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 ====== Räder & Reifen abseits der Straße ======
-Sie sind schwarz und sie sind rund. Über alles andere wird gestritten. Seltsam, denn es muss sich ja jeder darauf verlassen können. Man scheint viel zu wissen, doch das Wissen ist nicht gut geordnet und noch weniger zugänglich. Die Foren sind voller Fragen mit noch mehr Meinungen, jedoch nur wenigen belastbaren Antworten. Ansätze dazu lassen sich auf mehreren Wegen finden:
+Sie sind schwarz und sie sind rund. Über alles andere wird gestritten. Seltsam, denn es muss sich ja jeder darauf verlassen können. Man scheint viel zu wissen, doch das [[wiki:wissen|Wissen]] ist nicht gut geordnet und noch weniger zugänglich. Die Foren sind voller Fragen mit noch mehr Meinungen, jedoch nur wenigen belastbaren Antworten. Ansätze dazu lassen sich auf mehreren Wegen finden:
   * //geschichtlich//: Wie wurde das früher gelöst?
   * //praktisch & einfach//: Wie lösen das Leute mit ähnlichen Interessen?
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 ===== Die historisch besten Reifen =====
-Eselskarren, Ochsenwagen, Pferdekutschen … Jahrtausende der Radentwicklung führten tendenziell zu **harten, profillosen, schmalen und großen Speichenrädern aus metallbeschlagenem Holz**. Auf solchen Rädern wurden antriebslose Lastkarren über Natur- und Bohlenwege, Kies- und Steinstraßen gezogen – in vielen Ländern noch heute. So schlecht kann diese Lösung nicht gewesen sein, denn die historische Entwicklung lässt unerbittlich nur das zu, was unter den bestehenden Umständen machbar __und__ erfolgreich ist.
+Eselskarren, Ochsenwagen, Pferde[[wiki:kutschen|kutschen]] … [[wiki:reisegenerationen|Jahrtausende]] der Radentwicklung führten tendenziell zu **harten, profillosen, schmalen und großen Speichenrädern aus metallbeschlagenem Holz** (('' M.A. Littauer/J. Crouwel''\\ //The Earliest Known Three-Dimensional Evidence for Spoked Wheels//\\ American Journal of Archaeology 90/4, 1986, 395-398 )). Auf solchen Rädern wurden antriebslose Lastkarren über Natur- und Bohlenwege, Kies- und Steinstraßen gezogen – in vielen Ländern noch heute. So schlecht kann diese Lösung nicht gewesen sein, denn die historische Entwicklung lässt unerbittlich nur das zu, was unter den bestehenden Umständen machbar __und__ erfolgreich ist.
 ==== Anforderungen an Räder ====
-//Alle Räder sind gleich?// Nicht wirklich. Räder sind nur erfolgreich als Teil des Wagens und der Wagen wird für bestimmte Zwecke gebaut: als Lastwagen, Sportwagen, Kultwagen, Kriegswagen … Mit den gewünschten Fahrzeugeigenschaften verändern sich dann auch die Räder. Rollende Fahrzeuge verlangen von allen Rädern mindestens
+//Alle Räder sind gleich?// Nicht wirklich. Räder sind nur erfolgreich als Teil des [[wiki:wagenbau|Wagens]] und der Wagen wird für bestimmte Zwecke gebaut: als Lastwagen, Sportwagen, Kultwagen, Kriegswagen … Mit den gewünschten Zielvorgaben verändern sich dann auch die Räder. Rollende Fahrzeuge verlangen von allen Rädern mindestens
   * //Tragfähigkeit//, indem sie über die Radlast einen Teil der Wagenmasse tragen
   * //Leichtlauf//, also möglichst geringe Verluste durch Reibung
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   * //Antriebsfähigkeit// (nicht für gezogene Fahrzeuge)
 Große Räder waren so erfolgreich, weil sie gleich eine handvoll Eigenschaften verbessern, nämlich Leichtlauf, Spurhalte- und Bremsfähigkeit. Zudem verbessern sie die Geländegängigkeit, indem sie die Bodenfreiheit und die Wattiefe des Fahrzeugs erhöhen.\\
-Im 19. Jahrhundert verloren die großen Räder zunächst den Anschluss, denn die Fahrzeugtechnik wurde revolutioniert durch selbst angetriebene Fahrzeuge auf Rädern. Diese verlangten nun von von manchen Rädern zusätzlich //Antriebsfähigkeit//. Insbesondere die dazu notwendige kraftschlüssige Verbindung zum Untergrund ließ sich mit der herkömmlichen Radtechnik zunächst nur auf selbstverlegten Gleisen herstellen, deshalb heißt es Eisen//bahn// und rail //way//.\\
+Im [[wiki:reisegenerationen#Ab dem 19. Jahrhundert|19. Jahrhundert]] verloren die großen Räder zunächst den Anschluss, denn die Fahrzeugtechnik wurde revolutioniert durch selbst angetriebene Fahrzeuge auf Rädern. Diese verlangten nun von von manchen Rädern zusätzlich //Antriebsfähigkeit//. Insbesondere die dazu notwendige kraftschlüssige Verbindung zum Untergrund ließ sich mit der herkömmlichen Radtechnik zunächst nur auf selbstverlegten Gleisen herstellen, deshalb heißt es Eisen//bahn// und rail //way//.\\
 ==== Asphaltstraßen und Luftreifen ====
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 ==== Gleitschichten auf Wasser, Lehm und Eis ====
-**Wasser:** Bei zu schnellen Flussdurchfahrten auf betonierten *[[wiki:low_level_bridge|low-level-bridges]] kann man erleben, dass die Wasserströmung das Fahrzeug seitlich abtreibt – verzweifelt wünscht man sich Reibung. 1960 ließ ''Dunlop'' das (damals neu erkannte) Phänomen des //Aquaplaning// untersuchen. Dabei schiebt sich ein Wasserkeil unter das Rad. Die Reifenaufstellfläche wird von vorne nach hinten immer kleiner, bis die Reifen »aufschwimmen«, das Fahrzeug »surft«, jedoch ohne Kiel und Schwert. Es gibt kaum bis keine Kraftübertragung vom Fahrzeug auf den Untergrund, keine Reibung, damit auch keine Lenkmöglichkeit. Hauptfaktor für diesen Effekt ist die Geschwindigkeit.\\
+**Wasser:** Bei Flussdurchfahrten auf betonierten *[[wiki:low_level_bridge|low-level-bridges]] kann man erleben, dass die Wasserströmung das Fahrzeug plötzlich seitlich abtreibt – verzweifelt wünscht man sich Reibung. //[[wiki:aquaplaning|Aquaplaning]]// tritt hier auch bei geringen Geschwindigkeiten auf. Dabei sind weder Brems- noch Lenkkräfte übdertragbar.\\
 **Lehm:** Eine auf den ersten Blick vergleichbare Situation findet man auf nassen //[[wiki:laterit|Lateritstraßen]]// in den Tropen. Wenige Minuten Regen erzeugen eine millimeterdünne Gleitschicht, nanofeine Staubteilchen binden Wasser, der entstehende pastöse Teig belegt die Reifenoberfläche, die Haftreibung sinkt gegen Null, der Wagen kommt ins Gleiten – egal wie groß die Reifen sind, egal wie schwer der Wagen ist.\\
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 **Gegenmaßnahmen:** Alles, was den trennenden Film zerreißt: tiefes, grobes und wasserableitendes Profil, schmale und harte Reifen, hoher Luftdruck, Schneeketten … Breitere Reifen sind bei Gleitschichten eher nachteilig. Die Reifen müssen sich mit dem Untergrund verzahnen. Daher hilft es manchmal rückwärts zu fahren: die Hinterreifen mit der höheren Achslast ziehen irgendwann auch die Vorderreifen auf die Fahrbahn.
 ==== Widersprüchliche Reibung und was wir uns darunter vorstellen ====
-**Verzahnt:** Nach alltäglichem Erfahrungswissen nimmt Reibung an rauhen Oberflächen zu, weil die Oberflächen stärker reiben. Formschlüssige makroskopische Reibungsursachen werden insbnesondere durch Polieren minimiert. Umgekehrt nimmt Reibung an glatten Oberflächen aber nur bedingt ab und oft sogar zu, wie man an zwei aufeinanderliegenden Glasplatten feststellen kann. Diese andere Form der Reibung wird durch Trennschichten (Öl, Wasser, Staub) minimiert.
+**Verzahnt:** Nach alltäglichem Erfahrungswissen nimmt Reibung an rauhen Oberflächen zu, weil die Oberflächen stärker reiben. Formschlüssige makroskopische Reibungsursachen werden insbesondere durch Polieren minimiert. Umgekehrt nimmt Reibung an glatten Oberflächen aber nur bedingt ab und oft sogar zu, wie man an zwei aufeinanderliegenden Glasplatten feststellen kann. Diese andere Form der Reibung wird durch Trennschichten (Öl, Wasser, Staub) minimiert.
 **Verklettet:** Je glatter eine Fläche makroskopisch erscheint, desto mehr //Kontaktpunkte // kann sie im Mikrobereich finden. Reibende glatte Flächen kann man sich als Klettverschluss vorstellen, also als Summe unzähliger kleiner Kontaktpunkte, die gelöst und neu verbunden werden können, oder abgerissen werden durch zu viel Kraft oder unwirksam in Falten liegen usw.\\
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   * Halbierter Luftdruck im Reifen (von 1,6 auf 0,8 bar) verdoppelt die Aufstandsfläche (von 2048 auf 4190 cm2), wie praktische Versuche an einem Landwirtschaftsreifen ergaben.
   * **Radialreifen** haben bei verringertem Druck eine größere Reifenaufstandsfläche als Diagonalreifen; der Reifenlatsch verlängert sich.
-  * **Standard-, Breit-und Zwillingsbereifung** reduzieren – in dieser Reihe zunehmend – den Kontaktflächendruck, also sinken die Reifen weniger ein.\\ Bei geringem Reifeninnendruck liegt die Aufstandsfläche des Breitreifens nicht mehr plan auf, sondern wölbt sich zum Reifen hin, während an der Außenschulter des Reifens der Druck auf den Untergrund steigt [Klempau 2003].\\ Der Flächendruck ist gleich für einen breiten Radialreifen mit 0,6 bar und Zwillinge mit 1,6 bar.\\ Beim Verteilen der Radlast auf Doppel- oder Zwillingsräder wird die Aufstandsfläche zwar nicht verdoppelt, jedoch erheblich vergrößert.\\ Nachteilig ist, dass sich zwischen den Reifen Fremdkörper verkeilen können.\\ Unvermeidbar ist, dass nur einer der Zwillingsreifen in der Spur des Vorderreifens läuft, also verbreitert der zweite Zwillingsreifen die Spur. Dennoch überwiegt der höhere Kraftschluss den höheren Rollwiderstand deutlich.\\
+  * **Standard-, Breit-und Zwillingsbereifung** reduzieren – in dieser Reihe zunehmend – den Kontaktflächendruck, also sinken die Reifen weniger ein.\\ Bei geringem Reifeninnendruck liegt die Aufstandsfläche des Breitreifens nicht mehr plan auf, sondern wölbt sich zum Reifen hin, während an der Außenschulter des Reifens der Druck auf den Untergrund steigt [Klempau 2003].\\ Der Flächendruck ist gleich für einen breiten Radialreifen mit 0,6 bar und Zwillinge mit 1,6 bar.\\ Beim Verteilen der Radlast auf Doppel- oder Zwillingsräder wird die Aufstandsfläche zwar nicht verdoppelt, jedoch erheblich vergrößert.\\ Nachteilig ist, dass sich zwischen den Reifen Fremdkörper verkeilen können.\\ Unvermeidbar ist, dass nur einer der Zwillingsreifen in der [[wiki:spur|Spur]] des Vorderreifens läuft, also verbreitert der zweite Zwillingsreifen die [[wiki:spur|Spur]]. Dennoch überwiegt der höhere Kraftschluss den höheren Rollwiderstand deutlich.\\
   * **Baustellenfahrzeuge** sind sowohl für die Straße als auch fürs Gelände bereift; insbesondere hier trifft man auf Zwillingsbereifung und Reifengrößen von 17,5“ bis 22,5“ mit hohem Reifendruck von etwa 8-9 bar.\\
   * **Ackerschlepper** dürfen die Böden weder verdichten noch die Oberfläche aufreißen. Sie fahren daher mit 0,5 bis 0,8 bar auf den angetriebenen Reifen; zur besseren Kraftübertragung werden die Reifen ballastiert, man rechnet mit 50 kg/kW. Die typisch unebenen Reifenaufstandsflächen erfordern hohe Flanken, etwa 520/85 R 38. Für den anteilmäßig geringen Straßenbetrieb wird der Reifendruck vorübergehend auf 1,6 bar erhöht.\\
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 ==== Formschluss und Verzahnung ====
-Wenn die kraftschlüssige Übertragung ausgeschöpft ist, schlägt die Stunde für Spikes, (Schnee-)ketten, Stollenreifen, Sandbleche … Sie verzahnen sich mit dem Untergrund, für die dann formschlüssige Verbindung gibt es keine prinzipielle Obergrenze für die übertragbare Kraft. Eine Zahnradbahn zeigt anschaulich, wie die Hebelkräfte vom Zahnrad, das in eine Zahnstange greift, auf den Untergrund übertragen werden. Reibungskräfte sind dabei vernachlässigbar. Dass sich Fahrzeuge auf unseren Straßen verzahnen sehen die Straßenbauer allerdings nicht so gerne, dort sollten Reibungskräfte genügen.\\
+Wenn die kraftschlüssige Übertragung ausgeschöpft ist, schlägt die Stunde für Spikes, (Schnee-)ketten, Stollenreifen, Sandbleche … Sie verzahnen sich mit dem Untergrund, für die dann [[wiki:kraftuebertragung|formschlüssige Verbindung]] gibt es keine prinzipielle Obergrenze für die übertragbare Kraft. Eine Zahnradbahn zeigt anschaulich, wie die Hebelkräfte vom Zahnrad, das in eine Zahnstange greift, auf den Untergrund übertragen werden. Reibungskräfte sind dabei vernachlässigbar. Dass sich Fahrzeuge auf unseren Straßen verzahnen sehen die Straßenbauer allerdings nicht so gerne, dort sollten Reibungskräfte genügen.\\
 Kampfpanzer verzahnen sich mit Panzerketten im Untergrund; KAT I Radfahrzeuge sollen fähig sein, ihnen im Gelände zu folgen, müssen jedoch auch Straßenlaufeigenschaften haben, hier überwiegt 14R20 bis 16R20. Radpanzer passen den Reifendruck mittels Reifendruckanlagen an; auch für bestimmte geländegängige Feuerwehrfahrzeuge sind solche Anlagen vorgeschrieben.\\
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   - Systematische Tests für das Fahren im Gelände mit Messwerten und Auswertungen sind nahezu ausschließlich in der agrar- und forstwirtschaftlichen Fachliteratur veröffentlicht.
   - Die Fachwissenschaft rund um die Dynamik der Kraftfahrzeuge beschäftigt sich nahezu ausschließlich mit dem Fahren auf der Straße.
-  - Es gibt keine Lobby der Fernreisemobilisten, die deren Interessen formuliert, relevantes Wissen sichtet und sichert.
+  - Es gibt keine Lobby der Fernreisemobilisten, die deren Interessen formuliert, relevantes [[wiki:wissen|Wissen]] sichtet und sichert.
   - Reifenhersteller und –verkäufer, Softroader und Asphalt-Cowboys bestimmen die Melodie.
 Zu verschieden sind also die Bedürfnisse und Anforderungen der Nutzergruppen, zu fokussiert die Forschungsergebnisse und zu vereinfacht wissenschaftliche Modelle.\\
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 ===== Quellen =====
-Alle Fotos von Norbert Lüdtke und Sonja Roschy.\\
-Zusammenhänge wurden in Textform dargestellt, auf Formeln wurde bewußt verzichtet. Zu oft finden sich in der Fachliteratur Hinweise wie: … gilt nur unter bestimmten Rahmenbedingungen … gilt unter der Annahme dass … gilt nur im Bereich von-bis … lässt sich nicht berechnen … Koeffizienten wurden empirisch ermittelt …\\
+Alle Fotos von [[wiki:luedtke_norbert|Norbert Lüdtke]]und Sonja Roschy.\\
-  * Horst Bauer (Hrsg.): //Kraftfahrtechnisches Taschenbuch//. Robert Bosch GmbH. Vieweg Wiesbaden 2003\\
+Zusammenhänge wurden in Textform dargestellt, auf Formeln wurde bewußt verzichtet. Zu oft finden sich in der Fachliteratur Hinweise wie: … gilt nur unter bestimmten Rahmenbedingungen … gilt unter der Annahme dass … gilt nur im Bereich von-bis … lässt sich nicht berechnen … Koeffizienten wurden empirisch ermittelt …
-  * Hans-Hermann Braess, Ulrich Seiffert: //Handbuch Kraftfahrzeugtechnik//. Vieweg Wiesbaden 2005\\
+  * ''Horst Bauer'' (Hrsg.)\\ //Kraftfahrtechnisches Taschenbuch//.\\ Robert Bosch GmbH. Vieweg Wiesbaden 2003
-  * Bert Breuer, Karlheinz H. Bill (Hrsg.): //Bremsenhandbuch//. Vieweg Wiesbaden 2003\\
+  * ''Hans-Hermann Braess, Ulrich Seiffert''\\ //Handbuch Kraftfahrzeugtechnik//.\\ Vieweg Wiesbaden 2005
-  * Bernd Heißing, M. Ersoy, St. Gies: //Fahrwerkhandbuch: Grundlagen, Fahrdynamik, Komponenten, Systeme//, … Springer 2013\\
+  * ''Bert Breuer, Karlheinz H. Bill'' (Hrsg.)\\ //Bremsenhandbuch//.\\ Vieweg Wiesbaden 2003
-  * Erich Hoepke, Stefan Breuer: //Nutzfahrzeugtechnik: Grundlagen, Systeme, Komponenten//. Springer 2016\\
+  * ''Bernd Heißing, M. Ersoy, St. Gies''\\ //Fahrwerkhandbuch: Grundlagen, Fahrdynamik, Komponenten, Systeme//, …\\ Springer 2013
-  * S. Huschek: //Kennzeichnung der Oberflächenrauheit und deren Einfluß auf die Griffigkeit und die Reifengeräusche. Fahrzeug und Fahrbahn//, FGSV-Tagung Karlsruhe 10. & 11.10.1995\\
+  * ''Erich Hoepke, Stefan Breuer''\\ //Nutzfahrzeugtechnik: Grundlagen, Systeme, Komponenten//.\\ Springer 2016
-  * Frank Klempau: //Untersuchungen zum Aufbau eines Reibwertvorhersagesystems im fahrenden Fahrzeug//. Diss. Darmstadt 2003\\
+  * ''S. Huschek''\\ //Kennzeichnung der Oberflächenrauheit und deren Einfluß auf die Griffigkeit und die Reifengeräusche. Fahrzeug und Fahrbahn//\\ FGSV-Tagung Karlsruhe 10. & 11.10.1995
-  * Horst Kuchling: //Taschenbuch der Physik//. VEB Leipzig 1986\\
+  * ''Frank Klempau''\\ //Untersuchungen zum Aufbau eines Reibwertvorhersagesystems im fahrenden Fahrzeug//.\\ Diss. Darmstadt 2003
-  * G. Kühn: //Der gleislose Erdbau//. Berlin Springer 1956\\
+  * ''Horst Kuchling''\\ //Taschenbuch der Physik//.\\ VEB Leipzig 1986
-  * Ulli Kulke: //Als die ganze Welt ins Rollen geriet//. Die Welt 08.01.2013.\\
+  * ''G. Kühn''\\ //Der gleislose Erdbau//.\\ Berlin Springer 1956\\
-  * Online www.welt.de/geschichte/article112534150/Als-die-ganze-Welt-ins-Rollen-geriet.html\\
+  * ''Ulli Kulke''\\ //Als die ganze Welt ins Rollen geriet//.\\ Die Welt 08.01.2013 [[https://www.welt.de/geschichte/article112534150/Als-die-ganze-Welt-ins-Rollen-geriet.html|Online]]
-  * B. Lorenz, Persson BN, Fortunato G, Giustiniano M, Baldoni F. J: Rubber friction for tire tread compound on road surfaces. Phys Condens Matter. 2013 Mar 6; 25(9):095007 (published online 2013 Jan 18) zit. nach:
+  * ''B. Lorenz, Persson BN, Fortunato G, Giustiniano M, Baldoni F. J''\\ //Rubber friction for tire tread compound on road surfaces//.\\ Phys Condens Matter. 2013 Mar 6; 25(9):095007 zit. nach: [[https://www.fz-juelich.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/UK/DE/2013/13-04-16Reifenhaftung.html|Online]]
-  * www.fz-juelich.de/SharedDocs/Pressemitteilungen/UK/DE/2013/13-04-16Reifenhaftung.html \\
+  * ''Manfred Mitschke, Henning Wallentowitz''\\ //Dynamik der Kraftfahrzeuge//\\ Springer 2013
-  * Manfred Mitschke, Henning Wallentowitz: //Dynamik der Kraftfahrzeuge// Springer 2013\\
+  * ''Ernst Joachim Schramm''\\ //Reibung von Elastomeren auf rauen Oberflächen und Beschreibung von Nassbremseigenschaften von Pkw-Reifen//.\\ Diss. Regensburg 2002 [[http://epub.uni-regensburg.de/10132/1/DissEJSchramm2002.pdf|Online]]
-  * Ernst Joachim Schramm: //Reibung von Elastomeren auf rauen Oberflächen und Beschreibung von Nassbremseigenschaften von Pkw-Reifen//. Diss. Regensburg 2002,
+  * ''H. Schulz'' u.a.\\ //Landwirtschaftliche Fahrzeuge und Krane//\\ Berlin 1987
-  * Download http://epub.uni-regensburg.de/10132/1/DissEJSchramm2002.pdf\\
+  * ''Albert Spreu''\\ //Der richtige Luftdruck macht’s.//\\ Bauernblatt 11. April 2015 36-37
-  * H. Schulz u.a.: //Landwirtschaftliche Fahrzeuge und Krane//, Berlin 1987\\
+  * Terranimo\\ //Kontaktfläche, Kontaktdruck und theoretische Bodenverdichtung//\\ [[http://terranimo.ch/expert |Online]]
-  * Albert Spreu: //Der richtige Luftdruck macht’s.// Bauernblatt 11. April 2015 36-37\\
+  * ''Ludwig Volk, Kirsten Schnapp''\\ FH Südwestfalen, Agrarwirtschaft Soest: //Richtige Reifenwahl ist praktizierter Bodenschutz. Flexible Bereifung//. MAIS 31.4 (2003)
-  * Terranimo: //Kontaktfläche, Kontaktdruck und theoretische Bodenverdichtung// http://terranimo.ch/expert/\\
+  * Reifenlexikon  [[https://www.tyresystem.de/Reifen/Information/Reifenlexikon|Online ]] sehr umfangreich und ausführlich.
-  * Ludwig Volk, Kirsten Schnapp, FH Südwestfalen, Agrarwirtschaft Soest: //Richtige Reifenwahl ist praktizierter Bodenschutz. Flexible Bereifung//. MAIS 4/2003 (31. Jg.)\\
-  * www4.fh-swf.de/media/downloads/fbaw_1/reifenregler/pdfs/veroeffentlichungen_3\/Richtige_Reifenwahl_ist_praktizierter_Bodenschutz.pdf\\
-  * https://www.tyresystem.de/Reifen/Information/Reifenlexikon sehr umfangreich und ausführlich\\
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