Bremsen7 Scheibenbremsen für Mountainbikes im Härtetest

Peter Nilges

 · 03.11.2016

7 Scheibenbremsen für Mountainbikes im HärtetestFoto: Wolfgang Watzke

Neue Technologien, gleicher Anforderungsbereich: Scheibenbremsen müssen Höchstleistungen vollbringen – zu jeder Zeit. Welche neuen Bremssysteme mehr Kontrolle und Sicherheit bieten, zeigt dieser Test.

Ich habe ein klares Bild vor Augen – mit einem lauten Pfeifton zur akustischen Untermalung. Als Testfahrer Toni (105 kg) im steilen Asphaltstück von der Schwerkraft erfasst wird, muss ich zwangsläufig an einen lauthals prustenden Teekessel denken, der bereits auf der Herdplatte tanzt. Es ist die erste Fahrt mit der Brake Force One. Die Sensationsbremse der Eurobike, die statt Mineralöl oder DOT auf Wasser als Bremsmedium setzt. Warum auch nicht, mag sich der ein oder andere denken. Wasser ist schließlich im Vergleich zu den beiden anderen Flüssigkeiten leicht zu bekommen, umwelt- und hautverträglich und damit sehr praktisch in der Handhabung. Wäre da nicht die Sache mit dem Siedepunkt. Mit Wasser pfeift der Kessel bereits bei 100 Grad Celsius. DOT 5.1 kocht zum Vergleich erst bei 260 Grad. Sobald eine Flüssigkeit in der Bremsleitung aufkocht, entstehen Gasblasen, und der Bremshebel fällt durch bis zum Lenkergriff. Ich hoffe das Beste, als Toni immer mehr Fahrt aufnimmt und aus meinem Blickfeld entschwindet.

Neben der Brake Force One H²0 haben wir sechs weitere neue Scheibenbremsen im Test. Formula R0 Racing, Hope Tech 3 E4, Magura MT5, Shimanos neue XT, Sram Guide Ultimate und Trickstuff Direttissima. Dabei reicht die Preisspanne von 151 Euro für die Magura MT5 bis hin zu stolzen 399 Euro für die noch nagelneue Trickstuff Direttissima aus Freiburg. Wir sprechen wohlgemerkt von einer Bremse fürs Vorderrad inklusive 180er-Scheibe und Adapter. So groß die Unterschiede auch beim Preis sind, so eng liegen alle beim Gewicht zusammen. Überschaubare 85 Gramm trennen das schwerste vom leichtesten Exemplar. Mit 364 Gramm bringt die Wasserbremse von Brake Force One am wenigsten auf die Waage, auch wenn die Bremse das letzte Bauteil am Bike ist, an dem man Gewicht sparen sollte.

Trickstuff DirettissimaFoto: Daniel Simon
Trickstuff Direttissima
Brake Force One H²0Foto: Daniel Simon
Brake Force One H²0
Formula R0 RacingFoto: Daniel Simon
Formula R0 Racing
Hope Tech 3 E4Foto: Daniel Simon
Hope Tech 3 E4
Magura MT5Foto: Daniel Simon
Magura MT5
Shimano XT BL/BR-M8000Foto: Daniel Simon
Shimano XT BL/BR-M8000
Sram Guide RSC UltimateFoto: Daniel Simon
Sram Guide RSC Ultimate
Trickstuff DirettissimaFoto: Daniel Simon
Trickstuff Direttissima
Brake Force One H²0Foto: Daniel Simon
Brake Force One H²0
Brake Force One H²0
Formula R0 Racing
Hope Tech 3 E4
Magura MT5
Shimano XT BL/BR-M8000
Sram Guide RSC Ultimate
Trickstuff Direttissima

Auf unserer Bremsenteststrecke in Bozen geht es ans Eingemachte. 700 Tiefenmeter pro Abfahrt – 300 Tiefenmeter Trail mit gerölligem Untergrund, garniert mit Spitzkehren und anschließend 400 Tiefenmeter auf einer ausgesprochen steilen Teerstraße mit gutem Grip. Wer die Strecke kennt, weiß, dass eine Bremse, die in Bozen hält, in der Regel auch nirgendwo sonst Probleme macht. Im Praxis- wie auch Labortest klopfen wir bewusst Extreme ab, um das breite Spektrum, das einer MTB-Bremse unter Umständen bevorsteht, abzudecken. Denn: Nicht jeder Biker wiegt unter 75 Kilo und fährt nur im Mittelgebirge.

Sammeln am ersten Pausenpunkt. Es stinkt nach heißem Bremsbelag. Manche Scheiben schleifen bereits leicht. Um jede Bremse gleich zu belasten, wird auf Asphalt nach festem Prozedere gebremst. Dazwischen gibt es definierte Abkühlphasen. Das Ausgasen der Beläge geht meist mit einem rapiden Bremskraftverlust einher. Initial-Fading heißt das tückische Phänomen und tritt in der Regel bei Bremsen mit neuen organischen Belägen auf, die zum ersten Mal richtig heiß gebremst werden.

  Unser Bremsentest ist vielschichtig: Ein wichtiger Teil ist der Einsatz im Gelände.Foto: Wolfgang Watzke
Unser Bremsentest ist vielschichtig: Ein wichtiger Teil ist der Einsatz im Gelände.

Bis auf Formula sind alle Bremsen im Test mit organischen Belägen ausgestattet. Je nach Zusammensetzung des Belages, ist alles möglich, von leicht nachlassender Bremswirkung, bis hin zum Totalausfall. Ein echtes Risiko, das selbst dann noch auftritt, wenn man die Beläge bereits nach Herstellerangabe eingebremst hat und denkt, die Bremswirkung steht voll und vor allem verlässlich zur Verfügung. Ein Grund, warum sich die Standfestigkeit einer Bremse erst ab der zweiten Testfahrt abschließend beurteilen lässt.

Mittlerweile bekannt sind die auftretenden Defekte bei Shimano und Sram, wenn in Praxis und Labor eine sehr hohe Belastung erreicht wird. Bei beiden ist die Bremsscheibe die Schwachstelle. Während für einen 75-Kilo-Fahrer selbst im extremen Gefälle beide Bremsen halten, schmolzen beim 85-Kilo-Mann die Icetech-Scheiben der Shimano-Bremse, während sich die Centerline-Scheiben von Sram verformten. Neu dagegen ist die Problematik mit einem wandernden Druckpunkt bei der neuen Shimano-XT-Bremse (BIKE 2/16). An diversen Test-Bikes variierte der Druckpunkt am Hebel unabhängig von der Temperatur der Bremse. Je rauer der Untergrund, desto häufiger. Unsere Testbremsen in diesem Vergleich funktionierten jedoch tadellos. Weitere Schwachstellen konnte nur Toni mit vollem Körpereinsatz aufdecken. Sowohl bei der Formula als auch bei der Brake Force One verbogen sich die Trägerplatten der Bremsbeläge leicht.

Und der Teekesseleffekt? Abgesehen vom Initial-Fading bei der ersten Fahrt, zeigte die Brake Force One Nehmerqualitäten. Beim 85-Kilo-Mann gab es keinerlei Probleme. Zwar liegt der Siedepunkt von Wasser deutlich niedriger, aber die Wärmekapazität ist höher. Man muss also mehr Energie reinstecken, um das Wasser zu erhitzen.


Fazit Peter Nilges, BIKE-Testredakteur:

Wie schon im letztjährigen Test sammelt Magura in der Summe die meisten Punkte und kann sich vom Rest des Feldes absetzen. Zudem ist die kräftige MT5 auch noch die günstigste Bremse im Test. Auch der Rest des Feldes bewegt sich auf einem sehr hohen Niveau. Neben Magura zeigen auch Trickstuff und Hope selbst bei schweren Fahrern keinerlei Schwächen in der Haltbarkeit, wobei Hope mit etwas wenig Power ans Werk geht. Trotz Abwertung in der Standfestigkeit hinterließ die neue Sram Guide Ultimate dank toller Ergonomie einen sehr guten Eindruck.

  Peter Nilges, BIKE-TestredakteurFoto: Georg Grieshaber
Peter Nilges, BIKE-Testredakteur


BREMSKRAFT

Durch den integrierten Bremskraftverstärker packt die BFO bereits bei einer mittleren Handkraft ordentlich zu. Auch die Magura verzögert kräftig und kann bei mehr Hebelkraft sogar noch zulegen. Dagegen wirkt die Hope etwas matt und kraftlos.

  Mittlere Bremskraft in Newton aus Nass- und Trockenbremsung bei 80 Newton HandkraftFoto: BIKE Magazin
Mittlere Bremskraft in Newton aus Nass- und Trockenbremsung bei 80 Newton Handkraft


GEWICHT

Auch beim Gewicht setzt sich die filigrane BFO durch. Mit nur 187 Gramm für Zange und Geber baut sie ihren Vorsprung aus. Shimano XT und Hope bringen pro Bremse gut 80 Gramm mehr auf die Waage und bilden damit das Schlusslicht.

  Gewicht einer Vorderradbremse in Gramm inklusive aller Schrauben und AdapterFoto: BIKE Magazin
Gewicht einer Vorderradbremse in Gramm inklusive aller Schrauben und Adapter

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SO TESTET BIKE


PRAXISTEST

Traditionell fühlen wir allen neuen Bremsen auf unserer berüchtigten Teststrecke von Jenesien runter nach Bozen auf den Zahn. Hier simulieren wir den Extremfall. Bremsen, die in diesem Gefälle standfest bleiben, kommen in der Regel auch nirgendwo sonst ans Limit.

Nach dem vom Hersteller empfohlenen Einbremsvorgang stehen 700 Tiefenmeter pro Abfahrt auf dem Programm. 300 Tiefenmeter Trail mit Spitzkehren und gerölligem Untergrund und weitere 400 Tiefenmeter auf Asphalt mit durchschnittllich 20 Prozent Gefälle. Während der erste Teil zur Beurteilung der Dosierbarkeit, Hebel-Ergonomie und Bremskraft dient, steht im zweiten Teil die Standfestigkeit (Fading, Druckpunktstabilität) im Vordergrund. Jeder der drei Tester (75, 85 und 105 Kilo) fährt eine komplette Abfahrt pro Bremsenmodell und Scheibengröße. Zur Beurteilung der Standfestigkeit bremsen wir auf dem Asphaltstück nur mit der Vorderradbremse. Das stellt sicher, dass jede Bremse gleich belastet wird und im Notfall noch die hintere Bremse als Notanker zur Verfügung steht. Der Standfestigkeitstest erfolgt nach einem festgelegten Modus mit definierten Abkühlphasen. Schleifbremsung, Intervallbremsung und Verzögerungen aus 40 km/h.

  Praxistest ScheibenbremsenFoto: Wolfgang Watzke
Praxistest Scheibenbremsen


LABORTEST

Jede Bremse muss im BIKE-Test zweimal ran. Nach den Fahrtests in Bozen testen wir zusätzlich auf unserem hauseigenen Trommelprüfstand. Bei allen Messungen zeichnen wir Brems- sowie Handkräfte (Hysterese-Kurve) und die Bremsbelagstemperatur auf. Ein Gebläse simuliert den Fahrtwind und sorgt für konstante Kühlung.


Einbremsen: Damit sich Bremsbeläge und Scheibe aneinander anpassen können, erfolgt zunächst ein Einbremsvorgang bei einer moderaten Geschwindigkeit. Mindestens 60 Bremsungen stehen auf dem Programm bis die Bremswirkung ein kons­tantes Niveau erreicht hat.


Bremskraft: Anschließend werden Bremskraft und Hysterese-Kurve für eine Trocken- (rot) und eine Nassbremsung (blau) bei Raumtemperatur ermittelt. Die Kurve in den Testbriefen gilt für eine Bremse mit 180er-Scheibe bei einer Trommelgeschwindigkeit von 45 km/h und einer auf 120 N begrenzten Handkraft. Die im Testbrief bewertete Bremskraft ergibt sich aus gemittelten Trocken- und Nassbremsungen bei 80 N Handkraft und der Bewertung der Testfahrer aus dem Praxistest.

  Die rote Hysterese-Schleife zeigt eine Trockenbremsung, die blaue eine bei Nässe. Sie entsteht entgegen dem Uhrzeigersinn. Je steiler der Graph (B) ansteigt, desto härter verzögert die Bremse. Der Bereich A gibt Aufschluss über die Dosierbarkeit. Stehen die steigende und fallende Linie eng zusammen (kurzer Bereich A), reagiert die Zange schnell auf ein Öffnen am Bremshebel.Foto: BIKE Magazin
Die rote Hysterese-Schleife zeigt eine Trockenbremsung, die blaue eine bei Nässe. Sie entsteht entgegen dem Uhrzeigersinn. Je steiler der Graph (B) ansteigt, desto härter verzögert die Bremse. Der Bereich A gibt Aufschluss über die Dosierbarkeit. Stehen die steigende und fallende Linie eng zusammen (kurzer Bereich A), reagiert die Zange schnell auf ein Öffnen am Bremshebel.


Standfestigkeit: Als Grundlage für den Fading-Test auf dem Prüfstand dienen in der Praxis ermittelte Daten. Der Test verläuft in drei sich steigernden Stufen und fließt zusammen mit den Praxiswerten in die Standfestigkeit ein. Durchläuft eine Bremse alle drei Stufen ohne Defekte, gibt es die Maximalpunktzahl. Abzug gibt es für ein früh einsetzendes oder ausgeprägtes Initial-Fading bei Temperaturen unter 300 °C.

Als zusätzliche Empfehlung auf Grundlage der Praxistests geben wir an, bis zu welchem Fahrergewicht die Bremse im extremen Gefälle standhält. Gewicht und Montage/Justage fließen ebenfalls mit in die Endnote ein.

  Prüfstand für Scheibenbremsen im TestlaborFoto: Wolfgang Watzke
Prüfstand für Scheibenbremsen im Testlabor

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WAS IST WAS?

Eine Scheibenbremse ist zum Teil immensen Belastungen ausgesetzt. Gemessen daran fallen Gewicht und Größe sehr gering aus. BIKE erklärt die kompakte Technik und gibt Tipps zur Einstellung:

  Die Technik hinter der MTB ScheibenbremseFoto: Daniel Simon
Die Technik hinter der MTB Scheibenbremse


1 Hebelweite
Über die Hebelweitenverstellung wird der Abstand des Hebels zum Lenker justiert und so an die jeweilige Handgröße angepasst (Verstellbereich im Testbrief). Bei manchen Bremsen ist hierzu ein Inbus-Schlüssel nötig.


2 Druckpunkt
Hiermit wird der Leerweg des Hebels eingestellt. Das heißt: wie weit man den Hebel ziehen kann, bis die Beläge an der Scheibe anliegen. Mit der Verstellung ändert sich lediglich die Ruhestellung des Geberkolbens, nicht jedoch der Spalt zwischen Belag und Scheibe.


3 Lenkerschelle
Eine zweigeteilte Schelle zur einfachen Montage ist mittlerweile Standard. Zur besseren Positionierung von Schalt- und Remote-Hebel bieten viele Bremsenhersteller eigene Kombi-Schellen an. Ebenfalls Trickstuff.


4 Bremskolben
Üblich sind Bremszangen mit zwei oder vier sogenannten Nehmerkolben. Eine Vierkolben-Bremse muss nicht per se kräftiger als ein Zweikolben-Modell sein. Der Vorteil liegt in der meist größeren Belagfläche und der gleichmäßigeren Flächenpressung auf dem gesamten Belag.


5 Entlüftung
Über diesen Zugang lassen sich Geber und Zange befüllen bzw. entlüften, was bereits nach dem Kürzen der Leitung ratsam ist. Bei nur 15–20 ml Brems­flüssigkeit im gesamten System kann nur eine Luftblase bereits viel bewirken.


6 Ausgleichsbehälter
Dieses Bremsflüssigkeitsreservoir hat zwei Funktionen. Zum einen kann Flüssigkeit beim automatischen Nachstellen der Beläge in den Hochdruckbereich nachfließen, zum anderen kann sich die in der Bremszange erhitzte Flüssigkeit ausdehnen, ohne dass die Bremse zumacht.


TÜCKISCHES FADING

Vor allem organische Beläge sind im Neuzustand vom Initial-Fading betroffen. Dadurch lässt die Bremswirkung bei hoher Temperatur rapide nach.

  Initial-Fading: Messkurven am Beispiel der Shimano XT 180Foto: BIKE Magazin
Initial-Fading: Messkurven am Beispiel der Shimano XT 180

Unter Fading versteht man ein Nachlassen der Bremswirkung bei hohen Betriebstemperaturen. Vor allem Bremsen mit organischen Belägen sind vom sogenannten Initial-Fading betroffen. Die Grafik zeigt, dass ab einer bestimmten Temperatur die Bremskraft plötzlich nachlässt, obwohl sich die Handkraft am Hebel weiterhin erhöht. Der Effekt kommt zu Stande, weil ab einer bestimmten Temperatur die nicht ausgehärteten Bestandteile der Belagmischung verdampfen. Trotz hartem Druckpunkt und hoher Handkraft ist kaum noch Bremswirkung vorhanden, was zu kritischen Situationen führen kann. Der Zustand hält so lange an, bis sich alle Bestandteile verflüchtigt haben. Bis zur erreichten Temperatur sind die Beläge danach standfest und leistungsfähig. Werden die Beläge auf Grund starker Belastung noch heißer gebremst, kann es erneut zum Ausgasen und zu Fading kommen. Moderates Einbremsen mit 20–30 Wiederholungen aus einer mittleren Geschwindigkeit, wie es in den meisten Bedienungsanleitung gefordert wird, ist daher nur die halbe Miete. Der Praxistest bestätigt, dass die neuen Bremsen/Beläge nach dieser Einbremsprozedur zwar im Trail funktionieren, aber durchweg unter Fading leiden, sobald es auf dem Asphaltstück zu sehr hohen Temperaturen kommt. Wer keine böse Überraschung erleben will, muss daher ein Ausgasen (abwechselnd mit einer Bremse) provozieren. Eine thermische Vorbehandlung seitens der Hersteller könnte das Problem lösen, ist jedoch sehr komplex und aufwändig (siehe Interview unten).


INTERVIEW MIT MICHAEL RUOPP, MAGURA: Eine Wärmebehandlung ist sehr komplex


Das Initial-Fading-Problem bei organischen Belägen mit plötzlichem Abfall der Bremsleistung ist bekannt. Wovon hängt es ab, wie stark dieser Effekt ausgeprägt ist?
Das hängt in erster Linie von dem Belagmaterial ab. Manche Beläge neigen auf Grund der Zusammensetzung kaum zu Initial-Fading, während es bei anderen Belägen richtig gefährlich werden kann.


Wie stellt Ihr sicher, dass Eure Beläge nicht zu den kritischen zählen?
Wir führen intern Fading-Tests durch. Alle Beläge, die beim Anfangs-Fading über einem festgelegten Limit liegen, gehen nicht in Serie. Bei der Entwicklung von neuen Belägen wird diese Anforderung direkt mit berücksichtigt.


Wieso behandelt Ihr die Beläge nicht einfach thermisch vor, damit sie bereits vor dem ersten Gebrauch ausgasen und ein Bremskraftverlust ausbleibt?
Dieses Verfahren wird in der Automobilindustrie angewandt. Allerdings kann ein guter Belag durch eine Wärmebehandlungen schnell seine Leistung verlieren. Es ist ein sehr komplexes Verfahren. In der Vergangenheit hatten wir bereits wärmebehandelte Beläge, allerdings war dort der Verschleiß zu hoch. Eine Wärmebehandlung alleine löst nicht alle Probleme. Ziel ist, dass der Belag und die Bremse immer kontrollierbar bleiben.


Ideal wäre, wenn die Beläge mit der jeweiligen Scheibe vom Hersteller bereits eingefahren würden und so in Extremsituationen mehr Reserven hätten.
Das wäre natürlich der Idealzustand. Aus logistischen Gründen lässt sich dieser Aufwand jedoch nicht durchführen.

  Michael Ruopp, MaguraFoto: Hersteller
Michael Ruopp, Magura

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