Wird ein Fahrrad durch das Absenken des Dämpfers immer stabiler?
In letzter Zeit haben einige Fahrradhersteller den hinteren Stoßdämpfer tiefer am Rahmen positioniert, um den Schwerpunkt (COG) zu senken, da sie behaupten, dass ein niedriger COG die Stabilität des Fahrrads erhöht. Einige bekannte Marken haben den hinteren Stoßdämpfer nach unten verlegt oder sogar in das Unterrohr integriert, um ihn so tief wie möglich zu platzieren.
Es scheint logisch, dass schwerere Komponenten, die tiefer am Fahrrad angebracht sind, den Schwerpunkt senken und damit die Stabilität verbessern würden. Es gibt jedoch eine andere Sichtweise, die besagt, dass die Auswirkungen einer Absenkung des hinteren Stoßdämpfers auf den Schwerpunkt vernachlässigbar sind.

Der schwerste Dämpfer wiegt etwa 1 kg, während das Gesamtgewicht von Fahrrad und Fahrer etwa 100 kg beträgt. Der Schwerpunkt des gesamten Systems liegt in der Regel etwa 1 m über dem Boden. Der Höhenunterschied zwischen einer hohen Dämpferposition (direkt unterhalb des Oberrohrs) und einer niedrigen Dämpferposition (direkt oberhalb des Unterrohrs) beträgt etwa 20 cm. Die Absenkung eines 1 kg schweren Dämpfers um 20 cm verringert den Gesamtschwerpunkt um etwa 2 mm oder 0,2%. Dies wirft die Frage auf: Könnte das Tragen dünnerer Socken einen vergleichbaren Effekt auf das COG haben?
Bei vielen Aspekten des Fahrraddesigns gibt es jedoch nur marginale Verbesserungen, also nehmen wir an, dass der Schwerpunkt erheblich gesenkt werden kann. Wenn der Rahmen beim Bremsen nach vorne kippt oder beim Treten nach hinten in die Hocke geht, verringert ein niedrigerer Schwerpunkt diese Kippbewegung, was als Verbesserung der Stabilität angesehen werden kann. In ähnlicher Weise verringert ein längerer Radstand die Wahrscheinlichkeit, dass das Fahrrad über Hindernisse "stolpert", weshalb größere Fahrer oft einen längeren Radstand benötigen.
Wenn es um Kurvenfahrten und das seitliche Gleichgewicht geht, führt eine Senkung des Schwerpunkts nicht unbedingt zu mehr Stabilität. Ein Fahrrad verhält sich wie ein umgekehrtes Pendel, ähnlich wie man einen Baseballschläger in der Hand balanciert. Um den Schläger im Gleichgewicht zu halten, müssen Sie Ihre Hand ständig bewegen, um sie unter dem Schwerpunkt des Schlägers zu halten. Genauso lenken Sie beim Fahrradfahren ständig, um die Räder direkt unter dem Schwerpunkt zu halten. Innerhalb eines bestimmten Geschwindigkeitsbereichs stabilisieren übrigens Kreiselkräfte und Nachlaufeffekte das Fahrrad automatisch (so genannte Eigenstabilität). Bei niedrigeren oder höheren Geschwindigkeiten muss der Fahrer jedoch regelmäßig die Lenkung anpassen, um das Gleichgewicht zu halten.
Ein Baseballschläger lässt sich leichter ausbalancieren als ein Bleistift, da er aufgrund seines höheren Schwerpunkts länger braucht, um zu fallen, und Sie somit mehr Zeit haben, Ihre Hand zu bewegen, um eine eventuelle Schieflage zu korrigieren. Ähnlich verhält es sich, wenn die Räder eines Fahrrads durch einen losen Stein oder ein Abrutschen in einer Kurve zur Seite geschleudert werden: Ein höherer Schwerpunkt resultiert in einem kleineren Unwuchtwinkel, so dass der Fahrer mehr Zeit hat, die Schräglage durch Lenken zu korrigieren.
Heißt das, dass wir alle mit dem höchstmöglichen COG fahren sollten, um eine bessere Stabilität zu erreichen? Nicht ganz. Das liegt zum Teil an dem bereits erwähnten Pitching-Prinzip, aber auch daran, dass es einen Kompromiss zwischen Kurvenstabilität und Manövrierfähigkeit gibt. Ein höherer Schwerpunkt bedeutet, dass es länger dauert, eine Kurve einzuleiten oder den Schräglagenwinkel des Motorrads zu ändern. Vor einer Linkskurve muss der Schwerpunkt auf die linke Reifenseite verlagert werden, und umgekehrt bei einer Rechtskurve. Beim Ändern des Schräglagenwinkels drehen sich das Fahrrad und der Fahrer um die Rollachse (die Linie, die die beiden Reifenaufstandsflächen verbindet). Der Abstand zwischen der Rollachse und dem Schwerpunkt wird als Rollträgheitsmoment bezeichnet. Je größer dieser Abstand ist, desto länger dauert es, den Schräglagenwinkel zu ändern und somit von einer Linkskurve in eine Rechtskurve oder umgekehrt zu wechseln. Aus diesem Grund kann ein niedriger COG für das Durchfahren einer Reihe von engen Kurven vorteilhaft sein, während ein höherer COG für schnelle, gerade Abschnitte mit losen Steinen besser geeignet sein könnte.
Eine niedrigere Schwerpunktlage hat einen ähnlichen Effekt wie ein kürzerer Radstand, ein steilerer Steuerrohrwinkel oder ein schmalerer Lenker. Wie jeder andere geometrische Parameter ist auch die Schwerpunkthöhe ein Kompromiss im Fahrverhalten. Entgegen der Intuition macht eine niedrigere Schwerpunktlage ein Fahrrad nicht per se stabiler.