Fahrradspeichen aus Textil: Aus einer TU-Idee wurde ein Hightech-Laufrad
Was wurde aus den textilen Fahrradspeichen der TU Chemnitz? Zehn Jahre später steckt die Technik in ultraleichten Serien-Laufrädern.
Textile Speichen statt Stahldraht: PI ROPE setzt bei seinen Hightech-Laufrädern auf geflochtene Vectran-Speichen. Sie sollen vor allem Gewicht sparen und benötigen speziell abgestimmte Naben und Felgen.
Foto: picture alliance/dpa | Hendrik Schmidt
Vor zehn Jahren waren Fahrradspeichen aus Textil noch ein Forschungsprojekt an der TU Chemnitz. Heute baut das daraus hervorgegangene Unternehmen PI ROPE Laufräder für Mountainbikes, Gravelbikes und Rennräder. Die aktuellen Vectran-Speichen wiegen nach Herstellerangaben nur rund 2,2 g. Mit der 2026 vorgestellten Strada-Serie sind inzwischen komplette Rennrad-Laufradsätze ab 850 g erhältlich.
Die Idee klingt zunächst ungewöhnlich. Fahrradspeichen bestehen üblicherweise aus Stahl. Warum sollte sich dieser bewährte Werkstoff durch ein geflochtenes Faserseil ersetzen lassen?
Die Antwort steckt in der Konstruktion des Laufrades. Eine Fahrradspeiche muss nicht wie eine massive Strebe hohe Druckkräfte aufnehmen. Sie ist Teil eines vorgespannten Systems und arbeitet als Zugglied. Genau diese Eigenschaft machte Hochleistungsfasern für die Forschenden in Chemnitz interessant.
Inhaltsverzeichnis
- Wie ein vorgespanntes Speichenrad Lasten trägt
- Getestete Stahlspeichen brachen erst bei knapp 2900 N
- Das schwierigste Bauteil sitzt am Ende der Speiche
- 100.000 km auf dem Prüfstand
- Aus Technora wurde Vectran
- Komplette Rennrad-Laufräder wiegen nur 850 g
- Warum sich Textilspeichen nicht einfach nachrüsten lassen
- Was ist mit der versprochenen Dämpfung?
- Aus einem Forschungsprojekt wurde ein Nischenprodukt
Wie ein vorgespanntes Speichenrad Lasten trägt
Beim Aufbau eines klassischen Laufrades werden die Speichen mit einer definierten Zugkraft vorgespannt. Entscheidend ist dabei nicht nur die Höhe dieser Vorspannung, sondern auch eine möglichst gleichmäßige Verteilung.
Wird das Rad beim Fahren belastet, verändern sich die Zugkräfte in den Speichen. DT Swiss zeigt für ein gleichmäßig vorgespanntes Laufrad unter statischer Belastung, dass die Spannung in einem großen Teil der oberen Radhälfte zunimmt, während sie in einigen Speichen nahe der Kontaktfläche zum Untergrund abnimmt. Während sich das Rad dreht, durchläuft jede Speiche deshalb ständig wechselnde Belastungszustände.
Für die Funktion des Laufrades ist vor allem eines wichtig: Die Speichen sind vorgespannte Zugglieder. Sie tragen die Radlast nicht wie massive Stäbe durch Druck. Eine zu geringe oder stark ungleichmäßige Vorspannung kann dazu führen, dass einzelne Speichen zeitweise vollständig entlastet werden. Dadurch steigt die Beanspruchung des Laufrades und Speichen können sich lockern.
Dass ein Zugglied nicht zwingend aus Stahl bestehen muss, lag damit nahe. Die eigentliche Herausforderung bestand darin, eine geeignete Faser und vor allem eine belastbare Verbindung zu Nabe und Felge zu entwickeln.
Getestete Stahlspeichen brachen erst bei knapp 2900 N
Wie belastbar müssen Fahrradspeichen überhaupt sein? Einen Anhaltspunkt liefern die frühen Versuche der TU Chemnitz. Die Forschenden untersuchten zunächst herkömmliche Stahlspeichen. In der damaligen Veröffentlichung wurde auf Untersuchungen verwiesen, nach denen für den Einsatz im Laufrad eine erforderliche Bruchlast von etwa 1000 bis 1500 N angesetzt wurde. Das war jedoch nicht die tatsächliche Bruchkraft der getesteten Stahlspeichen.
Im Zugversuch versagten diese erst bei knapp 2900 N. Bezogen auf die obere Grenze von 1.500 N entsprach das knapp dem Faktor zwei.
Anschließend entwickelten die Forschenden eine geflochtene Hochleistungsspeiche aus Technora T200. Das Geflecht hatte einen Durchmesser von 2,2 mm und versagte im Zugversuch erst bei ungefähr 5200 N. Für ein Versuchslaufrad wurden die textilen Speichen mit jeweils rund 1100 N vorgespannt. Die Versuche zeigten damit, dass ein textiles Zugglied grundsätzlich genügend Festigkeit für den Einsatz als Fahrradspeiche erreichen kann.
Das schwierigste Bauteil sitzt am Ende der Speiche
Eine hohe Zugfestigkeit allein macht jedoch noch keine brauchbare Fahrradspeiche. Bei einer klassischen Stahlspeiche lassen sich Kopf, Gewinde und Nippel vergleichsweise einfach herstellen. Bei einem geflochtenen Faserseil ist die Krafteinleitung schwieriger. Eine ungeeignete Endverbindung kann das Seil gerade an der Stelle schwächen, an der besonders hohe Kräfte übertragen werden müssen.
Die Chemnitzer Forschenden experimentierten deshalb zunächst mit einer ungewöhnlichen Konstruktion. Die textile Speiche verlief von der Felge zu einem Umlenkpunkt an der Nabe und anschließend wieder zurück zur Felge. Dadurch sollte die Belastung möglichst schonend in das Geflecht eingeleitet werden.
Für ein marktfähiges Laufrad musste daraus eine kompakte und reproduzierbar herstellbare Lösung werden. PI ROPE nennt die entwickelte Endverbindung heute selbst als einen entscheidenden Schritt auf dem Weg zum Serienprodukt.
100.000 km auf dem Prüfstand
2016 war das Projekt deutlich über erste Zugversuche hinaus. Die TU Chemnitz berichtete damals von einem Dauerlauf, der einer Fahrleistung von 100.000 km entsprechen sollte. Auf dem Prüfstand wurden Belastungen simuliert, wie sie etwa beim Überfahren von Hindernissen auftreten können. Parallel liefen weitere Zug- und Dauerfestigkeitsversuche.
Auch das Gewicht war bereits ein wichtiges Argument. Die TU sprach damals von einer Einsparung von mehr als 50 % gegenüber herkömmlichen Stahlspeichen. Das vierköpfige Gründungsteam erhielt 95.000 € aus einem EXIST-Gründerstipendium, um einen Geschäftsplan zu entwickeln und das Speichensystem auf eine Serienfertigung vorzubereiten. Eine Patentanmeldung war zu diesem Zeitpunkt bereits erfolgt. Damals war allerdings noch offen, ob daraus tatsächlich ein marktfähiges Produkt werden würde.
Aus Technora wurde Vectran
2017 entstand in Chemnitz die PI ROPE Speichen- und Laufradmanufaktur. Die heutige Serienspeiche unterscheidet sich dabei vom frühen Forschungsprototyp.
Während die 2015 beschriebenen Versuche mit einem Geflecht aus Technora T200 durchgeführt wurden, setzt PI ROPE heute auf Vectran. Dabei handelt es sich um eine hochfeste Polymerfaser. Nach Angaben des Unternehmens zeichnet sie sich unter anderem durch hohe Festigkeit, geringe Feuchtigkeitsaufnahme und geringes Gewicht aus.
Die Speichen werden geflochten, thermisch behandelt, auf die benötigte Länge gebracht und mit speziellen Endverbindungen versehen. Nach Angaben von PI ROPE benötigt die Herstellung eines kompletten Laufradsatzes einschließlich der abschließenden Zentrierung rund elf Arbeitsstunden.
Eine aktuelle Speiche bringt laut Hersteller etwa 2,2 g auf die Waage. Damit fällt ein wesentlicher Vorteil der Konstruktion unmittelbar messbar aus: das geringe Gewicht.
Komplette Rennrad-Laufräder wiegen nur 850 g
Wie weit die Entwicklung inzwischen gekommen ist, zeigt die im April 2026 vorgestellte Road-Light-Serie mit Carbonfelgen des französischen Herstellers DUKE. Das leichteste Modell, die Strada 30, kommt laut PI ROPE als kompletter Laufradsatz auf 850 g. Die Strada 36 liegt bei knapp 900 g. Je nach Variante gibt der Hersteller seine neuen Laufräder für Systemgewichte von bis zu 115 kg frei.
Textile Speichen sind damit längst nicht mehr auf Versuchsräder aus dem Universitätslabor beschränkt. PI ROPE bietet heute unterschiedliche Laufräder für Rennrad, Gravelbike, Mountainbike und weitere Anwendungen an.
Die Stahlspeiche verdrängen werden sie deshalb aber nicht. Hochwertige Drahtspeichen sind vergleichsweise günstig, standardisiert, langlebig und lassen sich mit sehr vielen Naben und Felgen kombinieren. Textile Speichen spielen ihre Vorteile dagegen vor allem dort aus, wo geringes Gewicht und eine gezielte Abstimmung des gesamten Laufrades gefragt sind.
Warum sich Textilspeichen nicht einfach nachrüsten lassen
Hinzu kommt: Eine PI-ROPE-Speiche ist kein universelles Ersatzteil, das sich beliebig gegen eine Stahlspeiche austauschen lässt. Nabe, Felge, Speiche und Endverbindungen müssen als System zusammenpassen. PI ROPE schreibt für seine Laufräder ausdrücklich vor, nur dafür vorgesehene Speichen, Felgen, Naben und Verbindungsteile zu verwenden.
Auch die Wartung unterscheidet sich. Die textilen Speichen besitzen eine Schutzschicht gegen mechanische Beschädigungen durch scharfkantige Gegenstände. Laut Hersteller soll diese Beschichtung bei Bedarf erneuert werden. Die Speichenspannung und der Rundlauf des Laufrades müssen wie bei konventionellen Speichen regelmäßig kontrolliert werden.
Was ist mit der versprochenen Dämpfung?
Neben dem Gewicht nennt PI ROPE die Dämpfung als weiteren Vorteil der geflochtenen Vectran-Speichen. Nach Angaben des Herstellers sollen die Fasern Vibrationen und Lastspitzen reduzieren.
Wie groß dieser Effekt im kompletten Fahrrad tatsächlich ausfällt, lässt sich aus solchen Herstellerangaben allerdings nicht ableiten. Reifen, Luftdruck, Felge, Rahmen und weitere Komponenten beeinflussen ebenfalls, welche Vibrationen beim Fahrer ankommen. Das geringe Gewicht der Speichen und der daraus möglichen Laufräder lässt sich dagegen direkt beziffern.
Aus einem Forschungsprojekt wurde ein Nischenprodukt
Als die TU Chemnitz 2016 über das Projekt berichtete, wollten vier Nachwuchsforschende aus ihren Textilspeichen ein Unternehmen machen. Ob sich die ungewöhnliche Konstruktion außerhalb des Labors durchsetzen würde, war offen.
Zehn Jahre später ist zumindest diese Frage beantwortet. PI ROPE produziert in Chemnitz weiterhin Laufräder mit textilen Speichen. Ein Bericht der Messe Frankfurt vom März 2026 führt das Unternehmen als Beispiel dafür an, wie Forschung an technischen Textilien in Chemnitz in konkrete Produkte und Ausgründungen überführt wurde.
Der entscheidende Entwicklungsschritt lag dabei nicht allein in möglichst hohen Bruchkräften. Marktfähig wurde die Textilspeiche erst durch geeignete Endverbindungen, kontrollierte Vorspannung, reproduzierbare Fertigung und ein darauf abgestimmtes System aus Nabe, Felge und Speiche.
Hinweis der Redaktion: Dieser Beitrag erschien erstmals 2016 und wurde im August 2026 umfassend aktualisiert. Dabei wurden unter anderem Angaben zur Belastung von Fahrradspeichen sowie zu den Bruchkräften von Stahl- und Textilspeichen korrigiert. Außerdem wurde die Entwicklung des Forschungsprojekts bis zum heutigen Serienprodukt ergänzt.
Quellen
- TU Chemnitz: Textile Innovation for Bicycles (23.09.2016)
- Textile Network: TU Chemnitz: Textile spokes – Versuche mit Stahl- und Technora-Speichen
- DT Swiss: Hand-Built Technology – Speichenvorspannung und Lastverteilung
- PI ROPE: Vectran und Entwicklung von der TU zur Laufradmanufaktur
- PI ROPE: Neue Road-Light-Laufradsätze (30.04.2026)
- Messe Frankfurt / Texpertise Network: Wie Chemnitz sein textiles Erbe in die Zukunft trägt (26.03.2026)
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