Schaltungsspezial 2021 – Teil 3: Der Prüfstandstest

Welche Mountainbike-Schaltung schaltet am schnellsten? Welche lässt sich am leichtesten bedienen? Und welche spannt die Kette am zuverlässigsten? Lohnt sich der Aufpreis für ein Topmodell oder eine elektronische Schaltung? Um diesen Fragen auf den Grund zu gehen, haben wir acht aktuelle Kettenschaltungen – von der günstigen Microshift Advent X bis hin zur teuren Rotor 1×13 MTB – auf dem Prüfstand gefahren. So viel vorweg: Die Ergebnisse räumen mit einigen gut gehegten Glaubensgrundsätzen auf, etwa dem, dass elektrische Schaltungen schneller schalten würden … doch dazu mehr im Artikel.

SRAM oder Shimano? Die Frage der Schaltung ist für viele Mountainbiker*innen von beinahe religiöser Bedeutung, gibt es doch auf beiden Seiten klare Favoriten und zugehörige Überzeugungen, warum dies so ist. Gerne werden dann das Schaltgefühl oder auch die Schaltgeschwindigkeit beschrieben, was jedoch völlig subjektiv ist. Nüchterner Fakt ist: Heute schalten alle Schaltungen und die Differenzierung findet eher darüber statt, mehr Gänge zu haben oder elektrisch aktuiert und per Funkt angesteuert zu sein. Die echten Unterschiede – so zeigt es sich in unserem großen Marktüberblick aus Teil 2 dieses Schaltungsspezials – liegen bei Preis und Gewicht.

Und die Innovation am Schaltvorgang selbst? Findet man an der Kettenschaltung vergleichsweise selten. Der Durchbruch war, wie wir im ersten Teil des Schaltungsspezials herausgearbeitet haben, sicherlich der Moment, in dem überhaupt zuverlässig zwischen den damals noch wenigen Ritzeln geschaltet werden konnte. Heute haben wir ein enormes Maß an Schaltqualität quer durch alle Gruppen erreicht. Doch eine XTR oder eine XX1 Eagle AXS wirken immer noch wie Statussymbole. Können sie mehr, als nur leichter und eventuell schöner zu sein?

So viel vorneweg: Um die Frage der Haltbarkeit machen wir in diesem Vergleich einen großen Bogen. Ich hatte schlicht nicht die Zeit, mit jeder Schaltung auf der Rolle 5.000 km zu absolvieren und mich dabei in repräsentativem Umfang mit Staub, Sand und Matsch bespritzen zu lassen. Stattdessen haben wir uns an den wesentlichen Fragen rund um Schaltungen orientiert, die sich reproduzierbar und repräsentativ quantifizieren lassen:

• Schaltgeschwindigkeit
• Schaltkräfte
• Hebelwege
• Käfigspannkraft

Gewicht und Preis hatten wir uns bereits in Teil 2, der Marktanalyse, angeschaut. Diese Daten greifen wir selbstverständlich wieder auf. Um das Bild abzurunden, haben wir uns neben den quantifizierten Werten auch noch drei qualitative Bereiche angeschaut:

• Montage
• Einstellung
• Servicefreundlichkeit

In der Summe dieser Analysen beantworten wir dann,  welche Schaltung im Feld die beste ist. Sofern sich denn abseits von Preis und Gewicht ein Unterschied messen lässt.

Video: Vergleichstest Schaltungen

Prüfstand: Wie haben wir getestet?

Da wir ausschließlich Kettenschaltungen vergleichen (der Marktüberblick sagt, das deckt den Großteil der verbreiteten Lösungen ab), haben wir unsere Testverfahren entsprechend ausgewählt. Zum ersten Mal haben wir dabei tatsächlich einen Prüfstand verwendet. Schließlich ging es darum, möglichst gut die Effekte von persönlicher Präferenz, Überzeugung und Gefühl auszublenden.

Ausgangspunkt ist ein einheitlicher Rahmen gewesen, an dem wir die Schaltungen montieren können. Das Team von Nicolai hat uns hier für den Test mit einem Nicolai Argon GTB ausgeholfen, an dem wir alle Schaltungen montiert haben. Tatsächlich ist dieser Rahmen das einzige Bike, das ich jemals zu Hause hatte, aber nicht einen Meter tatsächlich gefahren bin.

Grund dafür ist, dass wir das Rad direkt auf einem Heimtrainer montiert haben. Dabei haben wir uns für einen Wahoo KickR V5 entschieden, den die Kollegen von Rennrad-News.de gerade im Test gehabt haben (Wahoo KickR V5-Test). Da das gute Stück jedoch nach wie vor nicht mit einem MicroSpline-kompatiblen Freilaufkörper geliefert wird und unsere Versuche, via Novatec einen passenden Freilauf zu besorgen, scheiterten, mussten wir uns erneut umschauen. Wieder half das Team von Rennrad-News, denn Chefredakteur Jan hat sich gerade einen Elite Diret XR geschossen. Die italienische Alternative zum Wahoo kommt mit dem passenden MicroSpline-Freilauf für aktuelle Shimano-Kassetten. Leider jedoch auch mit einer gruseligen App und schwer verständlichem Abo-Modell … weshalb wir bei allen Schaltungen außer den Shimano-Modellen den Wahoo KickR verwendet haben.

Fertig? Fast. Kleine Studiobeleuchtung und ein iPhone 12 Pro als High-Speed-Kamera auf einem Stativ und schon durfte unser Testtreter Xaver – als Rennradneueinsteiger gänzlich unvoreingenommen hinsichtlich der getesteten Mountainbike-Schaltungen – in die Pedale treten. Nach einigen Probeläufen haben wir folgende Rahmenbedingungen festgelegt:

• Leistung 100 W
• Kadenz 80 U/min
• Anzahl Schaltvorgänge alle Gänge der Kassette; jeweils mindestens 5 Mal; einzelne Schritte; sowohl hoch, als auch runter

Die so dokumentierten Schaltvorgänge haben wir im Anschluss im Video ausgewertet und so die Schaltzeit ermittelt – und uns natürlich auch einen Eindruck des Gangwechsels an sich gemacht. Nicht nur 525Rainer wird sich fragen, ob 100 Watt genug sind. Fakt ist: Wir haben bis hin zu 500 W getestet – aber das hat der Xaver nicht lange mitgemacht. Der eigentliche Punkt ist jedoch: Es ist dabei kein Unterschied zu sehen gewesen. Die Zeiten, in denen Lastschaltung beispielsweise am Umwerfer zu Problemen führte, sind bei den aktuellen Schaltungen soweit ausgeräumt. Zumal, wenn einzelne Gänge geschaltet werden. Und einen Elektromotor wollten wir nicht verwenden, denn die Simulation des menschlichen – etwas unrunden – Tretverhaltens wollten wir uns dann doch ersparen. Ganz allgemein sollte man jedoch auch bei der Kettenschaltung, die unter Last geschaltet werden kann, zumindest ein wenig Kraft rausnehmen. Wir alle machen das mehr oder weniger unterbewusst ohnehin, von dem her haben wir den Test mit den beschriebenen Rahmenbedingungen durchgeführt.

Nun gibt es noch einen kleinen letzten Kniff: Uns interessiert die Schaltzeit im Sinne von „Betätigung des Schalthebels“ bis „der nächste Gang ist eingelegt“. Nur so lässt sich auch eine Aussage treffen, ob beispielsweise eine elektrische oder hydraulische Aktuation einen Zeitvorteil bringt. Um das zu ermöglichen, hat mein kleiner Bruder Raffael kurzerhand zwei dünne, bereits bei 1 N Last auslösende Taster für die Schalthebel aufgetrieben. Diese hat er mit zwei LEDs versehen, die in einem natürlich 3D-gedruckten Gehäuse an der Kettenstrebe ihren Platz gefunden haben. Auf diese Weise sehen wir in den Filmaufnahmen vom Schaltwerk das Eingangssignal der Hebel – und können die tatsächliche Schaltzeit des Gesamtsystems betrachten.

Was bleibt, sind ein Tag auf der Rolle mit viel Schrauben und noch mehr Treten – und die Analyse von über 1.000 Schaltvorgängen im Video. Klingt nach insgesamt relativ viel Aufwand. War es auch. Wir wollten aber eine Antwort auf die Frage liefern, ob es Unterschiede gibt und wenn ja, wie groß diese sind. Außerdem geht es für mich persönlich ums Prinzip: Was bringt eine elektrisch aktuierte Schaltung? Schon bei uns in der Redaktion scheiden sich an diesem Punkt die Geister.

Der Vollständigkeit halber sei gesagt, dass wir zur Bestimmung der Losbrechkraft des Käfigs einen hochwertigen Federkraftmesser mit Schleppzieher verwendet haben. Dieser kam auch zur Bestimmung der Hebelkräfte zum Einsatz. Die Hebelwege haben wir mit einem Messschieber bestimmt. Alles weit weniger spektakulär, aber wichtig für das Gesamtergebnis.

Teilnehmerfeld: Wen haben wir getestet?

Um aus dem breiten Angebot eine relevante Auswahl zu treffen, haben wir acht verschiedene Schaltungen zum Test geordert. Initial wollten wir uns vor allem auf den eingangs erwähnten Religionsstreit zwischen SRAM und Shimano konzentrieren. Doch im Laufe der Recherche zum Markt ist schnell klar geworden: Es gibt die Alternativen, auch wenn sie teils weit weniger bekannt sind. Angesichts dessen setzt sich unser Testfeld wie folgt zusammen:

• Shimano XTR M9100
• Shimano Deore M6100
• SRAM X01 Eagle AXS
• SRAM GX Eagle AXS
• SRAM NX Eagle
• Rotor 1×13 MTB
• TRP TR12
• Microshift Advent X

Selbstverständlich fehlen hier echte Exoten wie Ingrid aus Italien (zum Zeitpunkt des Tests nicht lieferbar) oder ein Klassiker wie die Shimano XT (wir konzentrieren uns auf Top- und Einsteigermodelle). Auch dedizierte Downhill-Antriebe sind nicht abgebildet (wer schaltet da schon?). Zwei Schönheitsfehler gibt es in dieser Auswahl dennoch:

1. Wir hätten gerne die SRAM XX1 Eagle AXS als Gegner der Shimano XTR genutzt, doch die war nicht lieferbar. Also haben wir die X01 verwendet.
2. Der von uns gewünschte Test der mechanischen SRAM XX1/X01-Schaltung gegen die elektrische AXS-Variante war leider nicht möglich.

Abgesehen von diesen zwei kleinen Punkten sind wir zufrieden mit der Auswahl. Zumal in einem Jahr, das davon geprägt ist, dass man einfach keine Teile bekommt. Gerne hätten wir noch weitere Modelle getestet, doch die Sunrace 12-fach-Schaltung war nicht schnell genug verfügbar und die Komponenten von Box Components sind derzeit in Deutschland nicht im Verkauf. Hier gibt es offenbar patentrechtliche Probleme und keinen Importeur mehr.

Somit bleiben vier weitere Randbemerkungen zum Test:

1. Alle Schaltungen sind uns von den Herstellern für den Test kostenlos zur Verfügung gestellt worden. Mit Ausnahme der Microshift Advent X sind alle Schaltungen neu gewesen, bei der Shimano XTR (Shimano XTR M9100-Langzeit-Test) kam aus Gründen der Verfügbarkeit eine ca. 100 km gefahrene Kassette aus einem anderen Testrad zum Einsatz. Das Jahr 2021 lässt grüßen … und stark auch, dass im Giant Reign 29-Test direkt von einem User entdeckt wurde, dass die XTR-Kassette auf einzelnen Fotos fehlt. Ihr seid spitze!
2. TRP stellt keine eigene Kassette her, weshalb wir sie mit einer e*thirteen Helix R-12-fach-Kassette (9–51 Zähne) kombiniert haben.
3. Rotor und Microshift stellen keine eigenen Ketten her. Hier haben wir jeweils passende 12- und 10-fach-Ketten von KMC verwendet. Damit haben wir den dritten großen Kettenhersteller neben SRAM und Shimano an Bord.
4. Für die Marktübersicht und Gruppenfotos haben wir (soweit verfügbar) die zugehörigen Kurbeln verwendet. Am Prüfstands-Bike haben wir der Einfachheit halber eine RaceFace Next R-Kurbel mit 32er Kettenblatt montiert. Die Kurbel und das Kettenblatt haben keinen Einfluss auf die Schaltqualität oder die Schaltgeschwindigkeit. So haben wir deutlich weniger zu Schrauben gehabt.

Testergebnis: MTB-Schaltungen

Damit genug der Vorrede – schauen wir uns die Ergebnisse im Vergleichstest der wichtigsten Mountainbike-Schaltungen im Hinblick auf Schaltgeschwindigkeit, Schaltkräfte, Hebelwege und Käfigspannkraft an.

Schaltzeiten / Schaltgeschwindigkeit

Die Zeit für einen Schaltvorgang haben wir wie folgt definiert: Druck des Schalthebels bis die Kette das neue Ritzel vollständig umschließt. In der Videoanalyse zeigt sich, wie wichtig insbesondere der letzte Punkt ist. Bei einigen Schaltungen „springt“ die Kette am Ende des Schaltvorgangs auf das neue Ritzel, bevor sie sich beruhigt. Bei anderen Schaltungen wird sie „sanft übergeleitet“. Diese Charakteristik haben wir abgesehen von ihrem Einfluss auf die Schaltzeit nicht bewertet. Sie ist jedoch subjektiv deutlich spürbar und der eigentliche Grund für die verschiedenen Glaubensrichtungen – es empfiehlt sich hier, die Videos der Schaltvorgänge anzuschauen.

Die Ergebnisse in absoluten Zahlen (Mittelwerte über alle Gänge, jeweils mindestens fünf Messungen je Schaltvorgang) lesen sich wie folgt:

Mit Ausnahme der elektrischen SRAM AXS-Schaltungen schalten alle Testkandidaten schneller auf ein größeres Ritzel, als auf ein kleineres. Die Bandbreite reicht dabei von 0,35 bis 0,44 Sekunden. In Prozent ist das ein substanzieller Unterschied (25,7 %), der mit 9 Hundertstelsekunden gefühlt aber nur bedingt auszumachen ist.

Der Preis einer Schaltung hat keinen Einfluss auf die Schaltgeschwindigkeit!

Im Mittelwert am schnellsten schaltet die SRAM NX Eagle mit 0,35 s, unmittelbar vor der Shimano Deore M6100 sowie der TRP TR 12 (jeweils 0,36 s). Diese Differenz liegt definitiv im Rahmen der Messungenauigkeiten unseres Testaufbaus, hebt aber in maximal deutlicher Weise hervor, dass der Preis einer Schaltung keinen Einfluss auf die Schaltgeschwindigkeit hat! So unterliegt die Shimano XTR der Deore (in beiden Richtungen, jeweils um wenige Hundertstelsekunden). Die X01 AXS (SRAM X01 AXS-Langzeit-Test) kann zwar die günstigere GX Eagle AXS (SRAM GX AXS-Test) hinter sich lassen, aber nur um 0,03 s – also auch klar im Bereich der Messtoleranzen.

Die langsamste Schaltung beim Schalten auf ein größeres Ritzel ist dann auch die elektrischen SRAM GX Eagle AXS, knapp hinter der MicroShift Advent X, der Rotor 1×13 MTB und der SRAM XX1 Eagle AXS. Die ist dafür die schnellste Schaltung, wenn von einem größeren auf ein kleineres Ritzel geschaltet wird. Sie liegt mit 0,40 s knapp vor der GX Eagle AXS (0,43 s) sowie der SRAM NX Eagle (0,46 s). In etwa gleich schnell sind Shimano Deore M6100, TRP TR12 und MicroShift Advent X (jeweils 0,48 s). Die Shimano XTR M9100 und die Rotor 1×13 MTB sind mit 0,49 s die langsamsten Schaltungen im Vergleich. Auch hier zeigt die Bandbreite von 0,40 bis 0,49 s in Prozent ausgedrückt einen echten Unterschied (22,5 %), absolut betrachtet ist jedoch auch hier keine Geschwindigkeitsdifferenz spürbar.

Auf den großen Ritzeln steigt die Schaltzeit deutlich an.

Neben den Mittelwerten haben wir uns auch angeschaut, wie sich die Schaltzeit von Gang zu Gang verändert – und dabei auch die Schaltrichtung berücksichtigt. Hierbei zeigt sich, dass mit den großen Gangsprüngen auf den größten Ritzeln der Kassette die Schaltzeiten deutlich ansteigen. So dauert der Schaltvorgang vom ersten in den zweiten Gang nur etwa halb so lang wie der vom elften in den zwölften. Hauptursache hierfür ist, dass die Kette deutlich länger um das Ritzel laufen muss, bevor der Schaltvorgang beendet ist. Aufgrund der vorgegebenen Kadenz ist in unserem Test die Kettengeschwindigkeit konstant. In der Praxis muss das nicht der Fall sein – je nach Fahrstil werden stark unterschiedliche Kadenzen getreten, die natürlich einen Einfluss auf die absolut gemessenen Zeiten haben.

In der Vielzahl der Messungen fallen nur wenige Ausreißer im Testfeld auf. Beim Heraufschalten auf den größeren Ritzeln fällt die günstige Microshift Advent X klar gegenüber den Wettbewerbern zurück. Im Gegensatz dazu liegt die TRP TR12 ab dem siebten Gang und aufwärts jeweils am unteren Ende des Testfeldes (also bei den schnelleren Schaltungen). Interessant ist, dass die hydraulische Rotor MTB 1×13 auf den kleinen Ritzeln eher am oberen Ende des Feldes liegt (also relativ langsamer ist), während sie auf den größeren Ritzeln zu den schnelleren (und schnellsten) Schaltungen gehört. Hier kann sie von ihrer engeren Abstufung profitieren, die der zusätzliche Gang mit sich bringt. Die gesammelten Werte zeigt die folgende Grafik:

Neben den Werten zur Schaltzeit als Maß für die Schaltgeschwindigkeit der von uns getesteten Mountainbike-Schaltungen haben wir uns auch die zugehörigen Standardabweichungen für unsere Versuchsreihen angeschaut. Hierbei haben sich jedoch keine augenfälligen Unterschiede ergeben. Wohl aber lässt sich aus den Daten herauslesen, dass die elektrisch aktuierten SRAM AXS-Schaltungen minimal weniger Standardabweichung aufweisen als die mechanischen Schaltungen. Bei der hydraulischen Rotor MTB 1×13 hatten wir einige Schaltvorgänge, die wir mangels präziser Bedienung ausschließen mussten. Grund hierfür ist vor allem fehlende Erfahrung (auf dem Prüfstand haben wir sie zum ersten Mal gefahren), zu einem Teil aber auch, dass derselbe Hebel zum Schalten in beide Richtungen verwendet wird. Den Unterschied macht dabei, wie tief der Hebel gedrückt wird. Das will gelernt sein und ist systembedingt. Besser ist es nicht.

Was unsere Analyse der Schaltzeiten nicht bewertet, ist die Qualität des Schaltvorgangs. Sie beschreibt, wie die Kette von einem auf das andere Ritzel wechselt. Einen korrekten Schaltvorgang angenommen, gibt es hier im Groben wie beschrieben zwei Optionen: Entweder die Schalthilfen funktionieren wie gedacht und die Kette wechselt ohne erkennbaren Sprung ausgehend von einem beliebigen ersten Kettenglied auf das nächstgrößere, beziehungsweise -kleinere Ritzel. Oder (und im weniger sauber entwickelten Fall) springt die Kette mit allen Gliedern auf das größere Ritzel, nachdem die volle Umschlingung aufgelaufen ist.

In der Videoanalyse für die Schaltzeiten zeigen sich zwischen den Kandidaten im Test erhebliche Unterschiede. Vor allem die Shimano Hyperglide Plus-Kassetten zeigen in beeindruckender Art und Weise, wie rund und weich ein Schaltvorgang im Jahr 2021 verlaufen kann. Diese Unterschiede sind jedoch relativ schwerer zu quantifizieren und bringen am Ende des Tages keinen direkten Vorteil. Hinzu kommt, dass wir nicht ausschließen können, dass die Betätigung am Hebel einen Einfluss auf das beobachtete Verhalten hat. Etwaige Auswirkungen auf die Haltbarkeit des Antriebs sind denkbar, von uns aber nicht mess- und bewertbar. Wer hier mehr weiß, darf diesen Artikel gerne ergänzen. Wer sich einen Eindruck vom beschriebenen Schaltverhalten machen will, der kann alle 1.094 Schaltvorgänge für alle Schaltungen im eingangs verlinkten Video anschauen. Viel Spaß!

Schaltzeiten – Zusammenfassung

Die Unterschiede bei den Schaltzeiten der acht getesteten Schaltungen sind minimal. Betrachtet man den gesamten Schaltvorgang vom Drücken des Hebels bis zum vollständig eingelegten Gang, ergeben sich keine spürbaren Unterschiede und es lassen sich keine Vorteile für eine hydraulische, elektronische oder klassisch mechanische Schaltung ausmachen. Die schnellste Schaltung im Test ist die SRAM NX Eagle, die langsamste die Microshift Advent X und die Rotor MTB 1×13.

Schaltkräfte

Die Schaltkraft bestimmt, welche Kraft am Schalthebel angelegt werden muss, um einen Schaltvorgang auszulösen. Diese Kraft sollte so hoch liegen, dass eine unbeabsichtigte Bedienung ausgeschlossen ist – und natürlich so niedrig, dass einem „nicht der Daumen abfällt“.

Während die untere Grenze mit großer Wahrscheinlichkeit von der eigenen Motorik, dem Einsatzbereich und letzten Endes der Präferenz abhängig ist, gibt es für die obere Grenze klare Regeln. Wir orientieren uns hierbei zunächst am Grundsatzdokument „Manuelle Arbeit ohne Schaden“ der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA). Es definiert Maximalkräfte, die von den meisten Beschäftigten kurzzeitig aufgebracht werden können. Die Druckkraft mit dem Daumen wird hierbei auf maximal 70 N (das entspricht ca. 7 kg) gesetzt. Dieser Wert sollte nicht überschritten werden, wenn die Schaltung dauerhaft sicher und verletzungsfrei bedienbar sein soll.

Die Schaltkräfte haben wir mit einem Federkraftmesser bestimmt, dessen Aufnahmepunkt wir mittig auf dem Schalthebel platziert haben. Beim Ziehen bis zum Schaltpunkt haben wir darauf geachtet, dass der Kraftmesser genau in der Schwenkebene des Schalthebels liegt, um etwaige Einflüsse durch Reibung zu minimieren.

Das Ergebnis: Die getesteten Schaltungen liegen hinsichtlich der erforderlichen Schaltkraft weit auseinander. Das gilt nicht nur zwischen den Herstellern, sondern teils auch zwischen verschiedenen Produkten eines Herstellers. Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse in der Übersicht.

Klar ist, dass bei mechanischer und hydraulischer Betätigung die Kraft entgegen der Feder im Schaltwerk höher ausfällt – also beim Schalten auf ein größeres Ritzel (die Zeiten von inversen Schaltwerken sind zum Glück vorbei). Um diesem Effekt entgegenzuwirken, setzen fast alle Hersteller auf einen längeren Hebel zum Hochschalten. Soweit die Theorie, die für elektrische Schalthebel natürlich nicht zutreffend ist.

Die geringsten Schaltkräfte weisen – wir hätten es erwartet – die elektronischen Taster der SRAM AXS-Schaltungen auf. Jeweils 7 N zum Schalten auf ein größeres Ritzel und 11 N für die Gegenrichtung messen wir. Den letzten Wert erreicht jedoch auch die mechanische Shimano Deore (Shimano Deore M6100-Test) – beim Hochschalten kommt sie jedoch mit 14 N auf den doppelten Wert. Interessant ist hier im Vergleich die Shimano XTR: Bei fast identischer Hochschaltkraft (15 N) kommt sie beim Runterschalten auf deutlich höhere 24 N. Den technischen Grund kennen wir nicht, doch es muss ihn geben.

In beide Schaltrichtungen weitestgehend identische Schaltkräfte weist die MicroShift Advent X auf (16 N hoch, 17 N runter). Bei der Rotor 1×13 MTB schaltet es sich deutlich leichter auf das kleinere Ritzel (15 N), während für das Hochschalten immerhin mindestens 28 N fällig werden. Grund hierfür ist, dass derselbe Hebel tiefer gedrückt werden muss. Vom beschriebenen mechanischen Vorteil des längeren Hebels kann Rotor im Setup mit nur einem Hebel nicht profitieren.

Somit bewegen sich alle Schaltungen mit Ausnahme der TRP TR 12 zwischen 7 und 28 N. Die 7 und 11 N der SRAM AXS-Schaltungen sind mir persönlich zu wenig, da in ruppigem Terrain Fehlbedienungen nicht ausgeschlossen werden können. Die Werte zwischen 10 und 20 N fühlen sich für mich genau richtig an und auch die 24 oder 28 N bei der XTR oder Rotor sind kein Problem – wenn auch eine Ecke straffer.

Doch es gibt auch noch die TRP TR 12. Diese war bereits im Test mit teils fingerbrecherisch hohen Schaltkräften aufgefallen (TRP TR12-Test). Diese Beobachtung hat sich auf dem Prüfstand nicht direkt erhärtet. Wir messen hier 44–85 N für ein größeres Ritzel (Kraft abhängig von der Einstellung der Kupplungskraft) und 27 für ein kleineres. Beide Werte liegen allerdings extrem hoch (und teils auch außerhalb der Gesundheitsempfehlungen) und fühlen sich dank der kurzen Hebelwege (dazu im nächsten Absatz mehr) besonders knackig und irgendwie auch schnell an.

Um dem Thema weiter auf den Grund zu gehen, haben wir die Schaltung an ein Testrad montiert und sind mit Kraftmesser fahren gegangen. Um einen Defekt auszuschließen, haben wir die Messungen mit einer zweiten TRP-Schaltung nochmals durchgeführt, dabei jedoch unsere erste Messung bestätigt gefunden. Interessant ist, dass die Schaltkräfte nicht konstant gleich hoch sind. So verändern sie sich im Laufe einer Messreihe und nehmen deutlich zu. Teilweise erreichten wir hier Werte, die mit unserem Federkraftmesser nicht mehr messbar waren (über 10 kg und klar außerhalb der Richtlinie zur Arbeitsgesundheit) und die auch mit dem Handballen anstelle des Daumens nicht mehr schaltbar waren. Erst ein manuelles Zurücksetzen der Käfigkupplung reduziert die Kräfte dann wieder auf die niedrigsten möglichen Werte.

Was passiert hier? Ich habe die Vermutung, dass der Käfig beim Schalten – insbesondere in den kleinen Gängen (= größere Ritzel, Kettenlängung) und bei konstantem, langsamem Tritt – verkeilt, beziehungsweise verkantet und dadurch zum Fingerbrecher wird. So sind die Schaltkräfte niedriger, wenn man schneller tritt und nur einen Gang schaltet. Das würde erklären, warum wir auf dem Prüfstand keine Probleme hatten. Über mehrere Gänge geschaltet, nehmen die Schaltkräfte dann deutlich und stetig zu (bis hin zu mehr als 100 N). Zusammen mit der Beobachtung des manuellen Zurücksetzens, führt uns das zu der Annahme, dass dieser Effekt direkt mit dem Aufbau der Käfigkupplung zusammenhängt. Sie arbeitet grob so wie ein Freilaufkörper. Die Annahme ist, dass die Kupplung durch den einzelnen Schaltvorgang selber nicht zuverlässig zurückgesetzt wird.

Diese Annahme des – in welcher Weise auch immer gearteten – Verkeilens der Kupplung beruht auf  Beobachtungen von der Betätigung des kleinen Schalters am Schaltwerk, über den sich bei TRP die Kupplung manuell an- und ausschalten lässt. Hat man den manuellen Reset durchgeführt und die Schaltkräfte sind niedrig, ist der Schalter ohne Weiteres zu bedienen. Ist man jedoch in einem Zustand mit hohen Schaltkräften, lässt sich der Schalter der Kupplung nicht mit sinnvoller Kraft deaktivieren. Sie steht also unter Spannung, obwohl die Kette ruht. Ein manuelles Bewegen des Schaltwerkskäfigs über die Losbrechkraft der Kupplung hinaus löst das Problem und gibt den Schalter wieder frei. Das ist für uns die erste Erklärung, alles Weitere muss die Entwicklungsabteilung von TRP klären. Hier besteht definitiv erheblicher Nachbesserungsbedarf, denn die gemessenen Schaltkräfte, die schon in unserem oben verlinkten Test der TRP TR12-Schaltung aufgefallen waren, sind aus gesundheitlicher Perspektive nicht akzeptabel.

Schaltkräfte – Zusammenfassung

Die Unterschiede bei den Hebelkräften sind beträchtlich. Die elektronischen SRAM AXS-Taster lassen sich mit minimaler Kraft drücken, während bei den mechanischen Systemen die Streuung groß ist. Sie alle lassen sich jedoch ermüdungsfrei und problemlos betätigen. Die Ausnahme ist die TRP TR 12: Ihre Hebelkräfte hängen von der Einstellung der Käfigkupplung ab und gehen teilweise weit über das hinaus, was gesund ist. Sie ist die wohl einzige Schaltung, bei der man wegen ihrer Schaltkräfte von einem Kauf absehen könnte.

Hebelwege

Der Hebelweg beschreibt, wie weit der jeweilige Schalthebel gedrückt werden muss, um einen Schaltvorgang auszulösen. Je nach Modell und vor allem auch der verwenden Schalttechnologie, ergeben sich hier erhebliche Unterschiede. Die Messergebnisse der Hebelwege sind in der folgenden Grafik zusammen gefasst.

Passend zu den sehr geringen Bedienkräften der SRAM AXS-Schalthebel haben sie auch denkbar kurze Hebelwege. Wir messen 2 mm für ein größeres Ritzel und 3 mm für ein kleineres. Klar: Wo kein Schaltzug oder Hydrauliköl bewegt werden muss, gibt die Elektronik den Hebelweg vor. Und da reicht bekanntermaßen schon ein minimaler Weg. Ob SRAM in einer der kommenden Iterationen wohl auf kapazitive Touch-Schalter geht? Inspiriert von Tesla und der gesamten Autoindustrie? You heard it here first – der offensichtliche Unsinn ist hoffentlich klar!

Zurück zum Thema und den mechanischen Schaltungen. Die weisen relativ unterschiedliche Hebelwege auf. Von kurz und knackig für die TRP TR12 (15 / 5 mm) über die SRAM NX Eagle (19 / 5 mm) (SRAM NX Eagle-Test) hin zu den beiden Shimano-Schaltungen (Deore: 26 / 10 mm, XTR: 22 / 11 mm) oder auch der MicroShift Advent X (23 / 6 mm) liegen alle Schaltungen relativ weit gestreut. Ihnen allen gemein ist, dass am längeren Hebel zum Schalten auf größere Ritzel mehr Weg zurückgelegt werden muss. Grund hierfür ist wie beschrieben eine sinnvolle Reduktion der Hebelkräfte, wenn entgegen der Spannfeder im Schaltwerk gearbeitet wird.

Konstruktionsbedingt längere Hebelwege erfordert die Rotor 1×13 MTB. Um die benötigte Ölmenge in Bewegung zu setzen, muss ihr Hebel volle 26 mm für ein kleineres Ritzel und ganze 42 mm für ein größeres Ritzel bewegt werden. Das ist deutlich mehr als bei der Konkurrenz, war ergonomisch jedoch auch noch problemlos. Zumindest für normal große Männerhände. Donald Trump könnte es hier gegebenenfalls schwerer haben. Eher erfordert die wegabhängige Schaltrichtung eine Eingewöhnung, die man nicht unterschätzen sollte.

Hebelwege – Zusammenfassung

Alle gemessenen Hebelwege sind ergonomisch in einem sinnvollen Rahmen. Die Taster der SRAM AXS-Schaltungen fallen extrem kurz aus; bei der hydraulischen Rotor muss vergleichsweise tief gedrückt werden. Wirklich aussagekräftig ist erst die Kombination aus Hebelweg und Hebelkraft. Hier zeigen Shimano, die mechanische SRAM NX und Microshift die besten Kompromisse, bei den elektrischen SRAM-Versionen sind Kraft oder Weg für manche Geschmäcker zu gering und die an sich erfreulich kurzen Wege der TRP weisen klar zu hohe Bedienkräfte auf.

Spannkraft Schaltwerk

Als letzte Dimension betrachten wir die Losbrechkraft am Schaltwerkskäfig. Die erste Firma, die eine Reibkupplung im Drehpunkt des Schaltwerkkäfigs platzierte, war Shimano. Das Wirkprinzip: Wenn die Feder, über die der Käfig die Kette spannt, unter höherer Spannung steht, wird das Leertrum der Kette zwischen Kettenblatt und dem unteren Schaltröllchen besser ruhig gehalten. Das führt wiederum dazu, dass die Kette auch ohne Kettenführung seltener am Kettenblatt abgeworfen wird – im Idealfall gar nicht. Diese Eigenschaft war spätestens mit der Einführung der SRAM-1×11-Antriebe zwingend erforderlich, denn hier gab es keinen Umwerfer mehr, der die Kette auf dem Kettenblatt führt. Was zunächst ungewöhnlich aussah, ist inzwischen der Standard. Umwerfer sind im Jahr 2021 am Mountainbike ein Ding der Vergangenheit. Nicht ohne Grund gibt es in diesem Test keinen einzigen Umwerfer. Wir möchten uns an dieser Stelle noch einmal  für die Beseitigung des Umwerfers bedanken. Das macht auf dem Trail mehr Spaß, hilft der Entwicklung von Rahmen und verbessert die Schaltqualität. Und hat uns in diesen Test sehr viel Arbeit gespart.

Die Kupplung im System wird benötigt, damit sich die Kettenlänge noch ändern kann. Das wird einerseits während des Schaltvorgangs benötigt, andererseits aber auch beim Einfedern des Hinterbaus von vollgefederten Bikes. Ist die Kettenspannung zu hoch, wird der Hinterbau beim Einfedern behindert und der Schaltvorgang negativ beeinflusst. Ist sie zu niedrig, kann die Kette auf ruppigen Streckenabschnitten abgeworfen werden. Das führt dann am Kurvenausgang unter Umständen zu unschönen Stürzen …

Bereits vor ziemlich genau neun Jahren haben wir getestet, wie gut die neuartigen Schaltwerke von Shimano und SRAM die Kette kontrollieren. Dabei lag unser Fokus darauf, wie oft bei der Abfahrt über eine Treppe die Kette die Kettenstrebe berührt – und wie oft die Kette abgeworfen wird. Diesen Test haben wir nicht repliziert, doch die gemessene Käfigspannung haben wir erneut aufgenommen. Für die Messung haben wir wieder den hochwertigen Federkraftmesser mit Schleppzieher von der Hebelkraftmessung verwendet und jeweils auf Höhe des unteren Schaltröllchens die Kraft gemessen, die bei aktivierter (und soweit möglich auch deaktivierter) Kupplung benötigt wird, um das Losbrechmoment der Kupplung zu überwinden.

Klarer Champion bei der Losbrechkraft am Schaltwerkskäfig ist die TRP TR12. Sie ist über zwei kleine Schrauben am Drehpunkt des Käfigs einstellbar (maximal unpraktisch für ein reproduzierbares Ergebnis) und kann bis über 100 N eingestellt werden. Mehr konnten wir mit unserem Equipment nicht messen, wohl aber, dass im gleichen Zug leider auch die Hebelkraft auf 85 N ansteigt – was sich nicht mehr von Hand bedienen lässt!

Die niedrigste Losbrechkraft bietet das MicroShift Advent X-Schaltwerk (30 N). Bei Shimano (Deore: 37 N, XTR: 44 N), SRAM (NX Eagle: 35 N, GX Eagle AXS: 37 N, XX1 Eagle AXS: 38 N) und Rotor (42 N) scheint ein Konsens gefunden worden zu sein, mit wie viel Kraft der Schaltwerkskäfig spannen soll. Oder die Firmen haben ihre Benchmarks gemacht.

Konstruktionsbedingt gibt es bei den Kupplungen große Unterschiede, die wir hier jedoch nicht mehr weiter betrachtet haben. Ebenso gehen wir für den Moment nicht näher darauf ein, inwieweit die Kupplung bei Verschleiß nachgestellt werden kann (z. B. Shimano) oder nicht (z. B. SRAM). Bei Shimano, TRP und MicroShift lassen sich die Kupplungen manuell deaktivieren, um den Radausbau zu vereinfachen. Die bessere Lösung hat seit Jahren SRAM, wo der Käfig in offener Stellung arretiert werden kann – die Kupplung bleibt dafür jedoch aktiviert. Rotor geht nochmals einen anderen Weg und ermöglicht es, den Käfig zu entkoppeln und so die Spannrolle zu entlasten. Hintergrund dieser verschiedenen Lösungen sind sehr wahrscheinlich patentrechtliche Überlegungen, funktionieren tun sie soweit alle. Am einfachsten hat das jedoch SRAM umgesetzt.

Spannkraft – Zusammenfassung

Die Losbrechkräfte der Schaltwerke liegen insgesamt eng zusammen. TRP bietet eine einstellbare Käfigkupplung, die deutlich mehr Kraft aufbringen kann als alle anderen Schaltwerke. Die hohe Kraft hat aber erheblichen negativen Einfluss auf die Bedienkräfte.

Zusammenfassung

Welche Schaltung gewinnt unseren Prüfstandstest? In unser Gesamtergebnis fließt neben den quantifizierten Messungen auch die qualitative Bewertung mit ein. Dabei betrachten wir natürlich Preis und Gewicht, aber auch Montage, Einstellung und Servicefreundlichkeit. Die folgenden Tabellen zeigen die dabei ermittelten Ergebnisse in der Übersicht:

Technische Daten und Messwerte

Montage und Einstellung

Wartung und Reparatur

Ergebnis Gesamtwertung

Die einzelnen Werte gehen dabei mit einer Gewichtung ein, die wir anhand der Bedeutung im Alltag festgelegt haben. Anders als in den allgemeinen Bike-Tests beruhen alle Eingangswerte in diesem Vergleich auf Messungen, sodass wir ausnahmsweise eine Punktelogik vergeben, um die Schaltungen zu vergleichen und einen Sieger zu küren.

Der Preis, die Schaltgeschwindigkeit und die Spannkraft sind die wesentlichen Faktoren, die für uns die Leistung einer Schaltung zusammenfassen. Daher gehen sie mit jeweils 20 % in die Eigenschaftswertung ein. Mit jeweils 10 % bewerten wir Einstellung und Service – die Einstellung entscheidet darüber, ob das Potenzial an Präzision und Schaltgeschwindigkeit auch für normalsterbliche Schrauber realisiert werden kann. Der Service entscheidet, ob im Urlaub einfach kompatible Ersatzteile zu finden sind. Oder ob immer die gesamte Kassette getauscht werden muss, wenn auch nur die kleinen Ritzel verschlissen sind. Mit noch 5 % gewichten wir jeweils Hebelkraft, Hebelweg, die Montage und das Gewicht. Manch einer mag dem Gewicht mehr Raum einräumen, doch im Gesamtpaket eines Fahrrades und seiner Eigenschaften ist dem Gewicht der Schaltung kein höherer Anteil zuzuschreiben.

1. Platz: Shimano Deore M6100 (4,3 Punkte)
2. Platz: Shimano XTR M9100 (4,2 Punkte)
3. Platz: SRAM NX Eagle (4,1 Punkte)

Die weiteren Plätze sind wie folgt: TRP TR 12 (3,7 Punkte), SRAM X01 Eagle AXS und Microshift Advent X (jeweils 3,5 Punkte), SRAM GX Eagle AXS (3,4 Punkte) und Rotor MTB 1×13 (2,8 Punkte). Die Rotor ist als Erstlingswerk mit grundlegend neuem Bedien- und Ansteuerungskonzept sowie als einzige Schaltung mit 13 Gängen definitiv die spannendste Schaltung im Test gewesen. Sie stolpert jedoch über ihren sehr hohen Preis sowie den langen Hebelweg, die ungewohnte Einstellung ohne Hilfsmittel sowie den sehr schwierigen Service (proprietärer Freilaufkörper, hydraulisches System).

Die beiden SRAM AXS-Schaltungen glänzen bei Montage und Einstellung. Ihnen fehlt lediglich eine vernünftige Hilfe bei der Bestimmung der Kettenlänge, denn Anweisungen in der Art „im zweiten Gang im Sag überlappen und zwei Kettenglieder zugeben“ sind in der Praxis bei ungeübten Schraubern fehleranfällig. Dafür sind die SRAM AXS-Schaltungen im Servicefall unterwegs kaum zu reparieren, wobei immerhin die Verbreitung der Ersatzakkus besser wird. Die sehr guten Ergebnisse bei der Schaltgeschwindigkeit und auch der Spannkraft stehen den gesalzenen Preisen entgegen, hinzu kommt im Falle der GX Eagle AXS auch ein hohes Gewicht. So liegen sowohl die günstige und dennoch insgesamt noch gute, aber mit nur 10 Gängen etwas eingeschränkte Microshift Advent X vor den beiden, als auch die TRP TR 12. Die überzeugt mit brutaler Spannkraft und insgesamt ausgewogenen Eigenschaften bei Preis, Gewicht und Funktion. Aufgrund der beschriebenen Probleme mit der Hebelkraft, verursacht durch die Käfigkupplung, können wir zum Kauf der aktuellen Version dennoch nur bedingt raten. Die Punktewertung bildet diesen Punkt aufgrund der getroffenen Gewichtung nicht ab, doch sollte man sich des Problems bewusst sein.

Auf dem Podium finden sich dann nur Schaltungen von SRAM und Shimano – wobei sowohl die teuerste (XTR), als auch günstigste (Deore) Shimano die Nase vorne haben. Die Deore ist technisch extrem nah an der XTR und verliert nur bei Gewicht und Spannkraft gegen die gut dreimal so teure Topgruppe aus dem eigenen Haus. Wer auf die Gramm nicht angewiesen ist, sollte hier zweimal überlegen, was das Prestige der XTR am Ende des Tages wert ist. Ähnlich verhält es sich mit der SRAM NX Eagle auf dem dritten Platz. Sie schaltet so schnell wie die teuren AXS-Schaltungen und ist bei (im Vergleich zur GX Eagle AXS) nur etwas höherem Gewicht extrem viel günstiger.

Ergebnis Eigenschaftswertung

Wie verändern sich diese Ergebnisse, wenn wir rein auf die Eigenschaften einer Schaltung schauen? In dieser Wertung konzentrieren wir uns allein auf die „Performance“ einer Schaltung. Aus diesem Grund lassen wir Preis, Montage, Einstellung sowie Service außen vor. Zusätzlich verschieben sich natürlich die Gewichtung der einzelnen Faktoren. Die wichtigste Eigenschaft bleibt die Schaltgeschwindigkeit, nun jedoch mit 30 % Anteil am Gesamtergebnis. Deutlich stärker kommt nun auch das Gewicht zu tragen: 25 %. Zu guter Letzt heben wir die Gewichtung der Spannkraft ebenfalls auf 25 %, um wieder auf insgesamt 100 % zu kommen. So ergibt sich das folgende Bild:

1. Platz: Shimano XTR M9100 (4,6 Punkte)
2. Platz: Sram X01 Eagle AXS (4,2 Punkte)
3. Platz: TRP TR 12 (4,0 Punkte)

Im weiteren Feld führt plötzlich die Rotor MTB 1×13 (3,9 Punkte) vor der SRAM NX Eagle (3,6 Punkte), der Shimano Deore M6100 (3,5 Punkte) sowie der SRAM GX Eagle AXS (3,4 Punkte). Neues Schlusslicht ist die Microshift Advent X mit 2,8 Punkten.

Unter der erneuten Anmerkung, dass die TRP aufgrund der Bedienkräfte nur mit Einschränkungen empfohlen werden kann, bestätigt die Shimano XTR in der Eigenschaftswertung ihren Führungsanspruch als Topgruppe bei Shimano: Gewicht, Spannkraft und auch die ergonomisch sehr gut balancierten Hebelwege (die auch mit kalten Fingern problemlos bedienbar sind) bringen sie nach vorne. Neuer Zweiter ist in der Eigenschaftssicht die schnelle und ebenfalls leichte SRAM X01 Eagle AXS. Sie wird nur von der Balance aus Hebelweg und Hebelkraft etwas zurückgeworfen, wobei die Gewichtung hier sehr gering ist. Manch einer mag das willkürlich finden, doch es ist so: Entweder wenig Kraft und dafür ein hinreichend großer Weg zur Bedienung, oder ein kurzer Bedienweg mit hinreichend hoher erforderlicher Kraft. Nur so ist unter allen Umständen eine sichere Bedienung gewährleistet. Im Falle der SRAM AXS-Schaltungen sind mit dem standardmäßigen Wannen-förmigen Controller entweder die Bedienwege zu kurz oder die Bedienkräfte zu niedrig, daher der Abzug.

Klarer Profiteur vom Streichen des Preises, der Montage/Einstellung und des Service ist die Rotor MTB 1×13-Schaltung. Sie ist leicht und spannt gut und fällt gegenüber den Eigenschaftssiegern nur bei der Schaltgeschwindigkeit zurück. Hier lösen wir im Test jedoch sehr fein auf. Abgesehen von den 13 Gängen gibt es somit derzeit keinen klaren Grund, warum man die Rotor-Schaltung fahren sollte. Der Wettbewerb ist noch besser, doch als spannender Exot ist sie dennoch ein faszinierendes Produkt, das bereits in der ersten Ausführung von den Eigenschaften her durchaus wettbewerbsfähig ist. Schon das allein ist in Anbetracht des Reifegrades, der mittlerweile von Shimano und SRAM erreicht worden ist, ein starkes Ergebnis.

Fazit – Prüfstandstest

Ausblick Schaltungsspezial Teil 4: Alternativen

Damit genug der Daten und Analysen – im nächsten und vierten Teil des Schaltungsspezials schauen wir uns die wichtigsten Alternativen zu den hier getesteten Kettenschaltungen an.

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Alle Artikel des großen MTB-News.de Schaltungsspezials und Schaltungsvergleichstest 2021 findet ihr hier:

• Schaltungsspezial 2021 – Teil 2: Die Marktanalyse – welche MTB-Schaltungen gibt es?
• Schaltungsspezial 2021 – Teil 3: Der Prüfstandstest
• Schaltungsspezial 2021 – Teil 1: Eine kurze Geschichte der Schaltung