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Kraft und Bewegung Fahrrad und Physik

Fahrradfahren kann fast jedes Kind - und kaum jemand wundert sich darüber, dass der Drahtesel beim Radeln nicht zur Seite kippt. Das und viele andere Velo-Phänomene lassen sich physikalisch erklären.

Von: Sabine Schmitt & Stefan Gneiting, ein Film von Wolfgang Voelker

Stand: 24.02.2012

Tour de France 2013 | Bild: picture-alliance/dpa

Die Beliebtheit des Fahrrads kommt nicht von ungefähr: Es ist preiswert und konkurrenzlos effizient. Keine Fortbewegungsart des Alltags erfordert so wenig Kraft wie das Fahrradfahren. Man kommt mit dem Zweirad auf der Straße schneller voran als beim Laufen und unvergleichlich energiesparender als mit Auto, Zug oder Flugzeug.

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Urahn unseres Fahrrads ist das von Karl Drais 1818 zum Patent angemeldete Laufrad. Es hatte noch keine Pedale, sondern die Fahrer stießen sich mit den Füßen vom Boden ab. Einige Jahre lang war die nach ihrem Erfinder benannte Draisine in adeligen Kreisen als Sportgerät sehr beliebt, aber auch recht langsam. Rund 50 Jahre später erschienen die ersten Hochräder auf den Straßen. Auf ihnen konnte der Fahrer so richtig Tempo aufnehmen – aber auch tief fallen. Darum kam Ende des 19. Jahrhunderts das Niederrad oder "Sicherheitsrad" auf den Markt.

Die niedrige Bauart mit zwei gleichgroßen Rädern und einem Kettenantrieb hat sich durchgesetzt. Der Wirkungsgrad ist höher als der von Hochrad, Einrad oder auch Tretroller. Radler, Bastler und Ingenieure haben den Urtyp im Laufe der Zeit immer wieder verbessert: mit Gangschaltung, luftgefüllten Reifen, sicheren Bremssystemen, Federung, ultraleichten oder extrem stabilen Rahmen bis hin zum Muskelkraft schonenden Elektroantrieb.

Die Weiterentwicklungen dienten dazu, Kraft zu sparen (Gangschaltung, Elektroantrieb, leichte Rahmen), schneller oder sanfter voranzukommen (Pneu, Federung) oder die Fahrsicherheit zu erhöhen (Bremsen, stabile Rahmen). Doch die äußerliche Form des Sicherheitsrads ist bis heute nahezu gleich geblieben. Seinen Erfindern war nämlich das scheinbar Unmögliche gelungen, ein Fahrrad zu bauen, das nicht umkippt – nicht einmal, wenn es führerlos fährt.


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