Ein Horror für jeden stolzen Carbonbikebesitzer, das Rad angelehnt, der Lenker schlägt ein und schon ist ein Riss im Oberrohr, oder man wird unsanft angefahren, ein anderer Radler fährt einen um und die Sitzstrebe ist angeknackst. So und noch viele andere Missgeschicke gehören zum Leben eines echten Rennradlers und lassen sich oft nicht vermeiden, aber ist dies der Todesstoß für ein Carbonbike ? Mitnichten, wenngleich es auch neuralgische, kritische Punkte am Fahrradrahmen aus Carbon gibt, so kann dennoch das Meiste wieder vollwertig, ohne Einschränkung für den weiteren Einsatz, innerhalb der Originalkonturen, ohne hässliche Bandagen, zusätzlichem Materialauftrag, repariert werden.
In diesem Artikel versuchen wir die unterschiedlichen Reparaturmöglichkeiten
etwas aufzuschlüsseln.
Trusted Service
Rennrad, Mountainbike aus Carbon wieder instand setzen
Das Positive vornweg, ein kleiner Riss oder Macke muss nicht zwangsläufig besorgniserregend sein. Eine Beurteilung gehört in erfahrene, spezialisierte Fachbetriebe für Carbontechnik und sollte zur eigenen Sicherheit abgeklärt werden.
Fahrradrahmen aus Carbon, übrigens auch andere Leichtbauteile, werden aus einem sogenannten Faserverbund hergestellt, welcher aus mehreren Lagen Carbon besteht und über die Matrix, das Epoxydharz, miteinander zu einem Verbund fixiert werden. Dabei ist jede einzelne Lage lastorientiert, lastoptimiert in ihrer Ausrichtung verarbeitet und hat so einen deutlichen Einfluss auf die Gesamtperformance. Betrachtet man jedoch die Komplexität eines Carbonrahmens hat eine einzelne Schadstelle, je nach Position, einen äußerst geringen Einfluss, da ja nicht die komplette Lage defekt ist, sondern „nur“ einzelne, wenige Fasern der betroffenen Lage(n).
Der lokale Ausfall einer oder mehrerer Carbonfaser ist aber nicht zu vernachlässigen, denn als Werkstoff mit Leichtbaupotential ist das Hauptkriterium ein möglichst steifer Rahmen bei geringstem Gewicht. Dies schließt somit eine allgemeine Haltbarkeit und Widerstandskraft für nicht bestimmungsgemäße Nutzung selbstverständlich aus und macht so das teure Highperfomance-Sportgerät anfällig, da keine dauerhaften Reserven für einzelne, defekte Carbonfasern eingebaut werden.
Diese eingebauten Reserven findet man noch in den Modellen der Anfangszeiten (Ende der 90er und 2000er Jahre) aus Carbon, als das Leichtbaupotential bei weitem noch nicht ausgereizt wurde. Diese Modelle sind aber recht schwer, dafür aber besitzen diese eine bessere, allgemeine Haltbarkeit und sind weniger empfindlich gegen Stöße und sonstige Beschädigungen.
Schadensanalyse Carbon
Für den Laien ist eine Einschätzung oft mal schwer bei Carbon, denn das Material- und Bruchverhalten ist anders wie bei Aluminium oder Stahl. Dafür muss man sich auch nur das charakteristische Spannungs-Dehnungsdiagramm im Vergleich betrachten. Vor dem Bruch verformen sich metallische Werkstoffe, Carbon bleibt nahezu unverändert bis es zum plötzlichen Bruch kommt. Dies ist jedoch nur die wissenschaftliche Betrachtung eines einzelnen Stranges. Im Verbund als komplexes, auskonstruiertes Leichtbauteil aus Carbon, ist dies differenziert zu bewerten.
Daher eine Bitte, haben Sie eine Auge auf ihren Carbonrahmen und führen Sie eine
regelmäßige Sichtkontrolle des gesamten Sportgerätes durch. Ein
guter Prüftest ist: Weitet, vergrößert sich ein Riss und was sagt der „htD-Test“ - der hochtechnologische Daumendrucktest, ist die Stelle tendenziell weicher, gibt diese mehr nach ? Dies wäre ein
eindeutiges Anzeichen für eine Delamination, welche beseitigt werden muss !!!
Im Zweifelsfall sollte eine zerstörungsfrei Prüfung veranlasst werden, mehr dazu: Carbonrahmenprüfung
Unterschied Materialeigenschaft von Stahl und Carbon
Diagramme sind nur charakteristisch und nicht maßstabsgetreu
Quelle: Wikipedia, aufbereitet jostec - Carbon Bike Service
Im linken Diagramm sieht man das typische Spannungs- Dehnungs-Diagramm von Stahl. So lange die Belastung des Materials im linearen Bereich, also der links unten beginnenden Geraden sich befindet, verformt sich das Material elastisch, was bedeutet, dass es nach Ende der Belastung sich wieder in den Originalzustand zurückstellt. Wird die Belastung überschritten, beginnt die plastische Verformung, was optisch dann wahr zu nehmen ist. Der Stahl verformt sich bis es letztendlich zum Bruch kommt.
Bei Carbonfasern, Glas, Aramid, siehe rechtes Bild, verhalten sich die Fasern unter Belastung durchgehend linear bis zum Abriss, Bruch. Es findet keine, bzw. eine sehr sehr geringe elastische Verformung statt. Hier findet also keine wahrnehmbare plastische Verformung vor dem Abriss, Bruch statt. Man bedenke, dass auch Carbonfasern eine elastische Verformung haben, die im Vergleich zu Stahl sehr gering ist, durch diese Tatsache es aber trotzdem zu unbedenklichen Haarrissen am Carbonrahmen im Übergang von verbauten Komponenten unterschiedlicher Materialeigenschaften kommen kann, z.B. Tretlagerknoten Carbon zur Tretlagerhülse aus Aluminium.
Carbonschaden an Rohrsegmenten
Grundsätzlich ist jeder Riss erst mal mit kritischem Auge zu betrachten und sollte zeitnah durch eine Reparatur behoben werden, denn unter weiterer Belastung führt ein Riss im Ansatz zu einer meist von Außen nicht sichtbaren, schleichenden Vergrößerung des Schadens und somit dann zu dem scheinbar mythischen, plötzlichen Versagen. Dies gilt insbesondere für Schäden, Haarrisse, an Rohren, wie z.B. Ober-, Unter-, Sattelrohr und Sitzstreben.
Die häufig gestellte Frage: „ Vielleicht nur ein Lackschaden ?“ ist in den meisten Fällen mit einem klaren Nein zu beantworten. Ist der Rahmen schwarz, transparent mit Klarlack beschichtet, liegt in der Regel ein Strukturschaden vor. Differenzierter muss man es aber bei farbig und vor allem in Weiß lackierten Carbonrahmen betrachten, da bis zum erreichen der vollen Deckkraft relativ dick-schichtig lackiert werden muss und der Lack nach einiger Zeit durch Nachhärtung spröde und rissig wird, dieser Prozess dauert mehrere Jahre.
Natürlich muss unterschieden werden, ob es sich um einen Lackabplatzer handelt, oder die Stelle eine Risssignatur aufweist. Hat der Abschlusslack keine gute Haftung zum Untergrund, kann dieser oftmals durch einen kleinen Schlag „abspringen“, was aber noch lange kein Strukturschaden im Carbon ist.
Mehr dazu in unserem Blogbeitrag: Kleine Macke oder Riss, wie einschätzen ?
Carbonschaden an Verbindungsknoten
Haarrisse an Verbindungsknoten, bzw. Verbindungspunkten der einzelnen Rohrsegmente am Carbonrahmen sind im Vergleich zu Streben unterschiedlich zu beurteilen. Über den Tretlagerknoten laufen die größten Lasten, die ganze Antriebskraft, und die nicht minder großen Verwindungskräfte durch den Wiegetritt. Der Tretlagerknoten selbst ist daher der am massivsten ausgeführte Teilsektor des ganzen Rahmens. Trotz der Steifigkeit von Carbon kommt es hier dennoch zu einer Bewegung, wenn auch minimal, welche sich dann mit minimalen Haarrissen abzeichnen kann, speziell wenn es hier auch noch zu Materialübergängen kommt, zwischen dem Tretlagerkorpus aus Carbon und einer verklebten Tretlagerhülse aus Aluminium. Hier entstehen durch den Kraftfluss über unterschiedliche Materialien hinweg (Carbon-> Kleber-> Aluminium) unvermeidbare Spannungsspitzen. Diese sind durch die geeignete Wahl eines mechanisch hoch-belastbaren Klebers zu minimieren, aber nicht immer gänzlich zu vermeiden, denn auch ein mechanisch hoch-belastbarer Kleber wird im Laufe der Jahre spröde und verliert somit seine verbindenden Eigenschaften.
Im Gegensatz zu Schäden, Rissen, an Rohrsegmenten sind diese somit weniger dramatisch, was jedoch nicht bedeutet, diese einfach zu ignorieren. Hierzu mehr in unserem Blogbeitrag: Risse am Tretlager
Defektes, abgerissenes Ausfallende Carbon
Carbonrahmen mit Ausfallenden oder gar integrierten Schaltaugen aus Carbonmaterial sind in der Regel nicht mehr zu reparieren. Dies ist meist das Ende eines betroffenen Rahmens, denn die Strukturen sind zu klein, um mit einer Reparatur die Punktlasten, Punktkräfte, des Schaltwerkes großflächig wieder an die bestehende Struktur anzubinden. In wenigen Ausnahmen kann eine Modifkation auf ein anderes Schaltauge durchgeführt werden. Eine anfrage(at)carbon-bike-service.eu lohnt sich immer.
Grundsätzlich sind Carbonrahmen mit Ausfallenden aus Aluminium oder seltener Weise Stahl, der Vollcarbonausführung vorzuziehen, da isotrope Werkstoffe Punktlasten deutlich besser aufnehmen und in den Rahmen ableiten können. Aber auch das ist keine Haltbarkeitsgarantie.
Mehr dazu unter: Ein defektes, zerstörtes Schaltauge / Ausfallende aus Carbon oder Aluminium kann leicht zum Ärgernis und Stilllegung des Bikes führen
Schaden durch Unfall Zusammenstoß
Nochmals anders sieht es aus, wenn Sie einen offensichtlichen, kapitalen Unfall durch Sturz oder Zusammenstoß hatten. Erst mal ist eine gründliche Sichtprüfung des kompletten Carbonrahmens zwingend erforderlich. Hierbei ist besondere Achtung den Übergängen zu schenken, wie Tretlagerknoten zu den Kettenstreben, den Ausfallenden etc. Große Achtsamkeit ist am Carbonlenker geboten, im direkten Übergang von der Vorbauklemmung zum Lenker selbst. Carbongabeln und Carbonlenker sind meist zur eigenen Sicherheit nach einem Unfall auszutauschen, ob dennoch je nach Schadensbild eine vollwertige Carbonreparatur möglich ist. Mehr dazu in unserem Blogbeitrag: Carbonlenker austauschen, was spricht dafür, was dagegen ?
Ebenso ist ein Ausbau der Gabel zur Sichtprüfung dringend in einem solchen Falle anzuraten, sowie einmal im jährlichen Wartungszyklus.
Sind nach einer gründlichen Sichtprüfung keine Schäden im Ansatz vorhanden, aber dennoch die persönliche Unsicherheit groß, bzw. der Unfall heftig gewesen, raten wir zu einer zerstörungsfreien Materialprüfung um evtl. versteckte Schäden wie Delaminationen ( Ablösung der einzeln Carbonlagen untereinander im Inneren) auszuschließen. Mehr dazu unter: Carbonrahmenprüfung
Ist der Rahmen gänzlich in zwei Teile durchgebrochen, raten wir zum Austausch, da in diesem Falle die Rahmengeometrie „verloren“ ist.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass der Carbon Bike Service auch Gabelschaftverlängerungen anbietet. Was erst mal sich technisch unmöglich anhört, aber korrekt ausgeführt kein Risiko darstellt.
Carbonreparatur selbst machen
Zur eigenen Sicherheit und Verantwortung für Leib und Leben, sowie für die Familie, raten wir dringend von eigenen Reparaturversuchen ab. Auch sollte ein angeknackstes Carbonbike nicht mit Schlauchschellen und irgendwelchen provisorischen Schienen aus Kunststoff- oder Metallschienen behelfsmäßig stabilisiert werden.
Der Rahmen wird nicht bei der sanften, dahin rollenden Geradeausfahrt in der Ebene brechen, sondern das unverhoffte Schlagloch in der Abfahrt wird der Killer sein. Hier hat die angeknackste Carbonstruktur keine Reserve mehr und diese Belastungsspitze, der Impuls aus der Kombination Geschwindigkeit und Schlagloch, ist nicht mehr kompensieren kann. Der Mythos des plötzliches Versagens wird hier widerlegt.
Crashreplacement
Wen das alles immer noch nicht von einer Carbonreparatur überzeugt, kann selbstverständlich auf das Crashreplacement der Hersteller innerhalb der Gewährleistungsfrist zurückgreifen. Hierbei gibt es einen neuen Rahmen mit einem Preisnachlass, welcher je nach Hersteller variiert. Ein Vorteil dabei ist die neu beginnenden Gewährleistungsfrist. Dabei ist jedoch zu beachten, dass man auf eine Carbonreparatur genauso die gesetzliche Gewährleistung von 12 Monaten erhält und eine Carbonreparatur in der Regel immer noch deutlich günstiger ist, wie ein neuer Carbonrahmen vom Hersteller.
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Starten Sie hier ihre anfrage(at)carbon-bike-service.eu via E-Mail oder via Onlineformular auf unserer KONTAKT Seite.
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Rolf Riedlinger (Samstag, 28 Mai 2022 20:20)
Hallo ich fahre ein Stevens Sonora ES aus 2021 ich bin sehr zufrieden mit dem Rad vor kurzem ist mir im Wald etwas gege die Kettenstrebe geflogen.
Ein Kratzer ist nun zu sehen was mich extrem ärgert.
Wie kann man das reparieren ?
Würde Ihnen gerne ein Foto vom Schaden schicken
Mit freundlichen Grüßen Rolf Riedlinger
Carbon Bike Service (Dienstag, 31 Mai 2022 08:39)
Hallo zurück,
kein Problem, bitte E-Mail mit Fotos an anfrage@carbon-bike-service.eu
Sportliche Grüße der Carbon Bike Service