Was sind die Unterschiede zwischen V-Profil und U-Profil?

Der aerodynamische Vorteil ergibt sich vor allem aus der Felgenhöhe, dem Profil und der Breite der Felgen sowie der Anzahl, Länge und Form der Speichen. Da die Speichen eine große Luftverwirbelung verursachen, ist es vorteilhaft, wenn möglichst wenige oder kurze Speichen auf dem Laufrad rotieren. Die Lösung sind Hochprofilfelgen.

Eine Hochprofilfelge löst zwei Probleme:

Erstens verringert der hohe Rand den Luftwiderstand dort, wo er am größten ist – am Rand des Laufrads.

Und zweitens kann man dank des hohen Profils die Speichenanzahl deutlich reduzieren, ohne das Laufrad weicher zu machen. Je höher die Felge, desto weniger Speichen werden benötigt. Bei uns haben die Vorderräder mit 80mm und 90mm Felgenhöhe auf Wunsch optional 16 statt 20 Speichen.

Leider gilt dies auch für die Seitenwind- bzw. Böenanfälligkeit. Ab 60mm Felgenhöhe ist es bei Seitenwinden von 30km/h und/oder Böen schwierig, das Rad mit V-Profilfelge gerade zu halten.

Der Grund ist nicht nur der Druck des Fahrtwindes auf das gesamte Fahrrad mit dem Fahrer, sondern der Druckunterschied am Vorderrad zwischen Vorder- und Hinterrad . Vorne ist der Reifen, der die Luft teilt. Kommt der Wind von der Seite, müssen die Luftmoleküle auf der Leeseite (Lee) schneller strömen als die auf der Windseite (Luv). Es entsteht ein (horizontaler) Auftrieb bzw. Sog auf der Leeseite.

Auf der hinteren Radhälfte ist es ähnlich, nur dass die Luftmoleküle der Form der spitzen Vorderkante einer V-Profilfelge nicht folgen können und „abreißen“. Es entsteht ein Wirbel. Ein Sog zur Seite entsteht dadurch nicht. Das Vorderrad wird dadurch in die Luvseite gedreht bzw. gelenkt.

Somit drückt der Fahrtwind den gesamten Fahrer mitsamt dem Rad zur Seite und lenkt zusätzlich das Vorderrad in die gleiche Richtung . Dadurch wird das Fahrverhalten anfälliger für Unebenheiten und umso schwerer, je höher die Vorderradfelge ist. Das Rad fühlt sich windanfällig an und die längere Fahrt wird unkomfortabel bzw. störend .

Die Lösung besteht darin, den Strömungsabriss an der hinteren Hälfte des Vorderrades zu verhindern. Dies wird mit einer möglichst runden Vorderkante der Felge und einem strömungsangepassem Profil erreicht. Man nennt dies U-Form oder U-Profilfelge .

Durch die neuen breiten Felgen (Abstand zwischen den Bremsflächen) in Verbindung mit ähnlich breiten Reifen ergeben sich sehr aerodynamische Profile. Die Herstellung einer Carbon-U-Profilfelge ist deutlich aufwändiger als die einer Carbon-V-Profilfelge. Die Fertigungsprozesse haben sich in den letzten Jahren enorm verbessert, sodass die Produktionskosten deutlich gesenkt werden konnten.

Das U-Profil macht erst ab 45mm Sinn , da darunter der Seitenwind wenig Angriffsfläche hat und das Profil bereits eine U-Form aufweist.