund ideal, weil der Körperschwerpunkt eher über der Reifenaufstandsfläche liegt.
jkuenstle.de
12/26 Hanging-off: Dieser Fahrstil ist auf die Sitzposition und Fahrwerksgeometrie von Supersportlern abgestimmt und findet vor allem auf der Rennstrecke Anwendung, wo der weitere Streckenverlauf bekannt ist. Bei gleicher Kurvengeschwindigkeit verlangt er weniger Schräglage, dafür aber Kraft und viel Übung. Die Fotos zeigen, dass ein Motorrad in Schräglage, unabhängig vom Kurvenstil, wesentlich mehr Platz braucht als bei Geradeausfahrt, weshalb man in Linkskurven nie zu nah in die Fahrbahnmitte geraten sollte. Und rechtsherum lauern die Leitpfosten auf zu eng vorbeirauschende (Sportler-)Spiegel.
MOTORRAD
13/26 Diesen Fehler sollten Sie vermeiden.
MOTORRAD
14/26 Auch diesen Fehler gilt zu vermeiden: Zu hohe Anfangsgeschwindigkeit und Panikbremsung.
Streblow
15/26 Bergauf fällt die richtige Blickführung oftmals schwer. Auch beansprucht der Dreck am rechten Fahrbahnrand erst einmal die Aufmerksamkeit und lenkt somit den Blick auf sich.
Streblow
16/26 Nun heißt es „Kopf hoch“ und bergauf geschaut, ob Gegenverkehr kommt und wie die Straße wohl weitergeht. Wir sehen noch nicht, was erst das nächste Bild zeigt.
Streblow
17/26 Frühzeitiges Vorausschauen verhindert, dass uns der nun auftauchende Radfahrer erschreckt und lässt uns die folgende Rechtskehre rechtzeitig wahrnehmen.
Streblow
18/26 In Linkskurven wird die Fahrbahn schon mal richtig schmal. Denn, zu weit links fahrend kämen wir in den Gegenverkehr, und am rechten Fahrbahnrand liegen Laub, Rollsplit und anderer Unrat. In Schräglage sollte man sich hiervon tunlichst fernhalten.
MOTORRAD
19/26 Die Messwerte einer Honda CBR 600 F zeigen, wie sich unterschiedliche Straßenbeläge im Regen auf den Bremsweg und die mögliche Schräglage auswirken. Auf griffigem Rennstrecken-Asphalt fällt der Bremsweg kaum länger aus als auf trockener Piste. Auf der nassen Landstraße braucht der Sporttourer für eine Vollbremsung aus 100 km/h aber schon 77 Meter, bei schlechtem Belag sind es noch deutlich mehr. Zudem verringert sich die mögliche Schräglage drastisch.
MOTORRAD
MOTORRAD
21/26 Ein voll beladenes Motorrad ist langsamer und weniger durchzugsstark als eine Maschine, auf der nur der Fahrer sitzt. Eigentlich klar, doch im Eifer des Kurvengefechts auf der Landstraße vergisst man das schon mal, vor allem wenn die Tour zu zweit und mit Gepäck eher Ausnahme als Regel ist. Die beiden Beispiele oben zeigen anhand einer Suzuki GSX 1250 FA, dass das Überholen mit Beladung deutlich länger dauert. Dabei hat die Suzi immerhin 98 PS und bleibt relativ durchzugsstark; bei schwachen Motoren kann sich der Weg sogar verdoppeln.
MOTORRAD
22/26 Wichtig: Das Fahrwerk muss bei Beladung angepasst werden.
Bilski
23/26 Schräglage unter Beladung ist Schwerarbeit für den Hinterreifen. Wenn dann noch zu wenig Luft drin ist, kann sich das Heck der Maschine regelrecht aufschaukeln.
Bilski
24/26 Bei Beladung verändern sich Fahrleistungen und Bremsverhalten eines Motorrads. Da deutlich mehr Gewicht auf dem Hinterrad lastet als normal, wird das Vorderrad beim Beschleunigen leicht und hebt spürbar früher ab. Je nach Bereifung kann es zwischen 60 und 100 km/h verstärkt zu Lenkerflattern (Shimmy) kommen. Deshalb gilt: Mit Beladung nicht freihändig oder mit nur einer Hand am Lenker fahren. Wer in den Alpen unterwegs ist, sollte berücksichtigen, dass der Bremsweg bei starkem Gefälle zunimmt, wie die Bremsmessungen mit einer Honda VFR 800 zeigen. Die weiteren Messdaten belegen, dass sich Beschleunigungs- und vor allem Durchzugswerte des fast fünf Zentner schweren Sporttourers deutlich verschlechtern – beim Überholen mit einkalkulieren!
Hersteller
25/26 Sitzposition: Wenn wie hier nur die Zehenspitzen den Boden erreichen, genügt es nicht, nur die Federbasis an Gabel und Federbein zu reduzieren. Denn nicht nur der Fortschritt ist zu gering, solch eine Fahrwerkseinstellung führt auch zu unbefriedigenden Fahreigenschaften.
Hersteller
26/26 Echten Fortschritt bringen Tieferlegungs-Kit und extra tiefe Sitzbank. Im Falle der BMW F 800 GS werden zum gekürzten Federbein hinten dazu passende, andere Gabelfedern vorne verbaut. Alles zusammen verringert die Sitzhöhe um rund 70 Millimeter.
Der Kammsche Kreis wird umso kleiner, je weniger Haftung die Reifen haben. Deshalb genügen bei Nässe oder verschmutzter Fahrbahn schon ein kleiner Gasstoß, um das Hinterrad durchdrehen zu lassen, oder eine geringe Schräglage, um wegzurutschen.
Der Kammsche Kreis im Detail erklärt
Der Kammsche Kreis zeigt, welche Kräfte beim Beschleunigen, Bremsen und in Schräglage auf die Reifen wirken, hier ausgehend von einem Reibbeiwert von µ = 1,1.
Die grünen Linien entsprechen einer zügigen Landstraßenfahrt. Bei 38 Grad Schräglage sind noch 79 Prozent der Umfangskräfte möglich, so stark darf also gebremst oder beschleunigt werden. Die roten Linien zeigen flottes Tempo mit 48 Grad Schräglage; jetzt bieten die Reifen nur 18 Prozent ihrer Umfangskräfte, was sehr gefühlvolles Beschleunigen oder Verzögern erfordert, will man nicht aus dem Kreis und damit von der Straße fliegen. Je weniger Haftung die Reifen aufbauen, desto kleiner wird der Kammsche Kreis, weshalb bei Nässe nur eines hilft: das Kurventempo zu drosseln. Auch „Kurven-ABS“ vergrößert diesen Kreis nicht – aber es reduziert die Bremskraft so weit, dass wir ihn nicht wegen zu hoher Umfangskräfte verlassen.
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