Kleiner Riss oder Macke am Carbonrahmen - wie einschätzen ?

Kleine Macke oder Riss am Carbonrahmen

Die Carbonfaser ist der Rohstoff mit dem größten Leichtbaupotential am Markt und somit wird nur soviel Material verarbeitet, wie für den spezifischen Einsatz nötig und schließt den Lenkereinschlag am Oberrohr oder ähnliches nicht mit ein.

Carbon ist ein Werkstoff bei dem es auf die Achsrichtung der Fasern ankommt (anisotrop), was maßgeblich für die Performance ist. Im Vergleich dazu weisen metallische Werkstoffe in allen Richtung die gleichen Eigenschaften auf (isotrop). Eine defekte, unterbrochene Carbonfaser ist im Vergleich wesentlich entscheidender wie eine Macke an einem metallischen Fahrradrahmen.

Die Materialeigenschaften von Carbon, Faserverbundmaterialien allgemein, werden auf der Microebene im Herstellungsprozess definiert, hierzu zählen als Hauptfaktoren die Ausrichtung der Fasern, die  Faserspezifikation, sowie die Wahl der Matrix. Daraus ist es ein Leichtes abzuleiten, dass bereits eine kleinere Fraktur zu einer erheblichen Schädigung der Gesamtkonstruktion führt. Im Vergleich zu metallischen Werkstoffen, welche in alle Richtungen durchgängig  die gleichen Werkstoffeigenschaften aufweisen. 

Kommt es zu einer kleinen Schädigung, ist zwischen Schramme, Einriss / Cut und Lackabsplitterungen, je nach Impulsstärke und Einschlagswinkel, zu differenzieren. Ebenso ist die Lage für eine Beurteilung entscheidend, Macke am Rohr, am Knotenpunkt, ob Ausfallende oder Tretlagerknoten. Ist der Materialgrund der Schramme nicht schwarz (bei Klarlackierungen wäre es Weiß - Weißbruch), so deutet dies auf einen Lackkratzer hin. Geht die Macke bis auf die äußerste Carbonschicht durch, oder ist eine großflächigere Lackabsplitterung zu sehen, ist eine Strukturschädigung wahrscheinlich.

Als einfacher Test für jedermann empfiehlt sich der „hochtechnologische Daumendrucktest“, gibt die Stelle unter Druck auch nur etwas mehr nach, als im Vergleich zum benachbarten Material, ist eine ernsthafte Schädigung vorhanden und sollte umgehend repariert werden.

Dies ist mitnichten das Todesurteil für einen Carbonrahmen. Die unterbrochene Faser fällt aber definitiv aus, und die umliegenden Fasern müssen fortan „ihre Arbeit“ übernehmen. Dies führt bei weiterem Einsatz zu einer schleichenden Überbelastung der benachbarten Fasern und somit zu Delamination, (Ablösen der einzelnen Carbonlagen untereinander). Der Schaden vergrößert sich schleichend durch weitere Fahrkilometer mit den einhergehenden Vibrationen und Stößen, ist aber von Außen nicht sichtbar, also ACHTUNG !!!  Der Mythos vom plötzlichen Versagen von Carbon ist so nicht haltbar.

Für die mittel- bis langfristige Fahrsicherheit ist eine sofortige Reparatur der Königsweg. Die defekte Faser und mit einhergehende lokal begrenzte Delaminationen werden ausgeschliffen, mit frischem Laminat wieder verschlossen und überbrückt, sowie zur Originalkontur gearbeitet ( kein zusätzlicher Materialauftrag !) Technisch betrachtet ist dies eine vollwertige Instandsetzung und gleichwertig wie die Ausführung von Knotenpunkten in der Monocoque-Bauweise.

Die Bewertung ist aber auch von der Lage des Defektes entscheidend abhängig. Oft kommt es im Tretlagerknoten, dem meist belasteten Punkt am Rahmen, durch die immensen Antriebs- und Verwindungskräfte zu minimalen Lackrissen, Carbon ist steif, aber nicht unendlich. Dies sollte nicht überbewertet werden, aber auch nicht aus dem Auge gelassen werden. Für weitere Informationen zu Rissen im Tretlagerbereich hier klicken . 

Eine weitere Besonderheit für Risse ist die Stelle im Übergang von Ausfallende zu Sitz-oder Kettenstrebe. Zeigt sich ein Querriss an genannter Stelle so ist dies in der Regel keine dramatische Sache die mit einer einfachen Reparatur aus der Welt geschaffen werden kann. Hier handelt es sich um Spannungs- bzw. Virbrationsrisse im Übergang zwischen zwei Komponenten, welche miteinander verklebt wurden. Oft ist das Ausfallende separat gefertigt, ob aus Carbon oder Aluminium, und wird mit der Sitz- und der Kettenstrebe verklebt. Durch langfristige Vibrationen kann es zu Rissbildungen der harten, spröde Verklebung kommen. 

Kommt der Riss, die Macke, durch einen gröberen Sturz oder sonstigen offensichtlichen Schaden, ist grundsätzlich eine zerstörungsfreie Prüfung ratsam. Denn nicht alle Schäden müssen sich sichtbar abzeichnen. Bei kleineren Schäden ist nicht mit einem sofortigen Bruch des Rahmens zu rechnen, aber ist die Ursache, der Ansatzpunkt für ein schleichendes Versagen, was dann "nur" scheinbar zum plötzlichen Totalversagen führt. 

Vergleicht man Fahrradrahmen aus Carbon mit Stahl- oder Aluminiumrahmen sind letztere für Beschädigungen weniger empfindlich, aber kommt es zu einem ernsthaften Schaden ist eine Instandsetzung eines Carbonrahmens deutlich einfacher und absolut vollwertig. 

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