Fahrrad Nabenlager – Laufrad Wartung an Kugellager, Freilauf und Kassette

In diesem Artikel verraten wir dir, wie Fahrrad Nabenlager zerlegt und gewartet werden, welches Werkzeug du dazu benötigst und wie du die einzelnen Komponenten austauschst oder reparierst. Wenn du all diese Arbeiten selber beherrschst, kannst du viel Geld sparen, denn der Service im Fahrradladen ist sehr teuer.

In diesem Rahmen stellen wir auch unsere Werkzeug-Eigenbau-Konstruktion vor, mit der wir auf unseren Radreisen sehr viel Gewicht im Fahrrad Werkzeug sparen, wenn wir an unserem Fahrrad Nabenlager herumschrauben.

Weil der Arbeitsablauf an der Hinterradnabe um einiges komplexer ist, als an der Vorderradnabe, beschränken wir uns hier auf die Beschreibung aller Wartungsarbeiten am Fahrrad Nabenlager im Hinterrad. Die Anleitung lässt sich dann leicht auf die Vorderradnabe übertragen.

Die gesamte Beschreibung bezieht sich auf die Shimano-XT-Nabe FH-T780. Das ist eine gängige XT-Nabe für 9-fach-Kettenschaltung. Die gesamte Anleitung ist aber auf viele andere Shimano-Naben übertragbar. Für Produkte anderer Hersteller wird die Schritt für Schritt Erklärung möglicherweise anders aussehen, aber das konstruktive Prinzip wird ähnlich sein.

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Aufbau der Hinterradnabe

Die Hinterradnabe besteht im Wesentlichen aus:

  • Nabenkörper
  • zwei Kugellagern mit Dichtungen
  • Freilauf
  • Kassette
  • Hohlachse
  • Schnellspannachse.

Die Wälzlager sitzen links außen im Nabenkörper und rechts außen an der Stirnseite des Freilaufs. Dabei befindet sich die äußere Lauffläche im Nabenkörper bzw. Freilauf und die innere Lauffläche auf den sogenannten Konen. Diese Konen werden über ein Innengewinde von der Hohlachse aufgenommen. Über dieses Gewinde wird auch das Lagerspiel grob eingestellt.

Auf der rechten Seite nimmt die Hinterradnabe den Freilauf auf. Dieses Bauteil ist nichts anderes als ein Mitnehmer, der in Fahrtrichtung die Zugkraft der Kette überträgt, in die entgegengesetzte Richtung jedoch quasi durchrutscht. Dadurch brauchst du nicht pedalieren, wenn das Fahrrad rollt.

Die Kassette (das Ritzelpaket) wird axial auf den Freilauf aufgesteckt und mit einem Abschlussring über ein Feingewinde verriegelt.

Mit der Schnellspannachse wird die Hinterradnabe dann im Fahrrad-Rahmen fixiert.

 

Der Verschleiß am Fahrrad Nabenlager

In diesem Verbund gibt es gleich mehrere Teile, die einem Verschleiß unterliegen:

Die Wälzlager

Sie müssen richtig eingestellt sein, sonst werden die Laufflächen und auch die Kugeln beschädigt. Und sie müssen immer gut gefettet sein, damit sie ihre Laufeigenschaft behalten. Dringt durch die Dichtungen Wasser ins Lager, wird das Fett mit der Zeit ausgewaschen und das Lager läuft möglicherweise trocken. Es bildet sich Rost auf den Laufflächen und den Kugeln. Auch Schmutz wird über eintretendes Wasser ins Lager verschleppt. Dadurch werden die Laufflächen beschädigt. Wenn es im Lager knackt, ist es oft schon zu spät für eine Wartung.

Der Freilauf

Der Freilauf ist im Inneren ein filigraner Mechanismus mit Sperrklinken, die über ein Federblech in Spannung gehalten werden und im Fahrbetrieb über Sprungstufen rutschen. Durch übermäßige Belastung und mangelhafte Robustheit (ich bezeichne das konstruktive Konzept der Shimano Freiläufe mal so) verschleißen die Sperrklinken im Freilauf derart stark, dass es zum Bruch der Sperrklinken oder zum Verlust der Federspannkraft kommen kann. Dann blockiert der Freilauf oder er rutscht durch.

Die Kassette

Die Kette überträgt die durch Pedalieren aufgebrachte Zugkraft auf die Ritzel der Kassette. Durch die einwirkenden Kräfte verschleißen mit der Zeit die häufig benutzten Ritzel. Die Zahn-Zwischenräume werden mit der Zeit größer und die Kette hat mehr Spiel. Irgendwann rutscht die Kette dann auf diesen Ritzeln durch.

 

Der Verschleiß an den einzelnen Bauteilen am Fahrrad Nabenlager vollzieht sich in der Regel schleichend. Und durch regelmäßige Wartung und bedachtes Fahrverhalten kannst du diesen Verschleiß auch minimal halten und somit einen notwendigen Austausch einzelner Teile hinauszögern. Im Folgenden sind alle wesentlichen Wartungsarbeiten aufgeführt und beschrieben.

 

Lagerspiel einstellen

Im Groben stellst du das Lagerspiel über den linken Außenkonus ein. Der rechte Außenkonus verbleibt immer fest montiert auf der Hohlachse. Die Feineinstellung des Lagerspiels erfolgt später über den Schnellspanner, wenn du das Laufrad im Rahmen fixierst.

Die Grobeinstellung

Zum Lösen der Kontermutter auf der linken Seite der Nabe ist der Ablauf wie folgt:

  • Staubkappe abziehen,
  • mit einem 17er Konusschlüssel (ein besonders flacher Maulschlüssel) in die Nut des Konus greifen,
  • mit einem Inbusschlüssel 5 mm die außen liegende Kontermutter ergreifen und die Verbindung lösen (Rechtsgewinde).

Das Lagerspiel veränderst du nun über eine andere Position des Konus auf der Hohlachse. Mit der neuen Einstellung ziehst du nun die Kontermutter wieder fest. Jetzt prüfst du das Lagerspiel durch Kippeln an der Achse gegenüber dem Nabengehäuse und durch Drehen der Achse. Meist musst du dich hier über mehrere Wiederholungen an die richtige Position des Konus herantasten, weil sich das Lagerspiel durch das Festziehen der Kontermutter schon wieder verändert. Die Achse sollte sich am Ende leicht drehen lassen und ein minimales Spiel haben, dann sind die Lager für die Feineinstellung perfekt vorbereitet.

Die Feineinstellung

Die Feineinstellung erfolgt danach per Schnellspanner. Mit diesem Bauteil erzeugst du zwischen 300 und 800 kg (kp) Druckkraft auf die Hohlachse im Zentrum der Hinterradnabe.

Setze das Hinterrad in den Fahrradrahmen ein und spanne es mit der Schnellspannachse leicht fest. Je nach Bedarf veränderst du jetzt die Spannung beim Schließen des Schnellspanners und prüfst dabei immer wieder durch Kippeln am Laufrad, ob die Lager noch Spiel haben oder nicht.

Perfekt ist das Fahrrad Nabenlager eingestellt, wenn es gerade eben kein Spiel mehr hat und sich das Laufrad nach dem Ausrollen selbständig wieder in die andere Richtung bewegt. Denn zu stramm bedeutet Pressung der Kugeln im Laufbetrieb und zu locker führt zu unkontrolliertem Abrollen der Kugeln. Und beides zerstört die Laufflächen im Lager.

Erreichst du mit dem Schnellspanner keine perfekte Einstellung, musst du an der Hinterradnabe die Kontermutter wieder lösen und die Einstellung des linken Konus entsprechend verändern. Man tastet sich also mit mehreren Wiederholungen an die korrekte Einstellung heran. Die Prozedur kann etwas Zeit kosten, aber das Lager dankt es dir.

Nach meiner Erfahrung sind die Fahrrad Nabenlager werksseitig schon viel zu stramm eingestellt. Es lohnt sich daher auf jeden Fall, das Lager nach der beschriebenen Prozedur bereits „vor“ der ersten Nutzung bestmöglich einzustellen.

 

Kassette austauschen

Um die alte Kassette von der Hinterradnabe zu entfernen, musst du mit einem Spezial-Werkzeug die Abschlussscheibe lösen. Zur Auswahl stehen hier mehrere verschiedene Werkzeug-Ausführungen.

Das Standard-Werkzeug von Shimano: Mit dem Kassettenabzieher TL-LR15 löst du den Verschlussring der Kassette. Zum Gegenhalten benötigst du die Kettenpeitsche TL-SR20 um die Freilauf-Funktion zu überbrücken.

Alternativ gibt es den Hypercracker zur Demontage (ist mittlerweile schwer zu bekommen). Du steckst ihn auf die Kassette, baust das Laufrad in den Rahmen und rollst einige cm in Fahrtrichtung unter Belastung der Kette durch Treten der Pedale. Der abgewinkelte Haken am Hypercracker greift dabei in die Nische zwischen Kettenstrebe und Sattelstrebe und findet dort einen Anschlag. Mit dem nötigen Schwung und der Kraft auf den Antrieb löst sich der Abschlussring der Kassette.

Doch es geht noch einfacher: als Ergänzung zum Hypercracker habe ich mir einen kleinen leichten Mitnehmer gefertigt, der über drei Bolzen auf das kleinste Ritzel gesteckt werden kann. Das ist mein Gegenhalt beim Einsatz des Hypercrackers. Es erspart mir die Mitnahme der schweren Kettenpeitsche und den Einbau des Laufrades in den Rahmen, wie oben beschrieben.

Unser Video hierzu auf Youtube.

Hast du die Abschlussscheibe entfernt, kannst du das gesamte Ritzelpaket vom Freilauf herunternehmen. Dabei sind die beiden kleinsten Ritzel in der Regel einzeln aufgesteckt, alle anderen Ritzel sind zu einem geschlossenen Paket vernietet. Du kannst bei der Demontage und Montage eigentlich nichts falsch machen, denn die Verzahnung auf dem Freilaufkörper weist an einer Stelle eine breitere Nut auf. Und alle Teile der Kassette passen somit radial nur in einer eindeutigen Position auf den Freilauf.

Willst du die Kassette lediglich reinigen, ist dieser Ausbau nicht erforderlich. Da reicht es, wenn du mit Lappen und dünner Flaschenbürste ans Werk gehst und das Hinterrad samt Kassette dabei im eingebauten Zustand über die Pedale in Drehung hältst.

Doch für den Austausch der Kassette, die Wartung am Fahrrad Nabenlager und die Demontage des Freilaufs ist es erforderlich, die Kassette von der Nabe zu entfernen.

 

Fahrrad Nabenlager zerlegen, reinigen und neu fetten

Der Ablauf Schritt für Schritt:

  • auf der rechten Seite die Kassette entfernen (wie oben beschrieben),
  • auf der linken Seite der Nabe die Staubkappe abziehen,
  • mit 17er Konusschlüssel und 5er Inbusschlüssel die Kontermutter lösen,
  • den linken Konus abschrauben,
  • die Achse nach rechts aus dem Nabenkörper ziehen,
  • dabei aufpassen, dass auf der rechten Seite keine der 13 Kugeln verloren geht (die 11 Kugeln auf der linken Seite sitzen in einem Käfig)
  • danach die Kugeln aus den Lagerschalen entfernen.

Auf der rechten Seite musst du hierfür zunächst ganz vorsichtig die flache Dichtungsscheibe entfernen, die von oben das Lager abdeckt. Für die Entnahme der Kugeln ist dann eine Pinzette oder ein kleiner Magnet sehr nützlich.

Nun reinigst du die Lagerschalen, Kugeln und Konen und prüfst vor allem die Laufflächen auf den Konen auf Verschleiß. Weisen sie Beschädigungen auf, müssen die Konen ausgetauscht werden.

Allerdings bekommst du diese Konen nicht oder nur ganz selten selbst in gut sortierten Bikeshops als Einzelteile zu kaufen. In der Werkstatt findet sich manchmal aber eine Sammelkiste ausgebauter Einzelteile, in der du auf Anfrage selber nach passendem Ersatz stöbern darfst. Ich hatte über diesen Weg schon mehrmals Glück und es ersparte mir Kauf und Montage einer komplett neuen Hinterradnabe.

Du kannst dir aber auch über Internet-Shops den passenden Ersatz kaufen. Dafür musst du lediglich über die genaue Bezeichnung der Nabe suchen. In unserem Fall also nach „Konus für FH-T780“.

Neben den Konen prüfst du aber auch die Kugeln und die Lagerschalen auf Macken oder Riefen. In der Regel zeigt sich auf den Konen der erste Verschleiß. Doch auch die Kugeln können schon Abnutzungs- oder Korrosionserscheinungen aufweisen. An den äußeren Lagerschalen hatten wir bisher noch nie Schäden.

Sind alle Teile unbeschädigt, fettest du die Lagerschalen, legst die Kugeln mit der Pinzette in das Fettpolster in der Lagerschale und baust alles wieder zusammen.

Tipp zum richtigen Fett: aus meiner Erfahrung ist Castrol LMX das mit Abstand beste Wälzlagerfett für die Nabenlager. Es ist sehr resistent gegen alle äußeren Einflüsse und hat beste Laufeigenschaften. Auch in den einschlägigen Foren der Biker-Szene wird dieses Fett seit Jahren stets hochgepriesen.

Allerdings ist es wie alle guten Wälzlagerfette Lithium-verseift und greift daher Teflon-Dichtungen an. Ich halte dieses Fett deshalb immer in etwas Abstand zu Dichtungen, die meiner Vermutung nach aus Teflon (PTFE) bestehen.

Und noch wichtiger: ein gutes Wälzlagerfett ist druckstabil und daher auch nicht als Schmierstoff für festsitzende Verbindungen geeignet. Du solltest also sehr genau darauf achten, dass dieses Wälzlagerfett nicht zwischen Konus und Kontermutter oder auf das Gewinde der Hohlachse gelangt. Denn sonst erreichst du keinen wirklich sicheren Festsitz beim Kontern und die Verschraubung wird sich mit der Zeit von selber lockern!

Nach der Montage erfolgt das Einstellen des Lagerspiels wie oben schon beschrieben.

 

Freilauf austauschen

Der Zugang zum Freilauf erfordert zunächst die Demontage der Kassette, der Hohlachse und der beiden Lager (alles wie oben beschrieben).

Der Freilauf ist mit einer Hohlschraube auf dem Nabenkörper verschraubt. Mit einem 14er Inbusschlüssel (andere Freilauf-Varianten erfordern einen 10er oder 12er Inbusschlüssel) kannst du nun den Freilauf vom Nabenkörper lösen. Achtung: die dünne Scheibe auf der Unterseite des Freilaufs nicht verlieren.

Alternativ zum 14er Inbusschlüssel habe ich mir auch hierfür wieder ein eigenes, wesentlich leichteres Werkzeug ausgedacht: eine 6-kant-Mutter mit Schlüsselweite 14 mm, stirnseitig verschweißt mit einem kurzen Stück Stahlrohr Durchmesser unter 14 mm. Als Hebel verwende ich einen meiner Inbusschlüssel über eine Bohrung am oberen Ende des Rohrstücks.

Eine Wartung am Freilauf bleibt beschränkt auf die Reinigung von altem Fett auf der Außenverzahnung und der Rückseite. Auf der Rückseite musst du hierfür vorsichtig die Dichtung aus der schmalen Nut entnehmen (durch Aufschieben mit zwei Fingern hebt sich der Dichtring an und man kann ihn greifen). Aus der offenen Nut kannst du jetzt altes Fett und Schutz beseitigen. Danach fettest du die Nut und auch die Dichtung wieder und drückt die Dichtung wieder in die Nut zurück.

Um die Gängigkeit des Freilaufs zu überprüfen, drehst du den äußeren Mantel gegen den inneren Kern des Freilaufs. Spürst du dabei ein Hakeln oder hörst kein sauberes Schlagen der Sperrklinken im Inneren, ist der Freilauf verschlissen und muss zeitnah ausgetauscht werden.

Wartest du mit dem Austausch zu lange, kann es böse Überraschungen geben. Bei Annetts Fahrrad verklemmte sich der Freilauf mehrmals wegen verschlissener Sperrklinken, als wir in Usbekistan unterwegs waren. Und ich benötigte 4 Tage, um in der Hauptstadt Taschkent einen passenden Ersatz zu finden (eine spannende Geschichte; nachzulesen in unserem Reisebericht Usbekistan).

Willst du einen beschädigten Freilauf reparieren, benötigst du das Werkzeug TL-FH40 von Shimano oder einen gleichwertigen Eigenbau, um die stirnseitig montierte Lagerschale zu lösen (über 2 gegenüberliegenden Aussparungen am oberen Rand der Lagerschale). Achtung: Linksgewinde. Hast du die Lagerschale entfernt, kannst du das äußere Gehäuse abziehen. Vorsicht: dabei fallen dir 72 kleine Kugeln entgegen, die du am besten zusammenhältst, indem du vor dem Zerlegen das Laufrad samt Freilauf auf einer Decke oder einem großen Stofflappen ablegst.

Jetzt kannst du die Sperrklinken auf Beschädigungen prüfen und ggf. abgebrochene Teile entsorgen. Ist eine der (ich glaube insgesamt 4) Sperrklinken zerstört, bleibt die Funktionalität des Freilaufs trotzdem erhalten. Und genau das ist der Grund, weshalb sich die Reparatur eines defekten Freilaufs noch lohnt (vor allem, wenn du weit und breit keinen passenden Ersatz auftreiben kannst). Ein reparierter Freilauf tut weiter seinen Dienst, wogegen ein neuer Freilauf fast so viel kostet wie eine komplette Hinterradnabe. Doch in keinem Bikeshop wird ein Freilauf zerlegt und repariert, denn:

Die Montage des zerlegten Freilaufs nach der Reparatur ist ein Geduldsspiel und kostet Nerven. Du fettest am Innenteil den Bodenring, setzt dort so viele der 72 Kugeln auf, dass für eine Kugel Luft bleibt, legst im Außenring oben innenseitig nach dem Fetten die restlichen Kugeln auf, schiebst den Außenring vorsichtig über das Innenteil und hoffst darauf, dass alle aufgelegten Kugeln dabei an ihrem Platz bleiben. (Ich hatte nach ca. 7 vergeblichen Versuchen Erfolg. Und so ähnlich wird es jedem gehen.) Dann schraubst du die Lagerschale wieder ein und drückst von unten den Dichtring wieder in die Nut. Fertig!

 

Speichen austauschen

Wenn dir, aus welchem Grund auch immer, eine Speiche gerissen ist, dann kannst du sie mit ein wenig Geschick gegen eine neue Speiche austauschen. Vorne links und rechts sowie hinten links ist das kein großer Aufwand. Doch auf der rechten Seite am Hinterrad musst du dafür tatsächlich Kassette, Nabenlager und Freilauf demontieren, sonst bekommst du die neue Speiche nicht eingezogen.

In unseren Schritt für Schritt Anleitungen zum Einspeichern und Zentrieren findest du alle Infos, wenn du dich eingehender mit dieser Materie auseinandersetzen möchtest.

 

Übung macht den Meister

Wenn du dir nicht sicher bist, ob du alle beschriebenen Tätigkeiten am Fahrrad Nabenlager fachmännisch hinbekommst an deinem Fahrrad:

Besorge dir aus dem Schrott-Container in deinem Fahrradgeschäft ein ausgedientes Hinterrad mit gleicher oder ähnlicher Ausstattung und übe daran all die oben erwähnten Arbeiten. Erst, wenn du die nötige Routine erreicht hast, kannst du an deinem Fahrrad herumschrauben.

Du benötigst dafür möglicherweise anderes Werkzeug. Aber wenn du dich in Zukunft intensiver mit dem Schrauben an deinem Fahrrad beschäftigen willst, lohnt sich die Anschaffung der Konenschlüssel 13/15 mm und 17/18 mm auf alle Fälle.

 

Deine Vorbereitung für Radreisen

Bevor du dich auf eine lange Radreise in exotische Länder begibst, solltest du das gesamte Programm aber auf jeden Fall einmal durchgeübt haben. Das reduziert den Stress im Ernstfall deutlich und du erlebst keine bösen Überraschungen.

Ich stellte im Rahmen meiner Werkzeug-Testrunde am neuen Reiserad zum Beispiel fest, dass der oben erwähnte Hypercracker nicht auf die neuen XT-Kassetten passte. Innenseitig musste ich erst einige Zehntel mm abschleifen, dann passte das Werkzeug wieder. Wenn ich das erst im Ernstfall bemerkt hätte, hätte ich ganz schön alt ausgesehen.

 

Fazit zu allen Wartungsarbeiten

Je nachdem, welchen Job du am Fahrrad Nabenlager erledigen willst, hast du also mehr oder weniger viel Aufwand. Aber all diese Tätigkeiten sind kein Hexenwerk und mit dem passenden Werkzeug schnell zu bewerkstelligen. Wenn dir unsere Schritt für Schritt Anleitung dabei geholfen hat, freuen wir uns.

 

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