Innovations-Check: TruTune Volumenspacer aus Aktikvkohle vergrößert die Luftkammer
Peter Nilges
· 24.10.2023
Die Themen in diesem Artikel:
Der kleine, schwarze Volumespacer in meiner Hand kostet 117 Euro und fühlt sich mehr nach einfachem Kunststoff als nach ausgefuchstem Hokuspokus an. Das Teil, das wie ein herkömmlicher Spacer in die Luftkammer einer Federgabel gesetzt wird, lässt sich weder zusammendrücken noch in irgendeiner Weise verformen. Lediglich ein Gewinde am oberen Ende und eine Gitterstruktur am Boden erzeugen eine leicht technische Anmutung.
Und dennoch soll der Wunder-Token des britischen Herstellers das genaue Gegenteil zu den bekannten, bunten Kunststoff-Spacern, die üblicherweise Federgabeln beiliegen, bewirken. Zur Erinnerung: Mit den gängigen Volumespacern verkleinert man die Luftkammer einer Federgabel und erhöht dadurch die Progression. Man benötigt also mehr Kraft, um die Federgabel unter sonst konstanten Bedingungen komplett einzufedern. Der TruTune-Spacer hingegen soll sozusagen wie eine Art Negativ-Spacer funktionieren. Also trotz seines bestehenden, unveränderbaren Volumens die ebenfalls von der Bauart her unveränderbare Luftkammer vergrößern. Das erklärte Ziel ist eine linearere Kennlinie, bessere Ausnutzung des Federweges und insgesamt verbesserte Funktion, die in mehr Komfort und Kontrolle mündet. Kann das alles wirklich funktionieren?
Um mich herum scharen sich die Ungläubigen im BIKE-Testlabor. Es ist die Stunde der Wahrheit. Nach optischer Prüfung durch alle Labormitarbeiter wandert das angebliche Wunderteil in die Rockshox ZEB, die bereits in unserem Federgabelprüfstand steckt. Es werden die letzten Wetten angenommen. Die Quote sieht schlecht aus für die „schwarze Zigarre“ aus England. Mit unbestechlicher Präzision drückt der Pneumatikzylinder die ZEB zusammen und zeichnet die neue Federkennlinie mit TruTune-Spacer auf. Es ist kaum zu glauben, aber wir sehen es schwarz auf weiß: Die Kennlinie verläuft tatsächlich flacher als noch zuvor mit leerer Luftkammer. Zauberei? Rund 250 Newton weniger benötigt der Prüfstand, um beim identischen Druck von 60 PSI in der Luftkammer die Gabel komplett einzufedern. Doch wie ist das möglich?
Die Antwort liegt tief im Inneren im Material des Volumespacers verborgen. Dieser besteht aus Aktivkohle. Einem extrem porösen und feinkörnigen Kohlenstoff, der eine gigantische innere Oberfläche besitzt. Unvorstellbar: Bereits vier Gramm Aktivkohle haben eine innere Fläche von der Größe eines Fußballfeldes. Diese riesige Oberfläche nutzt TruTune, um Luftmoleküle daran anzuhaften. Beim Einfedern wird die Luftkammer komprimiert, und der Luftdruck steigt. Mit dem steigendem Druck heften sich die Luftmoleküle so kompakt an die Oberfläche der Aktivkohle, dass der Druck weniger stark ansteigt als bei einer Luftkammer ohne Aktivkohle. So, als wäre die Luftkammer tatsächlich größer. Sobald die Federgabel wieder ausfedert und der Druck abnimmt, werden die Luftmoleküle wieder freigesetzt. Der Vorgang ist beliebig häufig wiederholbar.
Fazit zum TruTune-Token von Peter Nilges, BIKE-Testchef:
Unser Innovations-Check bestätigt die Funktion von TruTune und belegt einen deutlichen Einfluss des Volumespacers auf die Kennlinie einer Federgabel. Wer mehr Linearität und eine geringere Federrate sucht, ohne die Gabel zu soft zu fahren, ist mit der Investition von 117 Euro gut beraten. Da TruTune jedoch nur die Federung und nicht auch noch die Dämpfung beeinflusst, bleibt der Effekt in der Praxis überschaubar.
Rein in die Gabel: So montiert man TruTune
Der Umbau auf den TruTune-Spacer gelingt denkbar einfach und kann mit dem passenden Werkzeug mit nur wenigen Handgriffen durchgeführt werden. Dazu
wird der Spacer, wie jeder handelsübliche Volumenspacer auch, in die Luftkammer der Federgabel eingesetzt.
Also Luft ablassen, Luftkammer aufschrauben und den Spacer von unten in das Gewinde des Ventildeckels einschrauben. Luftkammer wieder verschließen, aufpumpen, fertig. TruTune empfiehlt, je nach Fahrergewicht, einen um 1 bis 10 Prozent höheren Luftdruck als üblich zu fahren, um die geringere Progression zu kompensieren. Während des Pumpens muss man einige Sekunden warten, bis sich der Luftdruck in der Luftkammer einstellt. Man pumpt die Luft nämlich durch den Spacer hindurch.
Federkennlinien: Weniger progressiv
Der Federkennlinienprüfstand im BIKE-Testlabor bestätigt die Funktion von TruTune. Den Spacer gibt es in zwei unterschiedlichen Varianten (Short und Standard). Während die meisten Fahrer die größere Standardversion benötigen, empfiehlt TruTune bei schweren Fahrern über 90 Kilo die kurze Variante. Den größten Unterschied zwischen den Kennlinien und dementsprechend den Kräften gibt es, wenn man die Federgabel einmal ohne Spacer (orange) und einmal mit dem größten TruTune-Spacer (rot) einfedert. Beim identischen Gabelluftdruck von 60 PSI benötigt man mit TruTune rund 250 Newton weniger.
Dynamisch besser
Bei höheren Einfedergeschwindigkeiten (unser Kennlinienprüfstand arbeitet langsam) ist der Effekt laut TruTune sogar noch größer (siehe Schaubild unten). Der
Widerstand von Luft ändert sich mit der Geschwindigkeit der Komprimierung. Beim schnellen Einfedern erwärmt sich die Luft, was eine höhere Luftdruckzunahme mit sich bringt und somit die Federrate steigen lässt. Bei Highspeed-Kompressionen ist der Widerstand um 40 Prozent höher als bei langsamen Kompressionen. Mit TruTune reagiert die Federung weniger geschwindigkeitssensibel.
So fährt sich TruTune
Die Versprechen auf der TruTune-Website klingen nicht schlecht. Verbesserter Grip, weniger Armpump, bessere Federwegsausnutzung, höhere Sensibilität und besseres Schluckvermögen. In der Praxis können wir bestätigen, dass sich bei einer Federgabel mit TruTune der Federweg etwas besser ausnutzen lässt und sich die Gabel auch bei schnellen Schlägen sehr schluckfreudig anfühlt. Der riesige Aha-Effekt, den man beim Studieren der Federkennlinie erwarten würde, bleibt jedoch aus, weshalb nicht alle Testfahrer restlos begeistert waren.
Die Erklärung: TruTune kann bei einer Federgabel lediglich das Federungsverhalten beeinflussen. Die Dämpfungsseite bleibt jedoch unberührt. Da bei schnellen Einfederbewegungen neben der Feder aber immer auch die Dämpfung einen hohen Teil des Widerstandes reguliert, wird der Einfluss von TruTune gedeckelt. Für Fahrer, die selbst bei softem Setup Probleme haben, den Federweg zu nutzen und maximalen Komfort suchen, ist TruTune aber eine echte Überlegung wert.
So funktioniert’s:
Der Volumespacer aus Aktivkohle macht sich den Effekt der Adsorption zunutze. Von Adsorption spricht man, wenn Atome oder Moleküle aus Gas an einer Oberfläche anhaften. Unter Druck setzen sich die Luftmoleküle an die riesige innere Oberfläche des Volumespacers, was eine höhere Dichte bewirkt. Bei sinkendem Druck werden die Luftmoleküle wieder freigesetzt.
Aktivkohle kommt in vielen Bereichen zum Einsatz
Aktivkohle gibt es in verschiedenen Formen, z. B. als Granulat, Pulver oder in pelletierter Form. Selbst in Geweben kann sie verarbeitet werden. Alleine bei der Produktion von Klimaanlagen werden jährlich 5000 Tonnen Aktivkohle benötigt. Typische Anwendungsfelder sind auch Trinkwasserfilter oder der Einsatz in Atemschutzmasken. Die Möglichkeiten sind entsprechend vielfältig. Carbon Air, der Hersteller der TruTune-Spacer, produziert beispielsweise seit 2017 Aktivkohle für die Luftfederung (Bild 1) von Audi A6 und A7. Überall dort, wo der mit Luft gefüllte Bauraum begrenzt ist, macht der Einsatz von Aktivkohle Sinn.
Interview mit John Coakley, Chief Technology Officer bei Carbon Air
Das Patent eines Lautsprecherherstellers brachte uns auf diese Idee.
BIKE: Wie seid Ihr auf die Idee gekommen, Aktivkohle bei der Federung von Mountainbikes einzusetzen?
John Coakley: Wir sind eine Ausgliederung aus dem Akustik-Forschungslabor der Universität von Salford. In einem Patent eines Lautsprecherherstellers wurde behauptet, dass Aktivkohle das Gehäuse eines Lautsprechers größer wirken lasse, weil die Luft besser nachgebe. Ein Doktorand machte sich also daran, zu beweisen, dass das Unsinn ist – aber es stellte sich heraus, dass es stimmt! Ich arbeitete dort als Beauftragter für Technologietransfer, und ein Professor beschrieb mir die Funktionsweise von Lautsprechern und sagte beiläufig, sie seien im Grunde wie eine Luftfeder. Da dachte ich mir: Warum sollte man das nicht mit Luftfedern versuchen?
Aktuell gibt es TruTune nur für drei Gabelhersteller, aber Ihr arbeitet auch an einer Version für Dämpfer. Ist der Effekt bei höheren Luftdrücken noch stärker?
Die Technologie funktioniert tatsächlich besser bei niedrigeren Drücken, aber sie hält sich bis weit über 30 bar, sodass die Stoßdämpferdrücke kein Problem sind. Für den Einsatz in Dämpfern spricht, dass am Ende des Hubs so wenig Platz zur Verfügung steht, dass eine starke Progression unvermeidlich ist. Aktuelle Dämpfer besitzen immer größere Negativ-Kammern, die etwas mehr Druck erfordern. Dadurch wird die Endprogression noch stärker, und es kann schwierig sein, den kompletten Federweg zu nutzen. TruTune behebt das Problem.
Ihr arbeitet auch an Token für Negativ-Luftkammern. Was sind Eure Zukunftspläne für TruTune?
Wir haben schon seit einiger Zeit Prototypen für Negativ-Luftkammern im Einsatz. Es gibt noch ein paar Design-Herausforderungen mit denen wir arbeiten müssen, da die verwendeten Spacer und Endanschläge häufig unterschiedlich sind, sogar innerhalb verschiedener Versionen der gleichen Gabel. Wir glauben, dass wir eine Lösung haben. Und es gibt noch viel mehr zu tun - aber darüber können wir nicht zu viel sagen.
Wie sieht es mit der Haltbarkeit Eures Produktes aus? Nimmt die Wirkung irgendwann ab?
Wir konnten in weit mehr als 100 Betriebsstunden keinerlei Verschleiß oder Einbußen in der Funktion feststellen. Es ist wichtig, die Einsätze trocken zu lagern, wenn sie nicht in der Gabel eingebaut sind. Theoretisch kann ein mit Wasser gesättigter Einsatz getrocknet werden, indem man ihn über Nacht auf einen Heizkörper legt. Wenn er allerdings mit Öl gesättigt ist, ist das irreversibel. Aber die geringe Menge Öl in einer Gabel stellt mit dem von uns verwendeten Filter keine Gefahr dar.
Wird TruTune aktuell schon im Rennsport eingesetzt? Beispielsweise im Enduro- oder DH-Worldcup ?
Eine Reihe von Rennfahrern und Rennteams testen TruTune und die ersten Rückmeldungen sind sehr positiv. Einige haben berichtet, dass sie persönliche Bestzeiten aufstellen, ohne das Gefühl zu haben, schnell zu fahren, so gut ist der Grip und das Gefühl der Kontrolle.
Die Luftfeder ist nur eine Seite bei einer Federgabel. Eure Diagramme zeigen das Verhalten der Luftfeder, ohne die Dämpfung zu berücksichtigen. Wie groß ist der Einfluss der Dämpfung in Situationen, in denen die Gabel den vollen Federweg nutzt?
Unsere Prüfstandstests werden ohne Dämpfer durchgeführt, das ist richtig. Aber in allen Szenarien wird die effektive Dämpfung erhöht, wenn die Federsteifigkeit reduziert wird. Im Großen und Ganzen arbeitet der Dämpfer also gegen Ende des Hubs besser mit TruTune.
