Die Entwicklung unserer Fahrräder geht zunehmend in Richtung Technologie und kann sogar als Prototyp zukünftiger Fahrräder bezeichnet werden. So lässt sich beispielsweise die Sattelstütze per Bluetooth kabellos in der Höhe verstellen. Viele nicht-elektronische Komponenten zeichnen sich ebenfalls durch aufwendiges Design und ein ansprechenderes Aussehen aus. Auch in diesem Bereich haben sich unsere Technologie und unser handwerkliches Können stetig verbessert. Früher bestanden die Sohlen unserer Lockout-Schuhe hauptsächlich aus Gummi, heute werden sie meist aus Carbon- oder Glasfaser gefertigt. Diese hochwertigen Materialien erhöhen die Härte der Sohle erheblich und sorgen so für eine exzellente Kraftübertragung und deutlich verbesserte Kraftübertragungseffizienz. Doch ein Bauteil bleibt trotz aller Bemühungen der Ingenieure unverändert: die Speichennippel.

   Natürlich verwenden manche Laufradhersteller speziell angefertigte Speichennippel, die optimal zu ihren Laufrädern passen. Bei den meisten Nippeln wird werkseitig Schraubenkleber auf das Speichengewinde aufgetragen, um ein Lösen der Speichen durch Vibrationen während der Fahrt zu verhindern. Das Material der Nippel selbst ist jedoch Aluminium oder Messing.

Seit über fünfzig Jahren ist Messing das Hauptmaterial für Speichennippel. Tatsächlich ist Messing ein sehr verbreiteter Werkstoff. So bestehen beispielsweise die meisten Teile von Werkzeugen wie Türgriffen und Sextanten aus Messing.

Warum können die Speichennippel nicht wie die Speichen aus Edelstahl gefertigt sein? Und fast keine Teile an unseren Fahrrädern bestehen aus Messing. Was macht Messing so besonders, dass man daraus Speichennippel herstellen kann? Messing ist eigentlich eine Kupferlegierung, hauptsächlich aus Kupfer und Nickel. Es ist hochfest, gut formbar und beständig gegen Kälte und Hitze. Allerdings besteht das Material der Speichennippel nicht aus 100 % reinem Messing. Auf der Oberfläche befindet sich eine weiße oder schwarze Oxidschicht. Sobald diese abgenutzt ist, kommt die wahre Farbe des Messings zum Vorschein.

Messing ist von Natur aus weicher als Edelstahl und dehnt sich daher unter Belastung stärker aus. Speichen stehen im Betrieb stets unter unterschiedlicher Spannung. Ob beim Fahrradfahren oder beim Laufradbau: Muttern und Schrauben halten durch eine minimale Verformung des Gewindes beim Anziehen. Der Widerstand des Materials gegen diese Verformung sorgt dafür, dass Schrauben fest sitzen und dass manchmal Federscheiben zur Sicherung benötigt werden. Insbesondere bei unvorhersehbaren Belastungen der Speichen trägt die zusätzliche Verformung des Messings zur Stabilisierung der Reibung bei.

Messing ist zudem ein natürliches Schmiermittel. Sind Speichen und Nippel aus Edelstahl, besteht ein hohes Risiko für Verschleißprobleme. Abrieb bedeutet, dass Material von einem Material abgetragen und an ein anderes Material angelagert wird. Dadurch entsteht eine kleine Vertiefung im ursprünglichen Material und eine kleine Erhebung im anderen. Dies ähnelt dem Effekt des Reibschweißens, bei dem extreme Kräfte in Kombination mit Gleit- oder Drehbewegungen zwischen zwei Oberflächen zu einer Verbindung führen.

Beim Verbinden von Bauteilen sind Messing und Stahl unterschiedliche Materialien, was eigentlich unbedingt vermieden werden sollte, um Korrosion zu verhindern. Allerdings weisen nicht alle Materialien die gleichen Eigenschaften auf, und die Verbindung zweier unterschiedlicher Metalle erhöht die Wahrscheinlichkeit von galvanischer Korrosion. Damit ist die Korrosion gemeint, die beim Zusammenfügen ungleicher Metalle auftritt und vom jeweiligen Anodenindex abhängt. Je ähnlicher die Anodenindizes zweier Metalle sind, desto sicherer ist ihre Verbindung. Interessanterweise ist der Unterschied im Anodenindex zwischen Messing und Stahl deutlich geringer. Der Anodenindex von Materialien wie Aluminium unterscheidet sich hingegen stark von dem von Stahl, weshalb Aluminium für Edelstahl-Speichennippel ungeeignet ist. Manche Radfahrer fragen sich nun vielleicht, warum einige Hersteller Speichen und Nippel aus Aluminiumlegierung verwenden. Das ist kein Problem. Beispielsweise nutzt Fulcrum beim R0-Laufradsatz Speichen und Nippel aus Aluminiumlegierung, um eine bessere Korrosionsbeständigkeit und ein geringeres Gewicht zu erzielen.

Nachdem ich über Edelstahl und Aluminiumlegierungen gesprochen habe, muss ich natürlich auch Titanlegierungen erwähnen. Tatsächlich gibt es kaum einen Unterschied im Anodenindex zwischen Titan- und Edelstahlspeichen, und sie eignen sich ebenfalls hervorragend als Speichenkappen für Fahrräder. Im Gegensatz zum Austausch von Messingnippeln gegen Aluminiumnippel, der das Gewicht deutlich reduzieren kann, ist die Gewichtsersparnis bei Titannippeln im Vergleich zu Messingnippeln praktisch vernachlässigbar. Ein weiterer wichtiger Grund ist der deutlich höhere Preis von Titanlegierungen im Vergleich zu Messing, insbesondere bei empfindlichen Bauteilen wie Speichenkappen, was die Kosten des Fahrradlaufradsatzes zusätzlich erhöht. Natürlich bieten Titannippel viele Vorteile, wie beispielsweise eine bessere Korrosionsbeständigkeit und einen schönen Glanz. Solche Titannippel sind problemlos auf Plattformen wie Alibaba erhältlich.

Es ist erfreulich, technologisch inspirierte Designs an unseren Fahrrädern zu sehen. Allerdings gelten die Gesetze der Physik für alles, selbst für die „zukünftigen“ Fahrräder, die wir heute fahren. Solange also kein geeigneteres Material gefunden wird oder niemand tatsächlich einen günstigeren Vollcarbon-Laufradsatz herstellt, besteht dieses Fahrrad aus Carbonfaser – inklusive Felgen, Naben, Speichen und Nippeln. Nur dann haben Messingnippel noch eine Chance.