Knicklenkung ist eine Form der Fahrzeuglenkung, bei der das zwei- oder mehrachsige Fahrzeug aus mindestens zwei Teilen besteht, die mit einem Gelenk verbunden sind. Die Richtungsänderung erfolgt durch horizontales Verschwenken oder „Knicken" der Fahrzeugteile mitsamt den daran befindlichen Radsätzen. Durch die starr in den Teilkörpern gelagerten Radachsen ergibt sich je nach Einschlagwinkel ein mehr oder weniger bogenförmiger Fahrkurs. Diese Bauweise wird häufig bei Radladern, Knickgelenkdumpern und anderen selbstfahrenden Bau- und Arbeitsmaschinen eingesetzt, bei denen es auf gute Wendigkeit auf kleinem Raum ankommt, beispielsweise bei Holzarbeiten im Wald oder auf beengten Baustellen.

Konstruktionsmerkmale und mechanische Umsetzung

Die Verbindung zwischen Vorder- und Hinterwagen erfolgt meist mit doppelt angestellten Kegelrollenlagern. Ein zentraler Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, dass in den unteren Bereichen des Fahrzeugs durch Boden- oder Objektberührung gefährdete Bauteile wie Spurstangen, Lenkgetriebe oder Achsschenkel wegfallen. Im Gegenzug müssen allerdings sämtliche Steuer-, Hydraulik-, Elektroleitungen und bei Allradantrieb auch die Antriebswelle flexibel durch das Knickgelenk geführt werden. Das erfordert eine robuste Auslegung der durchlaufenden Komponenten und regelmäßige Wartung der Leitungsdurchführungen.

Meist wird auch die Fahrzeugverwindung im Knickgelenk ausgeglichen. Das bedeutet, dass beide Achsen prinzipiell starr konstruiert werden und auftretende Verdrehungen zwischen Vorder- und Hinterachse ein weiteres, am Knickgelenk angelagertes Gelenk aufnimmt. Dieses zusätzliche Gelenk, das eine Bewegung um die Querachse erlaubt, wurde etwa im Jahr 1940 entwickelt und machte den Einsatz der Knicklenkung für Militärfahrzeuge und Schlepper möglich. Solche Gelenke ermöglichen kleine Wenderadien, und die Fahrzeuge können auch auf unebenem Gelände rangieren.

Vorteile für Radlader und Dumper in der Praxis

Ein wesentlicher Pluspunkt der Knicklenkung im Bau- und Forstmaschinen-Einsatz ist der geringe Wendekreis. Fahrzeuge mit dieser Bauweise, häufig als Knicklenker bezeichnet, erreichen auf engstem Raum eine hohe Manövrierfähigkeit. Bei Radladern und Kleinbaggern auf Radbasis ergibt sich erst durch die Knicklenkung eine seitliche Mitverschwenkbarkeit der Schaufel, was präzises Arbeiten im Nahbereich ermöglicht.

Ein weiterer Vorteil liegt im spurüberdeckenden Lauf der Räder: Die Hinterräder nutzen die bereits von den Vorderrädern verdichtete Spur im Boden, wodurch sich der Rollwiderstand drastisch reduziert. Das senkt den Kraftstoffverbrauch und schont den Untergrund, insbesondere auf weichen oder unebenen Böden. Günstig ist außerdem die Vereinfachung des Manövrierens, da die Lenkgeometrie bei Vorwärtsfahrt identisch wie bei Rückwärtsfahrt ist – der Fahrer muss sich nicht umstellen, wenn er die Fahrtrichtung wechselt.

Historische Entwicklung der Knicklenkung

Erste Erwähnung findet diese Form der Lenkung bereits im Jahr 1685: Der Uhrmacher Stephan Farfler aus Altdorf bei Nürnberg entwickelte die Technik für den Einbau in einen dreirädrigen Rollstuhl. Im Jahr 1835 übernahm der englische Wagenbauer William Bridges Adams diese Form der Lenkung zur Konstruktion von Pferdewagen. Die Nachteile der Konstruktion – der größere Wenderadius als bei Schwenkachswagen und die komplizierte Trennung des Wagenaufbaus sowie eine kostspielige Herstellung – machten eine Verwendung bei frühen Automobilen und Lastkraftwagen eher uninteressant.

Erst mit der Entwicklung von Gelenken, die auch eine zusätzliche Bewegung um die Querachse erlauben, wurde die Knicklenkung für schwere Arbeitsmaschinen interessant. Weinbergschlepper und Obstbaufahrzeuge erfordern besonders schmale Traktoren, an denen die für Geländegängigkeit nötigen großen Räder mit Achsschenkellenkung nur minimale Lenkwinkel erlauben würden. Mit Knicklenkung können die großen Räder stets parallel zum Rumpf laufen. Bei Holder-Traktoren war sogar Zwillingsbereifung fast ohne Verbreiterung möglich, weil das zweite Rad auf der Innenseite angebracht wurde, mit entsprechender Einpresstiefe.

Knicklenkung versus Allradlenkung

Neben der Knicklenkung setzen einige Radlader-Hersteller auf Allradlenkung, bei der alle Räder zum Richtungswechsel beitragen. Bei dieser Bauart werden in der Regel die Räder der Hinterachse zusätzlich gelenkt, im Gegensatz zur herkömmlichen Ein-Achs-Lenkung, bei der nur die Vorderräder geschwenkt werden. Allradgelenkte Radlader sind besonders kompakt und können höhere Nutzlasten transportieren als gewichtsgleiche Knicklenker. Sie bewältigen steiles oder hügeliges Gelände mit Last in Kurvenfahrt oft besser, da die Last über die gelenkte Hinterachse besser stabilisiert wird.

Knicklenker punkten hingegen mit einfacher Konstruktion, geringeren Wartungskosten für die Lenkhydraulik und dem spurüberdeckenden Lauf. Die Wahl zwischen beiden Systemen hängt vom Einsatzprofil ab: Auf engstem Raum mit häufigen Richtungswechseln ist die Knicklenkung erste Wahl, während bei anspruchsvollen Geländebedingungen und hohen Nutzlasten die Allradlenkung Vorteile bietet. Einige Hersteller bieten auch eine Kombination aus Knicklenkung und Allrad-Achsschenkellenkung, das sogenannte Stereolenkungssystem, das die Vorteile beider Konzepte vereint.

Einsatzbereiche und Maschinentypen

Die Knicklenkung findet sich heute vor allem bei Radladern unterschiedlicher Gewichtsklassen, Knickgelenkdumpern, Forstmaschinen, Schmalspurtraktoren für Weinberge und Obstplantagen sowie bei Walzen für den Straßen- und Erdbau. Auch kleinere Mobilbagger auf Radbasis setzen auf diese Lenkform, um auf engen Baustellen in Innenstädten oder bei Leitungsbau-Projekten flexibel agieren zu können. Die robuste Bauweise und die Fähigkeit, bei Verwindungen im Gelände beide Achsen am Boden zu halten, machen Knicklenker zur bevorzugten Lösung, wenn Erdbewegung und Materialumschlag unter anspruchsvollen Bedingungen gefordert sind.