Reifen-Schlauch-Setup: Mitentscheidender Faktor

Alle diese Fälle betreffen am ehesten ein Gravelrennen Setup mit Butylschläuchen. Sie sind anfälliger für Schäden und vertragen die Walkarbeit* zwischen Strecke und Felge dauerhaft nicht so gut. Zudem sind sie die schwerste Variante, was später im Abschnitt zur Rotierenden Masse näher erläutert wird. Gibt es Alternativen zu Butyl? Besser bei einem Gravelrennen oder auch beim ambitionierten Training funktioniert des Tubeless-Setup. Ohne Schlauch schließt hier der Mantel durch spezielle technische Vorgaben direkt gegen die Felge luftdicht ab. Eine zusätzlich abdichtende Flüssigkeit auf Latexbasis sorgt frei im Fahrradmantel beweglich dafür, dass kleine Beschädigungen in der Karkasse durch die austretende Dichtmilch verschlossen werden. Solche Tubeless-Systeme funktionieren auch mit wenig Luftdruck gut, durch den fehlenden Schlauch sind sie zudem leichter als ein Butylschlauch. Die Nachteile gegenüber allen anderen Varianten sind der hohe Wartungsaufwand sowie die Verschmutzungen, die bei Defekten oder Reparaturen entstehen können. Den Vergleich Tubeless vs. den klassischen Butylschlauch im Gravelrennen entscheidet das schlauchlose System aber für sich.

*  Energieverlust durch Verformung und interne Reibung von Reifen und Schlauch, wenn diese zwischen Felge und Fahrbahn zusammengedrückt und ausgedellt werden.

TPU – die neue Größe unter den Fahrradschläuchen

Neuer und moderner als diese beiden Wettbewerber ist der innovative Schlauch aus TPU. Ausgeschrieben Thermoplastisches Polyurethan ist ein unter Hitze gut formbarer und schon recht gut erforschter Kunststoff. Ihn für Fahrradschläuche einzusetzen, ist aber recht neu. Kurz vorweggenommen, das Material ist robuster als Butyl, gleichzeitig aber leichter, flexibler und es diffundieren beim gleichem Druck weniger Luftmoleküle durch das Material hindurch. Im Duell Butyl vs. TPU sind die Vorteile klar und einseitig verteilt.

Bleibt noch die Vorschau auf den Vergleich solch eines neuartigen TPU-Schlauches vs. einen Tubeless-Satz. Je nach eingefüllter Menge an Dichtmilch ist der TPU-Schlauch kaum bis gar nicht schwerer als gar kein Schlauch. Auch in Sachen Pannenwahrscheinlichkeit liegt ein AERON/TPU Modell auf ähnlichem Niveau. Die Perforation ist ohne den Kunststoff-Schlauch zwar wahrscheinlicher, dafür verschließt ein Tubeless-System sich wie gesagt selbst, zumindest bei kleinen Schäden. Betreffend des Rollwiderstands liegt der TPU-Schlauch allerdings knapp zurück. Zum einen fällt die Reibung zwischen Schlauch und Reifen beim Walken tubeless natürlich weg, zum anderen stellt die Dichtmilch wie der TPU-Schlauch eine geringe Rotierende Masse dar. Was die Effizienz angeht, sind also TPU-Schläuche und Tubeless-Systeme führend und nah beieinander.

Folgende Einflüsse haben Schläuche auf Fahreigenschaften und Renneffizienz:

• Durch niedrigeres Gewicht von TPU-Schläuchen sinkt das Gesamtgewicht des Bikes gegenüber einem Setup mit Butylschläuchen um durchschnittlich 200 Gramm. Vergleichbare Einsparungen bei Rahmen oder Komponenten kosten im ambitionierten Segment einen vierstelligen Betrag. Inklusive eventueller Ersatzschläuche kann sich der Gewichtsvorteil mit TPU-Schläuchen auf ein Kilo summieren.
• TPU lässt sich leicht falten beziehungsweise biegen und erzeugt wenig Reibung an seiner Oberfläche. Dadurch geht weit weniger Energie bei der Walkarbeit verloren, wenn Reifen und Schlauch durch das auf ihnen lastende Gewicht auf die Straße gedrückt und dabei verformt werden. Vereinfacht gesagt: TPU-Schläuche rollen bei gleichem Reifendruck leichter als Butyl.
• Die Wände des TPU-Schlauches sind zwar hauchdünn, aber trotzdem sicherer gegen Durchstöße. Der Kunststoff ist sehr dehnbar, ehe er zerreißt. Fremdkörper drücken also eher eine Art Tasche in das Material, als es gleich zu durchlöchern wie bei einem Butylschlauch. Die Pannenwahrscheinlichkeit sinkt immens! Eine Reifenpanne wirft einen beim Gravelrennen teils aussichtslos zurück, je nach Timing oder Häufung kann / können sie auch den Abbruch des Wettkampfes nach sich ziehen.
• Der messbarste Unterschied zwischen Butyl und TPU besteht aber in der Einsparung von „Rotierender Masse“. Wie die sich auswirkt, spürt man bei einem schlecht ausgewuchteten Rad am Auto. Selbst wenige Gramm mehr an einer Stelle bewirken durch die schnelle Drehung der Felge eine starke Unwucht. Je weiter vom Drehpunkt entfernt, und je schneller die Masse um den Mittelpunkt kreist, desto mehr wirkt sich jedes Gramm aus, selbst wenn die rotierende Masse wie beim Schlauch recht gleichmäßig verteilt ist. 
  Jedes Gramm Schlauch muss bei jedem Beschleunigen in Rotation versetzt werden. Übertrieben dargestellt: Man stelle sich einen mit Sand gefüllten Reifen vor. Um den auf 240 Umdrehungen pro Minute zu bringen (entspricht in etwa 30 km/h), bräuchte es immensen Energieaufwand. Beim Wechsel von Butyl auf AERON/TPU müssen nur rund 200 Gramm weniger in Rotation versetzt werden. Aber über Stunden, Wochen und Jahre summiert sich das auf.
• Nicht bewiesen, aber logisch: Die wegen der Masse-Ersparnis durch TPU-Schläuche geringeren Kreiselkräfte** in den Laufrädern sollten auch für leichteres Einlenken und Kurvenfahren sorgen. Das gesamte Rad wird also zusätzlich auch agiler im Fahrverhalten.

** Kreiselkräfte: Die sind vereinfacht die Summe der Massenträgheit eines rotierenden Laufrades. Jedes Gramm will sich weiter in die Rotationsrichtung bewegen, ähnlich vom Rad geschleuderter Wassertropfen. Das bewirkt, das sich schnell drehende und oder schwere Räder nur mit viel Kraft in eine neue Richtung orientieren lassen.

Auf die Spitze treiben kann man die Einsparungen mit realen Zahlen. Im Beispiel unten wurde ein gängiges aber schweres Butyl-Modell mit 209 Gramm gegen den AERON/TPU CX/Gravel SuperLite Race AL berechnet, der wiegt gerade 33 Gramm. Die Energieeinsparung bei 50 Beschleunigungen auf gerade noch realistische 60 km/h liegt bei über 50.000 Joule. Der Kurve sieht man außerdem besser an, dass die Ersparnis mit zunehmender Endgeschwindigkeit nicht linear steigt, sondern potenziert.

Zugrundeliegende Beispielrechnung für den Energieaufwand (Butyl)

Stark vereinfacht zeigt diese Rechnung, dass die Masse von Reifen und Schläuchen durch die Konzentration als Ring um das Drehzentrum mit doppelter Masse in den Energieverbrauch einzuberechnen sind. Bei zwei AERON/TPU SuperLite Race und zwei durchschnittlich schweren Butylschläuchen (je 180 g) bedeutet das beim Beschleunigen einen “Gewichtsvorteil” von fast 456 g, also fast einem Pfund.

Energien und Einsparungspotenziale

Tabelle und Diagramm unten zeigen die Energieersparnis in Joule bei verschiedenen Renntempi an. Wie man sieht, spielt die Masse im Laufrad keine Rolle beim Rollwiderstand (E_roll). Die kalkulierten 1.000 Höhenmeter wirken sich zwar deutlich aus, für sich betrachtet spart man fast 2.000 Joule (E_berg) durch zwei leichte TPU-Schläuche, aber unabhängig von der Geschwindigkeit. Bei einem Gravelrennen bremst und beschleunigt man oft, deshalb gingen 50 Bremsungen bis in den Stand in die Rechnung ein. Man sieht: Bei einem schnellen Rennen spart ein leichter Schlauch beim Stop and Go fast so viel Energie (E_stop&go) wie bei 1.000 Metern bergan. 
Die Hochrechnung ist nur ein Beispiel, aber zwei AERON/TPU Schläuche mit einer Gewichtsersparnis von je 100 Gramm ergeben bei einem 100 Kilometer langen Gravelrennen mit 1.000 Höhenmetern rund 16 Sekunden Zeiteinsparung gegenüber schweren Butylschläuchen – verhinderte Reifenpannen nicht eingerechnet.

Energieersparnis über die Distanz: Effizienz über 100–300 Kilometer

Die Grafik zeigt, dass mit der Distanz auch die Energieeinsparung durch leichte TPU-Schläuche wächst. Das liegt aber nicht nur am Gewicht. In der gestrichelten Linie sind zudem durchschnittlich eine Panne pro 100 Kilometer Strecke eingerechnet, durchaus realistisch mit Butylschläuchen. Die dunkelblaue Linie zeigt die Einsparung demgegenüber durch das Gewicht beziehungsweise die Rotierende Masse.

„TPU ist empfindlich“ – stimmt das?
Auf gar keinen Fall – maximal, wenn man ein Feuerzeug daranhielte. Obwohl die dünne Wandung eines modernen TPU-Schlauches sehr fragil wirkt, sie zu durchstoßen oder den Schlauch zu zerreißen bedarf nachgewiesen mehr Kraft als beim Butylschlauch, und zwar ein Vielfaches. Bis eine solche TPU-Schicht zerreißt, lässt sie sich deutlich weiter dehnen als bei Butyl oder Latex der Fall. Ausnahme: Wenn der Schlauch sehr warm wird, verliert er bildlich seinen guten Zusammenhalt. Es ist eben ein thermoformbares Material. Solche Temperaturen werden aber in einem Reifen nicht erreicht, selbst bei langen Bremsungen mit einer Felgen- statt Scheibenbremse. Die AERON/TPU Modelle für den Bereich City/Tour überstehen diese Temperaturen so gut, dass sie vollumfänglich für den Einsatz in Verbindung mit Felgenbremsen freigegeben sind. 
Was Beschädigungen wie Löcher, Snakebites und Ermüdung durch Walkarbeit angeht, ist der Kunststoff allen anderen Schlauchmaterialien deutlich überlegen. Sogar die Ventile eines AERON/TPU, ob aus Kunststoff oder Aluminium, sind keinen Deut empfindlicher als die von Butylvarianten.

„Nur etwas für Gewichtsfetischisten?“
Eine Gewichtsersparnis von 200 Gramm bei einem Systemgewicht von Rad und Fahrer von knapp 80, 90 oder 100 Kilo wirkt wirklich verschwindend gering und deshalb wirken TPU-Schläuche wie ein Nischenprodukt für solche Biker. Aber erstens haben wir oben bereits die Einsparpotenziale berechnet, und zweitens: Allein die Resistenz gegen Pannen und das zuverlässige Fahrverhalten bei wenig Reifendruck heben Fahrradschläuche aus TPU schon auf ein anderes Level. Dass das Bike gleichzeitig leichter rollt und besser beschleunigt, sich vielleicht sogar agiler handeln lässt, mag man für wichtig erachten oder nicht, profitieren tut man von einem Wechsel so oder so.

„Tubeless ist im Rennen alternativlos!“
Im Rennen sind Pannen nochmals schädlicher und nerviger als bereits im Training. Da auf ein System zu setzen, das sich selbst reparieren kann, ist also nachvollziehbar. Aber: Dass die Dichtmilch im Tubeless-Reifen eine Beschädigung luftdicht verschließt, ist sehr abhängig von Größe und Art des Schadens, dazu von der Menge an Latexmilch und dem Restdruck im Reifen. Ein TPU-Schlauch hat zwei Vorteile: Durch die Extraschicht im Reifen, die zudem durch ihre Dehnbarkeit sehr resistent gegen Durchstöße ist, sind Defekte mit Luftverlust unwahrscheinlicher als beim gleichen Reifen ohne einen Schlauch. Zum anderen sind auch größere Beschädigungen recht schnell luftdicht zu reparieren. Mit einem Flicken nur grob von innen verschlossen, überlebt ein TPU-Schlauch auch in einem stärker beschädigten Reifen, bei dem – tubeless unterwegs – erst mehrere Gummistücken an der Schadstelle eingebracht und verklebt werden müsste.

Wo TPU strategisch sinnvoller sein kann

Risikoabwägung ist hier das Schlagwort. TPU-Schläuche sind immer dann die bessere Wahl, wenn man nicht hundertprozentig weiß, was auf einen zukommt. Denn in Sachen Rollwiderstand und Gewicht ist der TPU-Schlauch mit dem Tubeless-System gleichauf – in Einzelfällen minimal dahinter. Was die Pannenhäufigkeit angeht, kommt es schon sehr auf die Strecke an. Wie unten noch zu lesen sein wird, spielen schlauchlose Reifen ihre Stärken am ehesten in sehr ruppigen, langsamen Trails aus oder auf Tempostrecken ohne Hindernisse, die die Reifenkarkasse beschädigen könnten. Dazwischen ist der TPU-Schlauch der Top-Allrounder, denn er vereitelt Pannen, die ein Tubeless-System lahmlegen würden, und wenn doch einmal ein Defekt passiert, ist man nach kurzer Zeit wieder genauso einsatzbereit wie vor der Panne. Ein zusammengeflickter Tubeless-Reifen mit ausgelaufener Latexmilch wird ohne lange Wartungsarbeiten nicht mehr zu fahren sein wie vor dem Schaden. 
Und wenn die Lösung zum Flicken eines solchen schlauchlosen Setups eh ein Ersatzschlauch sein soll, kann man auch von vorneherein damit starten und erspart sich damit auch das sorgfältige Putzen beim Einbau.

Wann Tubeless Vorteile hat

Technische Gravelrennen
Wenn es nicht um Tempo geht, sondern die technischen Schwierigkeiten auf der Strecke überwiegen, und wenn dabei Grip und weiche Dämpfung über Alles gehen, dann kann ein Tubeless-Setup effizienter sein. Mit einem perfekten schlauchlosen Laufrad kann man den Reifendruck noch etwas tiefer absenken, das Profil erhält so eine kleine Extraportion Halt. Auch über extremst ruppige Parcours, eher im Bereich MTB angesiedelt, kann ein superweicher Tubeless-Reifen mehr bringen, nämlich mehr Komfort. Das betrifft aber wirklich nur Reifendrücke von annähernd einem bar.

Langstrecken-Events
Es gibt Gravelrennen, die über hunderte von Kilometern ganz ohne harte Schläge, technische Passagen und auf glatten, befestigten Wegen stattfinden. Hier zählt hauptsächlich der Rollwiderstand, und der ist im Duell TPU vs. Tubeless bei beiden sehr gut. Solche glatten Wege bergen kaum die Gefahr von groben Schäden am Reifen, eher für wenige eher feine Durchstiche, wenn überhaupt. Bei solchen hauchfeinen Löchlein funktioniert die Dichtmilch sehr zuverlässig. Die Wahrscheinlichkeit, auf gleicher Strecke überhaupt Luft zu verlieren, ist mit TPU-Schlauch zwar minimal, aber wenn es dann doch zu einem solchen Mini-Schaden kommt, verliert man Zeit bei der Reparatur.

Packmaß, Gewicht und schnelle Montage im Notfall
AERON/TPU Schläuche sparen in den leichtesten Varianten bis zu 78 Prozent Gewicht gegenüber einem Butylschlauch ein. Selbst in der merklich pannensicheren ExtraLite Protect Variante sind es noch bis 63 Prozent. Was das Volumen in aufgerolltem Zustand angeht, passen ebenfalls drei bis vier AERON/TPU dort hinein, wo ein einziger Butylschlauch Platz fände. Die Montage dauert mit etwas Übung nicht länger als die eines klassischen Schlauches, nur das Anpumpen muss mit etwas mehr Bedacht passieren. 

Achtung: Aufwand bei Wechsel von tubeless auf TPU
Reifen und Felgen, die für Tubeless-Betrieb gefertigt sind, müssen passgenauer sein, um ohne Schlauch abzudichten. Das führt dazu, dass das Auf- oder Herunterhebeln des Mantels viel Kraft erfordert. Hier liegt ähnlich wie beim Butylschlauch die Gefahr, dass man den neuen Schlauch beschädigt. 
Ganz gleich ob man bei einer Panne auf den TPU-Ersatzschlauch statt auf eine Reparatur des Tubeless-Mantels setzt, oder ob man generell von Schlauchlos- auf Schlauch-Setup zurück wechselt: Wichtig ist das restlose Entfernen der Dichtmilch. Kurzfristig reagieren TPU und die Flüssigkeit zwar nicht, aber mit der Zeit kann es zum Aushärten und damit zu Verklebungen oder der Bildung von Fremdkörpern kommen, die wiederum die dünne Wand eines TPU-Schlauches beschädigen könnten.

TPU vs. Tubeless im Gravelrennen: Eine ehrliche Einordnung

Die Ausgangsfrage war: Welches Setup im Reifen würde man wählen, wenn es um den Erfolg oder die jeweils beste Performance in einem Gravelrennen geht. Und es bleibt nach allen vorliegenden Daten dabei, ein bisschen Pokern bleibt. Kürzt man die jeweils guten Lauf- und Dämpfungseigenschaften von TPU-Schläuchen und Tubeless-Systemen gegeneinander heraus, bleibt das Verhalten im Pannenfall beziehungsweise beim Überfahren von spitzen und scharfen Elementen auf der Strecke. 
Dass sowohl Profil, Karkasse und der TPU-Schlauch durchstoßen werden ist unwahrscheinlicher als die Perforation eines Tubeless-Mantels gleicher Qualität ohne Schlauch. AERON/TPU hat in Labortests belegt, dass man wahrscheinlicher ohne Defekt über eine Strecke kommt. Wenn aber doch ein Schaden auftritt, verläuft der bei den beiden System unterschiedlich. Den Schlauch muss man ersetzen, Tubeless-Reifen verschließen kleine Lücken selbsttätig. Erwischt man aber mehr als einen Dorn oder Nagel, kann es bei Tubeless eher sein, dass man komplett ausfällt, es sei denn, man zieht einen Schlauch ein und putzt vorher den Mantel komplett sauber.

Unsere Einschätzung und Wahl

Für ein Gravelrennen durch leichtes Gelände, dessen Strecke nicht zu weit von der Zivilisation wegführt, ist ein Tubeless-Set mit mittlerer Menge Latexmilch sehr sinnvoll. Große Schäden sind unwahrscheinlich und sollte man doch nicht mehr fahrtüchtig sein, kommt man sicher nach Hause. Das gleiche gilt für MTB-Kurse, auf denen das schlauchlose Set seine Stärken bei wenig Druck ausspielen kann. 
Da das hin und her Rüsten aber so aufwendig ist und nicht jeder ein zweiten Laufradsatz, geschweige denn ein zweites Gravelbike besitzt, geben für uns die Allroundqualitäten des TPU-Schlauches den Ausschlag. Die Labortests bei AERON/TPU verheißen so wenig Pannen, dass die Zeitverluste – wenn überhaupt – durch das Wechseln des Schlauches sich als marginal erweisen könnten. Dafür sind Werkzeuge und Ersatzschläuche so platzsparend, dass man auch im schlimmsten Szenario das Ziel erreichen wird. 

Und das steht schließlich ganz oben bei jedem Gravel-Event: Ins Ziel kommen!

Welche Vorteile bieten TPU-Schläuche beim Graveln?
Sie reduzieren rotierende Masse spürbar und verbessern so Beschleunigung sowie Agilität. Gleichzeitig sind sie widerstandsfähiger gegenüber Snakebites und Durchstichen – ideal für wechselnde Untergründe und damit alle Allround-Gravelbikes und -Biker.

Wie verhalten sich TPU-Schläuche im Vergleich zu Tubeless?
Tubeless bleibt bei sehr niedrigem Reifendruck mit seinem maximalen Grip im Gelände unschlagbar. TPU ist jedoch leichter zu händeln, sauberer zu montieren und ähnlich rollwiderstandsarm. Tubeless ist also eher die Wahl fürs Extreme.

Kann ich TPU-Schläuche mit jedem Gravelreifen verwenden?
Grundsätzlich ja, solange Reifengröße und Ventiltyp passen. Allerdings sollte man bei der Montage auf scharfe Gradkanten an der Felge oder Schäden am Felgenband achten, da TPU-Schläuche empfindlicher darauf reagieren.

Kann ich TPU-Schläuche unterwegs flicken?
Ja, mit speziellen TPU-Flicksets samt zugehörigem Kleber und Reiniger, die richtig angewandt dauerhaften Halt bieten. Normale Fahrradflicken funktionieren hier nicht, da der Vulkanisier-Kleber mit TPU nicht reagiert.

Welchen Vorteil bietet TPU gegenüber Tubeless im Renneinsatz?
Die Montage ist schneller, sauberer und weniger fehleranfällig – ein Plus für Rennen, bei denen die Pannenwahrscheinlichkeit und etwaige Standzeiten entscheidend sind. Außerdem gibt es keinen Latexmilch-Verlust und weniger Druckschwankungen über Stunden.

Lohnt sich der Umstieg von Butyl auf TPU für Gravelrennen?
Für quasi alle Racer definitiv ja, weil TPU-Schläuche das Systemgewicht senken und ein sehr direktes Fahrgefühl liefern. Wer maximale Performance bei niedrigem Risiko und wenig Aufwand sucht, findet damit eine hervorragende Alternative zu Butyl.

Bringen TPU-Schläuche im Gravelrennen messbare Zeitvorteile?
Ja, durch die reduzierte rotierende Masse verbessern TPU-Schläuche die Beschleunigung und Antrittsdynamik, besonders aus Kurven oder an kurzen Rampen. In Rennen mit vielen Richtungswechseln summiert sich das zu einem spürbaren Effizienzgewinn.

Sind TPU-Schläuche für lange Gravel-Rennen (>100 km) zuverlässig genug?
Ja, vor allem AERON/TPU Modelle zeigen gerade auf Langstrecken konstant stabile Druckwerte und geringere Wärmeausdehnung als zum Beispiel Latex. Für Ultra-Gravels ist die Kombination aus Leichtbau und Pannenresistenz besonders attraktiv, da mit der langen Strecke auch bei Tubeless die Wahrscheinlichkeit für eine Panne mit Luftverlust steigt. 

Sind TPU-Schläuche bei Nässe oder Schlamm im Rennen vorteilhaft?
Ja, da das kontrollierte, „knackige“ Fahrgefühl auch bei aufgeweichtem Untergrund hilfreich ist. Zudem verhindert die niedrige Luftdurchlässigkeit des Kunststoffs, dass der Druck bei kalter Nässe über die Renndauer merklich abfällt.

Welche TPU-Modelle eignen sich besonders für Wettkämpfe?
Für den Renneinsatz lohnen sich ultraleichte, performanceorientierte TPU-Schläuche mit verstärktem Ventilsockel. Wenn die Größe passt und sie gut sitzen, vereinen sie Effizienz und Zuverlässigkeit unter allen Lösungen am besten. Unseren Favoriten fürs Gravelrennen findest du hier.

Gibt es Risiken, TPU im Grenzbereich zu fahren?
Bei extrem niedrigen Drücken steigt die Gefahr von Snakebites, zumindest im Vergleich zu Tubeless. Wer im Grenzbereich fährt, sollte mit TPU mindestens 0,2 – 0,3 bar über seinem Tubeless-Setup bleiben.

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