Fahrräder maschinell auf Herz und Nieren prüfen

Das Zedler-Institut in Ludwigsburg testet Fahrradbauteile und -prototypen und entwickelt Prüfmaschinen, die weltweit in Laboren großer Fahrradmarken im Einsatz sind. Bei der Konstruktion der Fahrradprüfsysteme greifen die Ingenieure von Zedler auf Norm- und Bedienteile von Norelem zurück.

Die Zedler – Institut für Fahrradtechnik und -Sicherheit GmbH mit Sitz in Ludwigsburg ist Teil der Zedler-Gruppe und seit 1994 auf die Entwicklung und den Bau von Prüfsystemen für Fahrräder und E-Bikes spezialisiert. Im firmeneigenen Prüflabor werden Fahrräder und Bauteile wie Rahmen, Lenker, Sattel oder Gepäckträger auf Betriebsfestigkeit untersucht – sowohl im Auftrag von Herstellern und Händlern bei der Prototypenprüfung als auch für Versicherungen und Gerichte im Rahmen von Gutachten bei Unfällen oder Schäden.

Neben der Durchführung von Tests entwickelt und produziert das Unternehmen eigene Prüfmaschinen, die weltweit in den Testlaboren führender Fahrradhersteller eingesetzt werden. Ergänzend erstellt das Institut normgerechte Bedienungsanleitungen und Handbücher für Fahrräder und E-Bikes. Mit inzwischen vier dynamischen Laboren und rund 50 Ermüdungs-Prüfsystemen sowie einer konsequent nachhaltigen Unternehmensausrichtung gilt die Zedler GmbH heute als weltweit anerkannter Partner für Qualität und Sicherheit in der Fahrradtechnik. „Wir sind ein klassischer Hidden Champion mit Kunden aus der ganzen Welt, obwohl wir in erster Linie in der Fahrradbranche bekannt sind“, erzählt Dirk Zedler, Gründer, Prüfexperte und Sachverständiger des Zedler-Instituts.

Fahrräder und Pedelecs sind in Bewegung, oft täglich und auf wechselndem Untergrund. Fahrradrahmen gibt es vom sehr kompakten Faltrad mit 16 Zoll kleinen Laufrädern über Lastenräder mit bis zu 2,15 Meter Radstand sowie vorne und hinten unterschiedlich großen Rädern bis hin zu Tandems für zwei Fahrende. Hinzu kommt: 

• Cityräder haben oft ein tiefes Tretlager, damit man beim Anhalten an der Ampel bequem mit den Füßen auf den Boden kommt.
• Mountainbikes (z. B. Enduro) dagegen brauchen viel Bodenfreiheit, damit die Pedale im Gelände nicht so leicht aufsetzen, selbst wenn die Federung einfedert.

Vielseitig verstellbar und dauerhaft belastbar

Um verschiedene Geometrien, Radstände und Tretlagerhöhen exakt abbilden zu können, müssen Prüfsysteme also in hohem Maße verstellbar und gleichzeitig sehr steif und dauerhaft belastbar sein, da sie über viele Jahre hinweg präzise Kräfte auf die unterschiedlichsten Fahrradrahmen übertragen sollen.

Um sicherzustellen, dass ein Rahmen diese Dauerbelastungen über Jahre hinweg aushält, gibt es eine klassische Prüfung in der Fahrradtechnik: die Bottom Bracket Fatigue (BBF) oder Tretlagerermüdungsprüfung. Das Tretlager ist einer der am stärksten beanspruchten Bereiche am Fahrrad und die Stelle, an der die Pedale über die Kurbeln mit dem Rahmen verbunden sind. Bei jedem Tritt entstehen wechselnde Drehmomente, Biege- und Torsionskräfte, die sich über lange Zeit summieren. Ohne ausreichende Stabilität könnten sich Risse bilden, die schließlich zu Brüchen oder Ausfällen führen.

Pedalierende Kräfte simulieren

In seinem Prüflabor simuliert Zedler die Kräfte, die ein Mensch beim Treten in die Pedale erzeugt, die sogenannten „pedalierenden Kräfte“. Dabei wird der Fahrradrahmen mit eingebautem Tretlager wiederholt künstlich belastet. So lässt sich feststellen, wie viele dieser Lastwechsel (Zyklen) er übersteht, bevor sich erste Schäden wie Haarrisse, Knacken oder Spiel im Lager zeigen. Das von Zedler entwickelte BBF-System zeichnet sich hier durch seine besondere Anpassungsfähigkeit an verschiedene Fahrradtypen und durch seine langlebige Konstruktion aus. Sobald alle Parameter justiert sind, reproduziert das Prüfsystem die Tretbelastung, die ein Fahrer über das Fahrradleben in den Rahmen einbringt, binnen etwa 24 Stunden.

Das Institut arbeitet ausschließlich mit selbst entwickelten Prüfsystemen wie den Performance-Prüfmaschinen. Sie messen die Fahreigenschaften und auch die Eigenschaften einzelner Bauteile und liefern dabei belastbare Ergebnisse zu Fahrstabilität, Fahrsicherheit und Komfort unter vergleichbaren Bedingungen. Auch lassen sich Aussagen über die gleichmäßig hohe Qualität einer Herstellungscharge treffen.

Inspirierendes Produktportfolio

Beim Bau der Prüfmaschinen verlässt sich Zedler nicht allein auf die hauseigene Expertise, sondern vertraut auch auf Partner wie Norelem und dessen umfangreiches Portfolio an Norm- und Bedienteilen für den Maschinen- und Anlagenbau oder anders: Hier finden sich eine Menge Ideen und Lösungen, die Zedler immer wieder inspirieren.