Die Frage, ob 1 x 13-fach, 2 x 11-fach oder 3 x 10-fach, läßt sich doch einfach beantworten: Legt sich ein Radler auf Grundlage seiner Erfahrungen die minimale und maximale Entfaltung zurecht, dann muß er sich nur Gedanken über die Abstufung (einen (konstanten ?) oder evtl. variable Gangsprünge) zwischen diesen Extremen machen. Ein konstanter, nicht zu großer Gangsprung ist da schon mal eine Hausnummer. Eine bekannte Getriebenabe ist da ein etabliertes (geschätztes ?) Vorbild.
Sicher nicht von allen. Denn Getriebenaben benutzen Planetenradsätze, die einmal unteretzt, einmal übersetzt angesteuert werden. Eine 3-Gangnabe hat daher einen Planeteradsatz (Untersetzung, 1:1, Übersetzung). Bei 1:1 wird das Getriebe einfach übergangen. Im 1:1 Gang ist eine richtig gemachte Getriebenabe im Wirkungsgrad einer Kettenschaltung überlegen, da der Feder-gesteuerte ("Leistungs-fressende") Kettenspanner nicht vorhanden ist. Für geschaltete Gänge wird wenigstens 1 Planetenradsatz benötigt, dessen Leistungs-Verlust etwa bei 3 % liegt. Da ein Kettentrieb mit ca. 2% Verlust wegen der Ansteuerung von Kurbel-Welle zu Hinterrad vorhanden sein muß, ist bei einer Getriebenabe bei allen "geschalteten" Gängen mit ca. 5 % Wirkungsgrad-Verlust zu rechnen. Bei der Kettenschaltung ca 2 % - 3% , je nach Zähnezahl-Verhältnis. Bei Verschmutzung sind Verluste größer. Einigermaßen gesicherte Werte für den Wirkungsgrad bei Verschmutzung sind mir für Fahrradketten nicht bekannt.
Eine 7-Gang-Nabe hat z.B. 3 Planetenradsätze. Die Größe der Zahnräder muß nicht unbedingt zu konstanten Gangsprüngen führen. Z.B. habe ich Erfahrungen mit der F&S/Sram 7-Gangnabe. Die benachbarten Gänge zum 1:1 Gang hatten über 20% Abstufung, was ich für zu groß halte.
Bei einer Kettenschaltung hat man da, weil jeder Gang auf einer Kettenrad-Paarung beruht, die Möglichkeit für mehr Variabilität. Nun stehen z.B. 11 Ritzeln nicht 11 Kettenräder gegenüber, so daß auch da einige Einschränkungen vorhanden sind. Die Zahl der Kettentäder beschränkt sich in der neueren Entwicklung auf ein Einziges. Da die Kettenräder (Und damit auch die Ritzel) Polygone darstellen, gibt es für die Kombination von Ritzel zu Kettenblatt konstruktiv nur die Möglichkeit um ganze Zahnezahlen größer oder kleiner zu werden. Konstante Gangsprühge sind nicht möglich. Man muß daher mit Annäherungen leben.
Zu groß dürfen Gangsprünge bei keiner Schaltung sein. Ich komme ganz gut mit ca. 13 % meiner beiden 11-Gang-Kettenschaltungen (XT, SLX von Shimano) zurecht. Das sind aber Kombischaltungen (11-36 Ritzel, 38-er KB plus Dualdrive-Nabe). Die 11-Gang Schaltungen können eigentlich für sich mit einem kurzen RR-Käfig (SS-Länge) geschaltet werden. Tätsächlich war statt des XT-Schaltwerks zuerst ein ZEE-Schaltwerk (10-fach) verbaut . Wegen des großen "Lochs" zwischen Ritzel 11Z und Ritzel 13Z wurde die Kassette auf 11-fach (Mit zusätzlichem 12Z-Ritzel) getauscht. Nun herrscht bei mir Zufriedenheit mit der Schaltungs-Auslegung. Einzig den MtB-mittellangen Käfig werde ich bei Bedarf durch einen SS-Käfig ersetzen, falls ich die Dualdrive für mein 406-er Faltrad benötige (Wegen der von mir geforderten Fahrbahn-Freiheit von > 100 [mm]).
Meine beiden Dualdrive-Räder haben Entfaltungen von Emin = 1.53 [m] bis 9.30 [m] ==> 608 % Übersetzungs-Umfang bei einem rechnerischen, mittleren Gangsprung von 12.6 % für die Kettenschaltung. Das ist IMHO eine ordentliche (gute) Auslegung für ein Reiserad.
Die bei Bedarf ans Faltrad gewanderte Kombi-Schaltung könnte evtl. durch eine 1x13-fach Kettenschaltung (9-52 Z, KB 40Z (Emin = 1.53 bis Emax = 8.85 ==> 578 % Umfang) ersetzt werden. Da wäre eine kleine Einbuße bei der Emax verschmerzbar und der mittlere Gangsprung läge mit 15.7 % noch in einem akzeptablen Bereich. Dieser angedachte Umbau ist derzeit aber (noch ?) nicht notwendig und Markt-üblich gibt es gegnwärtig auch kein Paket (Kassette, Schaltwerk, Schalthebel) was mich konstruktiv bzw. vom Preis her (Bis 200 €) zufrieden stellen würde. Eigentlich verwunderlich, da die ersten 13-fach Schaltungen schon im Frühjahr 2018 angekündigt wurden. Falls es für den Fall der Fälle nichts am Markt gibt, kann ich mir natürlich noch eine 2 x 11-fach Kettenschaltung überlegen. Mit einem 44/24 Kettenblatt kann man ebenfalls einen Übersetzungsumfang von ca. 600 % erreichen. 20Z am Umwerfer schalten: Kein Problem. Am 406-er Faltrad schalte ich von 54Z auf 32Z (Der Käfig wurde dafür verlängert!).
Die Mühlen bei den Fahrrad-Herstellern mahlen langsam oder laufen evtl. rückwärts. Eine weitere Abhängigkeit von Akkus oder Batterien brauche ich z.B. nicht. Denn, wenn man einen Akku am dringendsten braucht, hat er fertig (Nullter Hauptsatz der Elektrotechnik).
MfG EmilEmil