Aufhängungstechnik: Was ist Anti-Squat?

Einer der gebräuchlichsten Begriffe, die zur Beschreibung der Tretleistung eines vollgefederten Fahrrads verwendet werden, ist „Anti-Squat“. Das heißt, für viele Fahrer ist es ein Marketingbegriff ohne klare Bedeutung, aber offensichtlich muss es gut sein, weil jeder damit wirbt. Richtig?

Meistens, ja. Aber wie beim Schokoladenkuchen kann zu viel des Guten auch schlecht sein. Wir haben mit drei Ingenieuren und Designern von Niner Bikes (George Parry, Engineering Manager), Esker Cycles (Tim Krueger, Managing Partner) und Fezzari (Tyler Cloward, Director of Product Development) gesprochen, um den Hype zu durchbrechen und zu erklären, was Sie wissen müssen. Hier ist, was sie zu sagen haben, gefolgt von unserer eigenen Meinung darüber, warum es wichtig ist und worauf Sie achten sollten…

BIKERUMOR: In einfachen Worten, was ist „Anti-Squat“?

KRUEGER: Anti-Squat ist eine Eigenschaft eines Federungsdesigns, die der Kompression der Federung, die durch den Massentransfer während der Beschleunigung verursacht wird, entgegenwirkt.

CLOWARD: Anti-Squat ist die Kraft auf ein Federungssystem, die durch den Antriebsstrang erzeugt wird. Wenn Sie beschleunigen und sich das Fahrrad vorwärts bewegt, verlagert sich das Gewicht des Fahrers nach hinten, wodurch die Federung zusammengedrückt wird oder in die Hocke geht. Die Biomechanik des Pedalierens (nach unten gerichtete Kraft der Beine) erzeugt ebenfalls eine nach unten gerichtete Kraft, die die Federung zusammendrückt oder in die Hocke gehen lässt. Da die Kette durch die Tretbewegung nach vorne gezogen wird, erzeugt sie eine Kraft auf das Federungssystem, die der durch den Fahrer und die Gewichtsverlagerung verursachten „Hocke“ entgegengesetzt ist, und deshalb nennt man es Anti-Squat.

BIKERUMOR: Wenn Sie es technisch erklären müssten, gibt es irgendetwas, das Sie zu dieser Beschreibung hinzufügen müssten, damit die Leute das Konzept besser verstehen? (z.B. wenn ein Fahrrad „50%“ Anti-Squat hat, was bedeutet diese Zahl?)

PARRY: Fahrradfederungen nutzen in der Regel die Kettenspannung, die aus der Tretlast resultiert, um die Kraft auf den Dämpfer zu reduzieren. Auf diese Weise wird das Einfedern der Federung reduziert oder eliminiert, wenn Kraft auf die Pedale ausgeübt wird. Dies steht in direktem Zusammenhang mit der Kettenspannung. Höhere Pedalkraft oder Kettenspannung führt also zu mehr Anti-Squat.

CLOWARD: Wenn ein Fahrrad 50% Anti-Squat hat, bedeutet das, dass die entgegengesetzte Kraft des Antriebsstrangs 50% der Squat-Kraft beträgt, die durch die Gewichtsverlagerung des Fahrers während der Beschleunigung verursacht wird. Ein Fahrrad mit 50 % Anti-Squat hat ein ziemlich starkes Wippen im Pedal, weil die vom Antrieb auf die Federung ausgeübte Gegenkraft nur halb so groß ist wie die durch die Gewichtsverlagerung des Fahrers beim Beschleunigen verursachte Abwärtskraft. 100% Anti-Squat bedeutet, dass die Kraft des Antriebsstrangs auf die Federung gleich der entgegengesetzten Kraft ist, die durch die Gewichtsverlagerung verursacht wird. 150 % bedeutet, dass die Kette eine größere Kraft in die entgegengesetzte Richtung der durch die Gewichtsverlagerung aus der Beschleunigung verursachten Kniebeuge ausübt. In diesem Fall hebt sich das Fahrrad beim Treten buchstäblich an.

KRUEGER: Das Beste, was man verstehen kann, ist der Punkt des 100%igen Anti-Squat. Das ist das, was jeder versucht, zum richtigen Zeitpunkt zu erreichen. 100% Anti-Squat ist, wenn es mathematisch gesehen nichts gibt, was die Aufhängung dazu bringt, sich bei der Beschleunigung auszudehnen oder zusammenzudrücken – es ist buchstäblich der Punkt der perfekten Neutralität unter allen Variablen, die eine Bewegung der Aufhängung durch andere Dinge als Bodenwellen bei der Beschleunigung verursachen können. Im Fall Ihrer Frage – 50% Anti-Squat ist, wenn es eine reaktive Kraft gibt, die bei Beschleunigung gegen den Massentransfer drückt, die 50% der durch den Massentransfer erzeugten Kraft beträgt.

BIKERUMOR: Was ist der Vorteil für den Fahrer?

PARRY: Wenn Kraft auf die Pedale ausgeübt wird, kommt es zu einer Verschiebung des Schwerpunkts des Fahrers. Dies kann dazu führen, dass die Federung zusammengedrückt wird, was zu Energieverlusten führt und ein Wippen der Pedale zur Folge hat (die Federung wird während des gesamten Pedaliervorgangs zusammengedrückt und ausgefahren). Anti-Squat kann diesen pedalinduzierten Durchhang eliminieren, was dazu führt, dass mehr Energie in Vorwärtsbewegung umgesetzt wird und im Idealfall das pedalinduzierte Wippen eliminiert wird.

KRUEGER: Squat wäre die Eigenschaft eines gefederten Fahrrads, sich bei Beschleunigung zusammenzudrücken oder zu „hocken“. Die Beschleunigung eines Fahrrads ist nicht gleichmäßig, weil wir einen Motor mit sehr niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment haben, der eine große Unwucht hat (Beine). Diese Unwucht des Motors, zusammen mit der Federung, die bei der Beschleunigung zusammengedrückt wird, wird als „Wippen“ bezeichnet, oder die Federung, die ständig mit dem Rhythmus der Trittfrequenz zusammengedrückt und ausgefahren wird.

CLOWARD: (Im Grunde ist es) die Pedalplattform eines Fahrrads.

BIKERUMOR: Gibt es auch eine Kehrseite?

KRUEGER: Vielleicht – da Anti-Squat zum Teil mit dem Kettenmoment als eine der Kräfte zu tun hat, die an der Gesamtsituation beteiligt sind, ist eine der Möglichkeiten, zu einer idealen Position zu gelangen, dass die Kette die Schwinge in eine ausgefahrene Position zieht. Das Gegenteil dieser Bewegung ist jedoch, wenn die Schwinge schnell zusammengedrückt wird, sie würde an der Kette ziehen. Manche Leute nennen dies „Pedalrückschlag“, und das ist im Allgemeinen keine erwünschte Eigenschaft. Man muss also darauf achten, dass man die Kette nicht zu sehr über den Schwingenweg ausdehnt, damit der Fahrer dieses potenziell negative Verhalten nicht spürt.

PARRY: Es gibt keine feste Gleichung für das richtige Maß an Anti-Squat. Jeder Fahrer hat einen anderen Fahrstil. Manche bevorzugen also mehr Anti-Squat, andere weniger. Es ist Aufgabe des Rahmenkonstrukteurs, den Sweet Spot zu finden, der den meisten Fahrern entgegenkommt. Zu viel Anti-Squat und die Federung wird sich unter der Pedallast ausdehnen, zu wenig Anti-Squat und der Rahmen wird unter der Pedallast zusammengedrückt.

CLOWARD: (Zu viel) kann dazu führen, dass sich die Federung beim Treten versteift oder sogar blockiert. In rauem, felsigem Gelände verwandelt ein Design mit zu viel Anti-Squat Ihr bodennahes Fahrrad in ein Hardtail.

BIKERUMOR: Wie viel Anti-Squat wollen Sie?

KRUEGER: In einer idealen Welt – 100% genau zu jeder Zeit, wenn Sie in die Pedale treten, bei jedem beliebigen Federweg. Aber das ist nicht möglich. Aus diesem Grund haben die meisten Fahrräder, die gut konstruiert sind, am Anfang mehr als 100 % Federweg, pendeln sich am Durchhangpunkt auf etwa 100 % ein und fallen dann von dort aus ab. Wirklich gut konstruierte Fahrräder können die Kurve manipulieren, wie schnell sich die Rate ändert, und sogar mehrere Raten an verschiedenen Punkten des Federwegs haben, je nach den gewünschten Eigenschaften des Fahrradtyps.

CLOWARD: Wenn Sie eine Federung so modifizieren, dass sie den perfekten Anti-Squat-Wert hat, wirkt sich das auf die anderen Eigenschaften des Federungssystems aus. Wie viel Anti-Squat man haben möchte, hängt wirklich vom Einsatzzweck des Fahrrads ab. Bei einem DH-Bike z. B. geht es mehr um die Abfahrtsleistung, daher haben Dinge wie Hebelverhältnis, Anti-Rise, Pedalrückschlag, Achsweg und Dämpferkurve in der Regel Vorrang vor dem Anti-Squat-Wert. Bei einem XC-Race-Bike hingegen, bei dem die Tritteffizienz im Vordergrund steht, hat der Anti-Squat-Wert in der Regel Vorrang vor den anderen Fahreigenschaften.

BIKERUMOR: Wie konstruiert man Anti-Squat in einen Rahmen?

CLOWARD: Das kann schnell sehr technisch werden. Ganz allgemein ausgedrückt, wird Anti-Squat in einem Rahmen durch die Kontrolle des Instant Center (IC) der Hinterachse konstruiert. Das IC ist der Punkt, um den die Hinterachse beim Einfedern schwenkt. Das IC kann seine Position an jedem Punkt des Einfederns ändern. Das IC wird durch Veränderung der Position der Drehpunkte gesteuert. Die Kunst des Federungsdesigns besteht darin, alle oben genannten Kräfte auszubalancieren und zusätzlich Geometrie, Rahmenformen, Flaschenhalter, Antriebsstrang, Stoßdämpferplatzierung und -spezifikationen zu berücksichtigen, um das beste Fahrrad für den beabsichtigten Zweck und Gebrauch zu bauen.

PARRY: Anti-Squat ist ein Ergebnis der Beziehung zwischen dem Kettenkraftvektor und der Drehpunktposition. Die einfache Antwort ist also, den Drehpunkt zu manipulieren. Es gibt jedoch viele Variablen, die hier zu berücksichtigen sind, einschließlich des Hebelverhältnisses, des Achsweges, des Kettenwachstums und des Anti-Steigens.

KRUEGER: Um diese Frage wirklich zu beantworten, ohne Teile auszulassen oder Argumente zu schaffen, indem bestimmte Bereiche beschönigt werden, gibt es ein 555-seitiges Buch, das man lesen muss, um die Antwort auf diese Frage wirklich zu verstehen und zu erklären. Es gibt auch patentierte Methoden, die jemand kennen muss. Die kurze Antwort lautet: Mathematik, Geometrie und deren Anwendung, um künstliche Punkte im Raum auszurichten, die sich darauf auswirken, wie das Fahrrad reagiert, wenn sich die Masse (der Mensch) bei Beschleunigung nach hinten verschiebt, und wie sich bestimmte Kräfte auf den Rahmen auswirken können. Ein Fehler, den viele Fahrradhersteller machen, ist, dass sie versuchen, ein Fahrrad zuerst aus optischen oder fertigungstechnischen Gründen zu entwerfen, und dann hoffen, dass die Federung funktioniert. Wenn man ein gefedertes Fahrrad entwirft, muss man als allererstes die Kinematik der Federung richtig auslegen, um richtig fahren zu können, und erst danach kommen die optischen und fertigungstechnischen Aspekte ins Spiel.

BIKERUMOR: Was ist das Fazit?

Ein Fahrrad mit dem richtigen Anti-Squat zu bekommen ist sowohl einfach als auch schwierig. Es ist einfach, weil die meisten Marken heutzutage ihre Räder so konstruieren, dass sie mit der Konkurrenz mithalten können. Ein Fahrrad ohne guten Anti-Squat kann einfach nicht mithalten und man würde es schnell bemerken (danke, soziale Medien!). Aber das ist schwierig, weil die Marken in der Regel keine Zahlen veröffentlichen und sich stattdessen auf nichtssagende Begriffe wie „gut“ verlassen, um ihre Anti-Squat-Leistung zu beschreiben.

Und wie unsere Experten bereits erwähnt haben, benötigen unterschiedliche Fahrradtypen und Fahrer unterschiedliche Dinge. Unterschiedliches Terrain profitiert auch von unterschiedlichen Designs. Wenn Sie zum Beispiel technische Anstiege haben, bei denen Sie oft aus dem Sattel müssen, dann wollen Sie wahrscheinlich etwas weniger, damit das Hinterrad dem Gelände folgen kann, obwohl Sie kräftig in die Pedale treten. Das bedeutet aber auch, dass Sie bei flachen Passagen wahrscheinlich mehr Pedalrückschlag haben. Indem man die Anti-Squat-Eigenschaften in die Kinematik einbaut, anstatt sich auf eine straffe Dämpfung bei niedrigen Geschwindigkeiten zu verlassen, erhält man eine Federung, die geschmeidig ist, wenn man über die kleinen Hindernisse gleitet, und die dennoch das Wippen der Pedale verhindert.

Wie immer empfehlen wir Ihnen, vor dem Kauf so viele verschiedene Fahrräder wie möglich zu fahren. Schauen Sie auf den Websites Ihrer Lieblingsmarken nach Demo-Terminen, besuchen Sie Veranstaltungen wie das Northstar Free-Ride Festival auf der Interbike oder die Outerbike, um das Angebot zu testen, und finden Sie heraus, was sich für Sie richtig anfühlt.

Bleiben Sie dran, nächste Woche erkunden wir das Anti-Rise…

Der Spaß hört nie auf. Bleiben Sie dran, denn jede Woche gibt es einen neuen Beitrag, der sich mit einem kleinen Thema aus dem Bereich Fahrwerkstechnik, Tuning oder Produkte beschäftigt. Sehen Sie sich vergangene Beiträge hier an. Haben Sie eine Frage, die Sie beantwortet haben möchten? Schicken Sie uns eine E-Mail. Möchten Sie Ihre Marke oder Ihr Produkt vorstellen? Auch das können wir tun.