Felgentiefe und Laufradwahl: Aero-Gewinn gegen Seitenwind-Stabilität

Wie viel eine tiefere Felge wirklich bringt

Eine tiefere Felge spart Zeit, aber weniger, als der Preisunterschied vermuten lässt. Beide Laufräder zusammen stellen nur 10 bis 15 Prozent deines gesamten Luftwiderstands, dein Körper dagegen 60 bis 82 Prozent. Im Seitenwind kommt ein Lenkmoment dazu. Für die meisten Fahrten sind 35 bis 50 mm der vernünftige Kompromiss.

Fangen wir mit dem an, was unstrittig ist. Auf dem Rad kämpfst du fast ausschließlich gegen Luft. Crouch und Kollegen fassten 2017 den Forschungsstand zusammen: Auf flachem Terrain gehen über 90 Prozent des Widerstands auf Aerodynamik zurück. Rechnet man Steigungen mit ein, liegt der Anteil je nach Rampe zwischen 56 und 96 Prozent der Leistung, die du aufbringen musst.

Debraux und Kollegen kamen 2011 auf denselben Befund von der Messseite her. Ab etwa 14 m/s, also rund 50 km/h, fließen ungefähr 90 Prozent deiner mechanischen Leistung in die Überwindung der Luft. Alles andere ist Rest.

So weit die gute Nachricht für jeden, der einen Laufradsatz kaufen will. Jetzt die unbequeme.

Malizia und Kollegen rechneten 2021 eine CFD-Simulation, die sie gegen Windkanalmessungen bei 13,41 m/s validierten. Ihr Ergebnis zur Aufteilung ist ernüchternd: Die Laufräder machen bis zu 10 bis 15 Prozent des gesamten aerodynamischen Widerstands aus. Der Fahrerkörper allein 60 bis 82 Prozent.

Lies das noch einmal. Wenn du von einer flachen auf eine tiefe Felge wechselst, veränderst du nicht 15 Prozent deines Widerstands. Du veränderst einen Bruchteil dieser 15 Prozent, denn auch eine flache Felge hat ja schon eine Form.

Und trotzdem misst man den Unterschied. Nabil und Kollegen ließen 2023 dreizehn geübte Radsportler dieselben 6 km einmal auf 20 mm und einmal auf 50 mm Felgentiefe fahren. Der tiefe Satz war bei Fahrzeit, Durchschnitts- und Spitzengeschwindigkeit signifikant besser. Bei den Sprintzeiten fand sich kein Unterschied.

Dreizehn Fahrer sind wenig, und die Arbeit ist ein Konferenzbeitrag. Nimm sie als Hinweis, nicht als Beweis. Sie passt aber zu allem anderen: Der Effekt ist echt, er ist klein, und er wirkt dort, wo du lange gleichmäßig schnell fährst. Wie sich dieser Gewinn gegen Gewicht verrechnet, steht ausführlicher im Artikel zu Aero gegen Leichtbau.

Der Anströmwinkel entscheidet, nicht der Wind

Hier kommt der Punkt, an dem die meisten Kaufberatungen aufhören und die Physik anfängt.

Die Luft trifft dein Rad selten von vorn. Sie trifft es unter einem Winkel, den man Anströmwinkel oder Yaw-Winkel nennt. Dieser Winkel entsteht nicht aus dem Wetterbericht, sondern aus zwei Vektoren: dem echten Wind und deinem eigenen Fahrtwind.

Daraus folgt etwas Unintuitives. Je schneller du fährst, desto kleiner wird der Anströmwinkel, obwohl der Seitenwind derselbe bleibt. Dein Fahrtwind überlagert ihn einfach. Ein starker Seitenwind, der dich bei 20 km/h fast aus der Spur schiebt, trifft dich bei 40 km/h unter einem deutlich flacheren Winkel.

Mao und Kollegen untersuchten 2024 im Windkanal genau diesen Bereich. Sie prüften Gierwinkel von 0, 10, 16 und 20 Grad bei einer Anströmung von 15 m/s an einem lebensgroßen Modell. Das ist der Ausschnitt, der beim Radfahren praktisch vorkommt.

Interessant ist, was sie dabei nebenbei fanden. Bei 0 Grad schwankte die Axialkraft über einen Tretzyklus hinweg um 15 Prozent, allein weil sich die Beine bewegen. Bei 20 Grad Gierwinkel unterschieden sich verschiedene Beinpositionen um rund 12 Prozent, und ein luvseitig angehobenes Bein brachte bei 16 bis 20 Grad bis zu 6 bis 7 Prozent weniger Widerstand.

Halte das neben die Laufräder. Deine Beine bewegen im Seitenwind eine Größenordnung, die mit dem Anteil der kompletten Laufräder mithält. Das Rad ist im Seitenwind eben nicht die Summe seiner Einzelteile, sondern ein System, in dem sich alles gegenseitig beeinflusst.

Malizia und Kollegen zeigten genau dafür ein schönes Beispiel: Ein Vorderrad, das im Rahmen steckt, hat eine um 8,8 bis 12,9 Prozent geringere Widerstandsfläche, als wenn man es isoliert misst. Windkanalwerte einzelner Laufräder lassen sich also nicht einfach auf dein Rad übertragen.

Wann der Seitenwind teurer wird als der Aero-Gewinn

Bisher ging es nur um Watt. Jetzt geht es um das, was du tatsächlich spürst.

Eine tiefe Felge ist eine Fläche. Trifft Luft schräg auf sie, entsteht eine Kraft quer zur Fahrtrichtung, und weil das Vorderrad vor der Lenkachse steht, wird daraus ein Drehmoment um genau diese Achse. Crouch und Kollegen halten in ihrem Review fest, dass Laufräder ein Lenkmoment erzeugen, das Lenkung und Stabilität bei Seitenwind beeinflusst, besonders ausgeprägt bei einer Scheibe am Vorderrad.

Das ist der ehrliche Kern der Sache. Deshalb fährt niemand eine Scheibe vorn auf der Straße.

Was in der Literatur dagegen fehlt, sind belastbare Zahlen dazu, wie viel Seitenkraft eine 40er, 60er oder 80er Felge bei welchem Winkel genau erzeugt. Die Werte, die im Netz kursieren, stammen fast immer aus Herstellerunterlagen oder Magazintests. Wir zitieren sie hier bewusst nicht.

Diese Lücke hat System. Husband und Kollegen sichteten 2024 für ihren systematischen Review 47 Studien mit 724 Teilnehmenden zur Optimierung der Radposition. Ihre Qualitätsbewertung fiel deutlich aus: keine einzige Studie erreichte die Note gut, fünf waren mittelmäßig, 33 schwach. Wenn schon die Positionsforschung so dasteht, solltest du bei Materialversprechen erst recht vorsichtig sein.

Praktisch heißt das: Du musst den Kompromiss selbst finden, und zwar nach Gefühl statt nach Datenblatt. Die Frage ist nicht, ob eine Böe deine Felge trifft. Sie trifft sie. Die Frage ist, ob du den Impuls ruhig abfängst oder ob du dich verkrampfst.

Wer sich festhält, fährt langsamer. Nicht wegen der Physik, sondern weil er aus dem Unterlenker hochkommt, weniger Druck aufs Pedal bringt und in der Gruppe Abstand lässt. Nach den Zahlen von Crouch kostet dich allein das Aufrichten aus dem Unterlenker 15 bis 20 Prozent Widerstand zurück. Der Aero-Gewinn der tiefen Felge ist da längst aufgebraucht.

Genau da liegt die Grenze. Eine Felge ist zu tief für dich, wenn sie deine Fahrweise verändert. Nicht, wenn sie im Windkanal einen höheren Seitenkraftwert erzeugt.

Welche Felgentiefe zu dir passt

Aus alldem folgt eine ziemlich unspektakuläre Empfehlung, und das ist gut so.

Für den überwiegenden Teil dessen, was du fährst, liegt der Kompromiss zwischen 35 und 50 mm. Tief genug, um den Vorteil mitzunehmen, den Nabil und Kollegen gemessen haben. Flach genug, dass dich eine Böe auf einer offenen Deichstraße nicht aus der Linie schiebt.

Jenseits von 60 mm wird es ein Spezialfall. Mehr Gewinn auf schnellen, windarmen Kursen, dafür mehr Aufmerksamkeit überall sonst. Das kann sich lohnen, wenn du weißt, wofür.

Ein Wort zum Reifen, weil er an derselben Stelle sitzt. Felge und Reifen bilden aerodynamisch eine Einheit, und ein Reifen, der breiter baut als die Felge, stört die Strömung an genau der Kante, die die tiefe Felge teuer macht. Wie Breite und Rollwiderstand zusammenhängen, steht im Artikel zur Reifenbreite und dem Rollwiderstand.

Fazit: erst die Position, dann das Laufrad

Tiefe Felgen funktionieren. Der Effekt ist gemessen, er ist reproduzierbar, und über eine lange gleichmäßige Distanz sammelt er sich zu echten Sekunden.

Nur steht er in einem Verhältnis, das die Werbung selten zeigt. Beide Laufräder zusammen sind 10 bis 15 Prozent deines Luftwiderstands, dein Körper 60 bis 82. Ein Griff in den Unterlenker bewegt mehr als ein Laufradsatz, und ein Hinterrad in der Gruppe bewegt mit bis zu 95 Prozent Ersparnis so viel, dass jeder Materialvergleich daneben klein wirkt. Wie du diesen größten aller Hebel sauber nutzt, steht im Artikel zum Gruppenfahren im Windschatten.

Der Seitenwind wiederum ist kein Argument gegen tiefe Felgen, sondern eines für ehrliche Selbsteinschätzung. Wenn dich eine Böe zum Aufrichten zwingt, hast du den Gewinn schon verloren. Wenn nicht, nimm ihn mit.

Kauf also nach deiner Strecke und deinem Windgefühl, nicht nach der Zahl auf der Felge. Und arbeite vorher an deiner Sitzposition, denn dort liegen die Prozente, die dir wirklich gehören.