Am Markt drängen sich eine Menge verfeinerter Lösungen - je nach Einsatzzweck. Doch ein Grundsatz bleibt: Mit allen Schaltungen kann der Fahrer die Übersetzung ändern, um das Fahren angenehmer zu machen, sagt David Koßmann vom Pressedienst Fahrrad (pd-f) in Göttingen.

Ganz ohne Übersetzung entspricht eine Kurbelumdrehung einer Radumdrehung. Die Übersetzung zu ändern, bedeutet folglich, dieses Verhältnis zu ändern. Wer schnell fahren möchte, freut sich über eine hohe Übersetzung. Umgekehrt freut sich der Radler am Berg, wenn seine Schaltung leichtgängig ist, also über eine Untersetzung verfügt.

Der Begriff Entfaltung bedeutet dabei, welchen Weg das Antriebsrad pro Pedalumdrehung zurücklegt, erklärt André Effe vom Getriebehersteller Pinion. Nicht zu verwechseln mit der Entfaltung ist die Bandbreite, die in Prozent angegeben wird. „Sie beschreibt den Unterschied zwischen dem leichtesten und dem schwersten Gang“, sagt Effe.

Die mit 635 Prozent größte Bandbreite am Markt bietet derzeit Pinion mit seinem 18-Gang-Tretlagergetriebe, das aufgrund der feinen Abstufung der Gänge gern an Reise- und Trekkingrädern montiert wird, während Sportler gern zu weniger Gängen bei ähnlich hoher Bandbreite greifen. Eine Shimano-Alfine-Achtgang-Nabenschaltung fürs Stadtrad etwa bietet dagegen nur einen Übersetzungsumfang von 307 Prozent.

Meistverkaufter Typ ist die Kettenschaltung. Die weite Verbreitung erklärt Koßmann neben den recht niedrigen Kosten mit dem sehr guten Wirkungsgrad der Kettenschaltung, der bei 97 bis 98 Prozent liege. Nahezu die ganze Kraft, die der Radler in die Pedale gibt, kommt an der Hinterradnabe an und wird in Vortrieb umgesetzt. Geschaltet wird, während der Fahrer in die Pedale tritt, denn zum Positionswechsel benötigt die Kette die Drehbewegung, während eine Nabenschaltung sich in der Regel unter Last kaum schalten lässt.

Offene Kette und Ritzel benötigen viel Pflege. Auch wenn die Kettenglieder nicht gleich reißen - im Laufe des Betriebs gehen sie auseinander, und irgendwann muss Ersatz her. Die Laufleistung von Ritzel, Kettenblättern und Kette hängt grundsätzlich von der Pflege ab und liegt bei gutem Umgang bei 4000 bis 5000 Kilometer, sagt René Filippek vom Allgemeinen Deutschen Fahrrad-Club (ADFC) in Berlin. „Umwerfer und Schaltwerk halten jedoch viel länger.“

Bei einer Kettenschaltung sind die Gänge oft nicht alle nutzbar. „Weil sich Übersetzungsbereiche einzelner Kettenblätter überschneiden können, entstehen Redundanzen“, sagt Koßmann.

Bei Getriebeschaltungen sind die Gänge dagegen linear angeordnet. Bekanntester Typ: die klassische Nabenschaltung am Hinterrad, oft zu finden am City-Rad. Weil die Bauteile verkapselt und damit vor Verschmutzung geschützt sind, benötigt sie entweder überhaupt keine Wartung, oder das Getriebeöl muss alle paar Jahre gewechselt werden.

Zudem sind Getriebe haltbarer. Günstige Dreigang-Nabenschaltungen, wie zum Beispiel an Kinderfahrrädern verbaut, können in der Regel um die 10.000 Kilometer gefahren werden und halten laut Filippek damit meist ein ganzes Fahrradleben lang. High-End-Produkte wie vom Hersteller Rohloff, die zum Beispiel an Trekkingrädern oder Mountainbikes montiert werden, halten schon mal 100.000 Kilometer oder in Einzelfällen noch länger.

Eine weitere Variante ist die Tretlagerschaltung. Sie hat den Nebeneffekt, dass die Laufräder bei Defekten schneller gewechselt werden können, bietet aber auch mehr Laufruhe, da die schwere Getriebetechnik direkt am Schwerpunkt des Fahrrads untergebracht ist. Historisches Beispiele ist die Duomatic von Fichtel & Sachs, deren zwei Gänge per Rücktritt zu wechseln waren.

Heute ist längst Hightech eingezogen. „Unsere Basis ist ausgereifte Automobil-Getriebetechnik“, heißt es am Pinion-Firmensitz in Denkendorf. Die beiden Gründer, ehemalige Porsche-Mitarbeiter, überlegten, wie man ein Autogetriebe verkleinern kann, um es fürs Fahrrad brauchbar zu machen. Das Ergebnis sind hochpreisige Stirnradgetriebe. Andere Hersteller von Tretlagergetrieben sind Kappstein und Schlumpf. Großer Nachteil: Sie benötigen meist einen eigens konstruierten Fahrradrahmen. Und soll es ein E-Bike sein, ist oft kein Platz mehr für einen Mittelmotor.

Die grundsätzlichen Nachteile von Getriebeschaltungen gegenüber Kettenschaltungen sind ihr höheres Gewicht, der höhere Preis, die teils komplexe Technik, was Reparaturen erschwert, sowie die höheren Reibungsverluste: „Getriebe fressen Energie, da bleibt was auf der Strecke“, sagt Koßmann. Die Einbuße in Sachen Wirkungsgrad beziffert er bei Nabenschaltungen auf bis zu zehn Prozent.

Teils bieten Hersteller auch Kombischaltungen, bei denen Kettenschaltungen und Nabenschaltung kooperieren - so Sram mit seinen Dualdrive-Schaltungen, die Ritzelpakete mit einer Dreigang-Nabenschaltung verquicken und so bis zu 30 Gänge bieten.

Auch Automatikgetriebe gibt es bereits für zahlungskräftige Radler, die den Komfort mögen. So bietet die US-Marke Enviolo ein stufenloses Nabengetriebe, das zum Beispiel an Lasten-E-Bikes seine Dienste leistet. Einher mit der Automatisierung geht auch die Elektrifizierung. So kann auch die E-14-Nabenschaltung von Rohloff die Übersetzung teils schon automatisch wählen, was mittels Elektronik passiert: Die Funktion Auto-Downshift schaltet in einen frei wählbaren Anfahrtsgang zurück, sobald der Radler anhält.

Laut Koßmann liegen Schaltungen, die elektrisch angesteuert werden, im Trend. Die Technik findet sich wegen der benötigten Stromversorgung bislang vorwiegend am E-Bike. Einer der ersten Hersteller am Markt ist Shimano mit der Kettenschaltung Di2, bei der verkabelte statt mit Bowdenzügen versehene elektrische Stellmotörchen vorn wie hinten präzise und schnell die Kette wechseln lassen.

Die Digitalisierung ist ein weiterer Trend. Während bereits Schaltungen per App und Bluetooth-Verbindung Software-Updates erhalten können oder Antriebsmotoren zur Abstimmung mit ihnen kommunizieren, benötigt die allein 2500 Euro teure eTAP von Sram für Profi-Rennräder als derzeit einzige Schaltung eine Verschlüsselung: Denn ihre Elektronik wechselt die Gänge über eine Funkverbindung zwischen Bedieneinheit und dem elektrischen Umwerfer. Um die Manipulation von außen auszuschließen, ist die Schaltung verschlüsselt.

Eine Sorge hat man dennoch: Auch wenn Sram 1000 Kilometer garantiert - irgendwann müssen die Akkus geladen werden.