ATSB1701 Optimierung

icon.jpg Optimierung
Veranstaltung Aktuelle Themen der Biomechanik
Autor Laura Gieser, Sabrina Kraus, Resi Rathmann
Bearbeitungsdauer 60 min
Präsentationstermin 05.07.2017
Zuletzt geändert 07.07.2017

1 Einleitung

Dieses Wikiprojekt beschäftigt sich mit der Leistungsoptimierung durch neue Techniken und Technologien im Sport. Als Erstes werden wichtige Definitionen in diesem Themenbereich benannt. Danach folgen drei Beispiele aus unterschiedlichen Sportarten, dem Hochsprung, dem Skilanglauf und dem Schlittschuhlaufen. Im Anschluss erfolgt eine kurze Zusammenfassung des Themas mit einem Ausblick über weitere Möglichkeiten, Grenzen und Fragestellungen der Optimierung. Vorab soll ein Überblick geben werden, in welche sportliche Bereiche die Optimierung einwirkt. Diese sind im folgenden Schaubild dargestellt:

Abb. 1 Bereiche der Optimierung
1.1 Definition Optimierung

Der Begriff der Optimierung ist sehr weitläufig und wird in unserem heutigen Sprachgebrauch in vielerlei Hinsicht benutzt. Abgeleitet wird es von dem Wort optimus (lat.) Bester. Allgemein kann man darunter Maßnahmen verstehen, welche der Verbesserung des aktuellen Zustands dienen oder das Erreichen eines Optimums anstreben. Dabei wird ein Kompromiss zwischen den gegebenen Voraussetzungen und den Zielsetzungen gesucht, sodass das Ziel erreichbar ist. So setzt sich die Optimierung auch von der Idealisierung ab, bei welcher nur ein höchster Wert als Ideal betrachtet wird (Vgl. Duden, 2017).

Im Sport spielt die Optimierung eine wichtige Rolle, beispielsweise um die sportliche Leistung zu steigern oder die Gesundheit zu verbessern. Eine Leistungssteigerung kann durch verschiedene Faktoren erreicht werden. Interne Faktoren beschäftigen sich mit der Verbesserung des Trainings durch eine Optimierung der Bewegung oder der Trainingsmethoden, wohingegen externe Faktoren sich auf die Optimierung durch äußere Rahmenbedingungen wie neue Technologien und Sportgeräte beziehen.

1.2 Sportgeräteentwicklung

Im weiteren Verlauf wird nun die Entwicklung von Sportgeräten betrachten. Als Sportgerät definiert wird

„ein durch Produktion entstandener Gegenstand mit dem Ziel, Bewegungsaufgaben zu lösen, die von den Handelnden als Sport bezeichnet werden, oder mit dem Ziel dafür eine unterstützende Funktion bereitzustellen.“ (Krüger, 2011, S.22)

Dabei werden hier Sportstätten und –anlagen mit in die Definition eingeschlossen.

Durch die Weiterentwicklung der Technik ergeben sich immer mehr Möglichkeiten für die Optimierung von Sportgeräten (Vgl. Sportgerätetechnik, S. 1). Es muss außerdem betrachtet werden, dass die Optimierung von der spezifischen Wechselwirkung des Menschen mit dem Sportgerät abhängt. Weitere Einflussfaktoren, welche bei der Herstellung und Optimierung von Sportgeräten eine Rolle spielen, sind in der folgenden Grafik dargestellt.

Abb. 2 Einflussfaktoren

Die Funktionalität, Sicherheit und das Image des Sportgerätes sind die entscheidenden Faktoren, da sie die Nutzungsbedürfnisse der Sportler darstellen (Vgl. Witte, 2013, S. 13). Einflussfaktoren auf einer nächsten Ebene sind die Gesellschaft, der Mensch, Unternehmen und Technologien. Diese stehen in einer wechselseitigen Beziehung zueinander, sodass sie sich gegenseitig und ebenfalls die drei genannten Nutzungsbedürfnisse beeinflussen. Beispielsweise können neue Technologien im Zusammenwirken mit den Unternehmen auf die Funktionalität des Sportproduktes einwirken und der Mensch das Image beeinflussen. Zuletzt spielen die Faktoren Leistung und Wahrnehmung, sowie Eigenschaften des Sportprodukts und die Interaktion zwischen dem Mensch und Produkt eine wichtige Rolle, da sie alle genannten Faktoren beeinflussen.

Um Sportgeräte nach ihrer Entwicklung zu optimieren, gibt es ein schematisches Vorgehen:

Abb. 3 Vorgehensweise bei der Optimierung
  1. Zu Beginn steht die Analyse des Ist-Zustandes. Verschiedene Möglichkeiten, wie ein Gerät evaluiert werden kann, sollten hier diskutiert werden. Der Ist-Zustand bezüglich der Nutzungsbedürfnisse sollte analysiert werden.
  2. Nun wird der Bedarf und die verschiedenen Anforderungen an das Sportgerät ermittelt (siehe Einflussfaktoren Abb. 2). Zunächst soll betrachtet werden, welche Anforderungen der Nutzer an das Sportgerät stellt. Weitere wichtige Aspekte sind die Prävention vor Verletzungen, Steigerung der Leistungsfähigkeit durch Betrachtung physikalischer Eigenschaften, der Komfort und die Beachtung gesetzlicher Vorgaben. Dabei sollte berücksichtigt werden, wie man Mess- und Informationssysteme in die Sportgeräte integrieren kann.
  3. Im Anschluss daran wir ein Konzept für den Bau eines Prototypen erstellt.
  4. Zuletzt erfolgen Tests, die Aufschluss über die Qualität des Gerätes geben sollen.

verfasst von Laura Gieser

1.3 Technologien

Da sich unser Thema mit der Leistungsoptimierung durch neue Technologien im Sport beschäftigt, ist es wichtig den Begriff „Technologien“ zu definieren. Nach Arnold Ewald (1989, S.2) bezieht sich die Technologie

„auf das Wissen über wissenschaftliche Erkenntnisse und deren technische Implikationen, die für die Lösung technischer Probleme gelten.“

Genauer formuliert es Robert McGinn (1991), denn die Kernfunktion der Produktion von technisch-bezogenen intellektuellen Produkten besteht darin, den Bereich der praktischen menschlichen Möglichkeit zur erweitern. Genau das ist unser Ziel, anhand von Beispielen aus dem Sportbereich aufzuzeigen, welche Möglichkeiten der Leistungsoptimierung mit Hilfe von neuen technologischen Produkten/ Innovationen es gibt und wie sogenannte „Probleme/ Hindernisse“ durch Technologie überwunden werden können.


verfasst von Resi Rathmann

2 Hochsprung

Dieser Abschnitt baut auf dem Wiki WP1202 Hochsprung auf, in welchem bereits eine Bewegungsbeschreibung des Fosbury Folps und eine biomechanische Analyse gegeben werden. Daher werden hier die biomechanischen Grundlagen nur kurz thematisiert.

2.1 Biomechanische Grundlagen des Fosbury Flops
Abb. 4 Floptechnik

Die entscheidende Aufgabe in der Technikoptimierung liegt im Hochsprung im Kompromiss zwischen dem Vertikal- und Drehimpuls im Absprung und der Annäherung aller Körperteile an das Lattenniveau im Flug (Vgl. Killing, 2004, S. 19). Dabei steht besonders die Ökonomie der Überquerung der Hochsprunglatte im Vordergrund. Die Lage des Körperschwerpunkts (KSP) zum Zeitpunkt der Lattenüberquerung wurde daher immer wieder optimiert, wodurch die aktuell dominante Technik des Fosbury Flops entstanden ist. Sie ist besonders ökonomisch, da die Körperteile nacheinander die Latte passieren und die Lage des Körperschwerpunktes zum Zeitpunkt der Lattenüberquerung so unter der Lattenhöhe liegt (siehe Abb. 4).

Im Vergleich zu anderen Techniken ist sie in diesem Aspekt deutlich effektiver und verhältnismäßig leicht zu erlernen, weshalb sie sich weltweit etabliert hat (Vgl. Killing, 2004, S.22).
Die Technik des Fosbury Flops ist Mitte der 60er Jahre von Richard Douglas Fosbury durch Experimentieren im Training entwickelt worden. So konnte er sich 1986 bei den Olympischen Spielen die Goldmedaille sichern und sprang mit 2,24m damaligen olympischen Rekord (Vgl. ardsportschau, 2016).

2.2 Entwicklung der Hochsprungtechnik

Da das Springen zu den menschlichen Grundbewegungen gehört, gehen die Ursprünge der Hochsprungtechnik sehr weit zurück. So sind bereits afrikanische Völker auf die Idee gekommen, über Termitenhügel zu springen und im Mittelalter gab es Wettbewerbe, bei welchen über möglichst viele nebeneinanderstehende Pferde gesprungen wurde (Vgl. Killing, 2004, S. 16).
Durch die Entwicklung hin zu einer Wettkampstätte und das Einführen eines Regelwerkes für leichtathletische Wettkämpfe konnte sich die Hochsprungbewegung weiter ausdifferenzieren. Es entstanden ganz unterschiedliche Anlaufgestaltungen betreffs Länge, Geschwindigkeit und Winkel sowie Technikunterscheidungen im Absprung-, Lattenüberquerungs- und Landungsverhalten. So haben sich verschiedene Techniken voneinander abgeleitet, welche im Folgenden schematisch dargestells sind.

Abb. 5 Stammbaum der Hochsprungtechnik

Eine interessante Technikoptimierung stellt der Kreuz-Schnepper dar. Gesprungen wird ähnlich wie bei einem Hocksprung. Durch das nach hinten Lehnen des Oberkörpers im Absprung und der Steigphase, wird ein rückwärtiger Drehimpuls verstärkt und der Körper bleibt so näher bei der Hochsprunglatte. Sobald die Hochsprunglatte mit den Beinen passiert ist, „schneppern“ diese nach unten und die Hüfte wird angehoben, womit die Landung eingeleitet wird.

Die Idee des Schersprungs war es, den Abstand des KSP zur Latte weiter zu minimieren, um größere Höhen zu erreichen, indem die Beine nacheinander über die Latte geführt werden.
Bei der Schottischen Technik wird der Oberkörper bei der Lattenüberquerung nach hinten geneigt. Die Hochsprunglatte wird fast in der Waagerechten überquert, sodass der KSP hier niedrig gehalten wird, jedoch noch über dem Lattenniveau liegt (siehe Abb.6 ). Wie auch bei dem Kreuschnepper wird das Zurücklehnen des Oberkörpers genutzt, um den Abstand aller Körperteile zum Lattenniveu zu optimieren. Durch die Flugphase hat besonders die schottische Technik Ähnlichkeiten mit dem Flop Sprung. Da es zu dieser Zeit jedoch noch keine Schaumstoffkissen gab, mussten aufgrund der Sicherheit in der Landung Abstriche bezüglich Höhensteigerungen mit dieser Technik gemacht werden.

Abb. 6 KSP Position beim Schottischen Schersprung
2.3 Technikoptimierung durch Sportgeräteverbesserung

Wie bereits bei den Einflussfaktoren zur Entwicklung von Sportgeräten in Abbildung 2 genannt, sind die Funktionsfähigkeit, Sicherheit und das Image wichtige Faktoren, welche im Entwicklungsprozess relevat sind.
Bei der Optimierung der Hochsprungtechnik haben vor Allem die Rahmenbedingungen einen erheblichen Einfluss genommen, denn die Regeländerungen und die Anlagenverbesserung sind die Wegbereiter dieser Technik, indem sie zu einer größeren Sicherheit und besseren Funktionalität beigetragen haben.
Bis 1932 war es den Hochspringern aus Sicherheitsgründen nicht erlaubt, mit dem Kopf voraus die Latte zu überqueren. Dies lag daran, dass die Wettkampfanlage einer Sandgrube, die einer Weitsprunggrube ähnelte, entsprach. So musste bei der Hochsprungtechnik ein Kompromiss zwischen eine sicheren Landung und einer optimalen Lattenpassage eingegangen werden. Daher wurde das Regelwerk so eingeschränkt, dass die Springer mit den Beinen voraus springen mussten (Vgl. Killing, 2004, S. 22).
Techniken, bei welchen sich die Springer nach der Landung über das Bein oder den Arm seitlich abrollen konnten, wie bei dem Straddle oder Rollsprung, konnten erst eingeführt werden, als sich die Landefläche hin zu einem aufgeschütteten Sandhügel von etwa 60-80 cm entwickelt hat.
Die Sicherheit hatte sich weiter verbessert, indem seit Anfang der 60er Jahre die Sandhügel durch Schaumstoffteile und ab 1965 erstmals durch eine Schaumstoffmatte ersetzt wurden (S. Killing, 2004, 25).
So konnte der Flopsprung entstehen, da erstmals keine Rücksicht auf die Landung genommen werden musste.

2.4 Ausblick - (Wie) Kann man die Technik weiterentwickeln?

Der Hochsprung ist eine Bewegung mit einer sehr langen Entwicklungsgeschichte. Die Technik des Fosbury Flops stellt eine sehr gute Optmierung des Sprunges dar, da die Hochsprunglatte hier mit einer minimalen Körperschwerpunktsposition überquert wird. Auch der bogenförmige Anlauf, welcher hier nicht explizit thematisiert wurde, stellt einen optimalen Anlauf dar, um die Kräfte im Absprung zu übertragen. Daher ist die Optimierung in der Hochsprungtechnik schon sehr weit ausgereizt.
Eine mögliche Optimierung sehen wir daher in der Weiterentwicklung des Materials, wie zum Beispiel des Schuhwerks oder der Anlaufbahn. Neue Trainingsmethoden und Möglichkeiten des Bewegungslernens durch Feedback (siehe Kapitel 3.3 Skiskating) können in der Zukunft ebenfalls zur Verbesserung der Hochsprungleistung beitragen.
Der Aspekt der Optimierung der Bewegung im Hinblick auf Gesundheit wurde hier außer Acht gelassen, da der Leistungsaspekt im Hochsprung im Vordergrund steht.


verfasst von Laura Gieser

3 Ski Skating

Als nächster Abschnitt folgt nun ein Beispiel aus dem Wintersport – das Ski Skating. Dazu werden zuerst die Grundlagen der 2-1 Skating Technik genannt, danach auf vorhandene Skilanglaufforschung und aktuelle Messmethoden näher eingegangen, bevor eine neue Innovation der „Digitale Ski“ vorgestellt wird.

3.1 Grundlagen: Skating 2-1 Technik

Im Skilanglauf gibt es zwei wichtige Arten der Techniken. Zum Einen die Klassische Technik mit dem Diagonalschritt im Skilanglauf, dazu gibt es bereits ein umfassendes Wikimodul und zum Anderen die Skating-Technik. Da sich die neue Technologie zur Leistungsoptimierung auf die Skating-Technik bezieht, vgl. Abschnitt 3.3 wird vorab kurz auf die technischen Grundlagen eingegangen, um besser zu verstehen, was eigentlich optimiert werden kann. Der Deutsche Skiverband hat dazu ein paar Experten-Tipps zusammengestellt und die Skating 2-1 Technik am Berg anschaulich aufgezeichnet.

Die Skating Techniken können sehr differenzieren, je nachdem welcher Geländetyp auf der Loipe vorhanden ist. Im Folgenden wird ausführlicher auf die Beobachtungsschwerpunkte beim Skating 2-1 mit Doppelstockschub auf jeden zweiten Beinabstoß eingegangen. Diese wird in der Ebene, für Steigungen, hängendes Gelände und in Kurven eingesetzt.

Abb.7 Spurenbild des Schlittschuhschritts (Vgl. Hölig & Schwirtz, 2013, S. 71)

Die Abbildung zeigt das Spurenbild des Schlittschuhschritts mit Doppelstockschub auf jeden zweiten Beinabstoß (Skating 2-1). Dabei symbolisiert A = das Abstoßbein und B = das Gleitbein.

Bei dieser Technik wird der Vortrieb durch wechselseitige Beinabstöße von den Innenkanten der Ski erzeugt. Der Doppelstockschub unterstützt jeweils auf einer Seite den Vortrieb. Dabei wird der Abstoßski zeitgleich mit den Stöcken aufgesetzt (rot eingezeichnet in der Abbildung XY). Die Bewegungstechnik besteht aus folgenden Phasen:

  • Beinabstoßphase: Bein seitlich über die gesamte Fußsohle, explosiv über den Ballen abstoßen, Becken auf Vertikalen mit dem Sprunggelenk
  • Gleitphase: Gleitbein fast völlig gestreckt, um aus einer hohen Hüftposition heraus das Abstoßbein nach vorn zu bringen
  • Schwungphase Bein: Schulter- und Beckenachsen fast waagerecht liegen, Skispitze nach dem Abstoß und Beiführen nicht nach außen rotieren, beim Beinschluss annähern der Fersen, Schwungbein aktiv nach vorn bringen, vor Abstoßbein aufsetzen
  • Armabstoßphase: paralleler und gleichzeitiger Stockeinsatz

Ein Zitat von Jochen Behle, ein ehemaliger deutscher Skilangläufer und der Bundestrainer von 2002 bis 2012 fasst die Beobachtungsschwerpunkte der Skating 2-1 Technik kurz und kompakt zusammen:

In der Gleitphase beim Skating 2-1 mit aktiven Armschwung muss auf eine hohe Hüftposition und eine aufrechte Körperhaltung geachtet werden. Der Blick ist zum Horizont gerichtet. Die Arme werden aktiv parallel in Gleitrichtung gebracht und in der Endposition gebremst. Um den bestmöglichen Vortrieb zu erzielen, gilt es, den Scherwinkel der Ski den Gleitbedingungen anzupassen, d.h. bei schnellen Bedingungen sollte auf einen spitzen Scherwinkel der Ski geachtet werden! (Hölig & Schwirtz, 2013, S.84)

Mit dieser Aussage trifft Jochen Behle genau den Kernpunkt der Technikoptimierung. Ziel eines jeden Skilangläufers ist es, den optimalen Scherwinkel der Ski, angepasst zu den Gleitbedingungen auf dem Schnee zu finden. Wie dies optimiert werden kann, zeigt eine neue Technologie im Abschnitt 3.3.

3.2 Bestehende Technik-Analyseverfahren

Im Bereich des Wintersports, gerade im Spitzensport wird in den letzten Jahren sehr deutlich, dass die Lauftechniken beim Skilanglauf, Biathlon oder bei der Skiabfahrt weiter optimiert und analysiert werden. Es zählt jede Hundertstel, um zu gewinnen. Natürlich spielt dabei das Material und das Fahrkönnen des Athleten eine wichtige Rolle, hingegen kann durch das Beherrschen der richtigen Lauftechnik/ Fahrtechnik ein guter Grundstein gelegt werden. In der Literatur und im Forschungsfeld der Sportbiomechanik finden sich einige Versuche die Techniken aufzuzeichnen und zu analysieren. Ein paar ausgewählte Beispiele werden hier vorgestellt.

Historisch gesehen begannen ab den späten 1970er Jahren die kinematischen Analysen der Skilanglauf Forschung mit der zweidimensionalen Film- und Videoanalyse (1 Kamera). Zunächst zur Untersuchung der klassischen Technik wie dem Diagonalschritt oder dem Doppelstockschub. Mitte der 1980er Jahre, mit der Einführung der Skatingtechniken im FIS-Weltcup wurden dreidimensionale Analyseverfahren notwendig. Zugrundeliegend war ein Algorithmus, der aus der direkten linearen Transformation (DLT) von Komparatorkoordinaten (D-Koordinaten von mindestens zwei Kameras) in Raumkoordinaten bestand. Es folgte die Digitalisierung und somit die Vergleichbarkeit von Punktbestimmungsgenauigkeiten im Skilanglauf. (Lindinger, Stöggl & Müller, 2009, S. 463-465). Stefan Lindinger hat 2006 ein Buch über Biomechanische Analysen von Skatingtechniken im Skilanglauf veröffentlicht. Dort verwendete er Aufnahmen zweier synchronisierter Videokameras zur Bestimmung der dreidimensionalen Ortskoordinaten. Weiterhin nutze er ein Videoanalysesystem zur Auswertung, sowie Druckmesssohlen zur Erfassung der Fußdruckverteilung und Kraftmessdosen an den Skistöcken zur Erkennung der Stockschubkräfte beim Skating. Bei der Ergebnisdarstellung seiner Untersuchung gab Lindinger zu verstehen, dass es in erster Linie eine qualitative Technikanalyse moderner Skatingtechnik ist, die mit Hilfe der Mittelwerte und Standardabweichungen biokinematischen und biodynamischen Merkmale beschrieben wird (Lindinger, 2006, S. 119, 204).

Das Unternehmen Moticon hat eine Einlegesohle für Schuhe mit einem OpenGo Sensor und einer Auswertungssoftware entwickelt. Thomas Stöggl und Alex Martiner haben in einer Studie von 2016 die Ergebnisse einer Validierung der Einlegesohle während des Gehens, Springens, im Gleichgewicht und bei spezifischen Nachahmungsbewegungen des Skilanglaufs dargelegt. Verglichen wurde der OpenGo Sensor mit der PedarX Sensor-Innensohle und dem AMTI-Kraft-Platten-Systemen. Sechzehn Teilnehmer führten die gleichen Übungen mit den drei Systemen durch. Es ergaben sich geringe Unterschiede in der Kraftimpuls-, Bodenkontaktzeit- und Flugzeitmessung. Trotz der Unterschiede in den Mittelwerten waren die Korrelationen gegenüber AMTI in den meisten Situationen zwischen r = 0,8 und r = 1,0. Ein großer Vorteil dieses Produktes ist die einfache und schnelle Systemanwendung, Analyse und Rückmeldung unter komplexen Feldbedingungen, da es ein voll mobiles Sensorsystem ist (Stöggl & Martiner, 2016, S.1). Weiterführende Informationen zu Case Studies finden Sie hier.

Die drei nachfolgenden Technik-Analyseverfahren sind zusätzliche Informationen und ein wichtiger Bestandteil beim Verlauf der Entwicklung von Analyseverfahren. Sie sind aber nicht in der Bearbeitungszeit des Wikis mit inbegriffen.

Sportapp zur Bewegungsanalyse
Forschungsprojekt der Universität Leipzig
Mikro-Sensoren
3.3 Der "Digitale Ski"

Der Digitale Ski, so heißt eine kurze Reportage mit Sven Fischer (ehemaliger Biathlet) über eine neue Innovation in Sachen Optimierung der Ski Skatingtechnik durch neue Technologien.

|Abb.8 "Blick durch die Brille", https://www.zdf.de/sport/zdf-sportextra/fischer-erklaert-digitaler-ski-100.html

Vorgestellt wird ein System aus zwei Sensoren, befestigt an dem linken und rechten Ski und einer gekoppelten Brille mit integrierten Bildschirm (siehe Abb. 8 auf der rechten Seite: „Blick durch die Brille“). Dieses System ermöglicht ein Live-Feedback der Skatingtechnik für den Athleten. Im Training der Skilangläufer werden unzählige Kilometer gelaufen, um an der optimalen Technik zu feilen. Die Beurteilung der Abstoßwinkel der Ski erfolgte ausschließlich mit dem Überprüfen des Skiabdrucks im Schnee. Es gab dafür noch kein Messverfahren. Beim Digitalen Ski zeichnen die zwei Sensoren die Bewegungen genau auf. Weiterhin sind im Auswertungstool die Pulsdaten, Durchschnittsgeschwindigkeit, Kilometerleistung, Ausstellwinkel links und rechts, mit entsprechenden Gradzahlen im Durchschnitt aufgelistet. Drei Farben zeigen gute und schlechte Leistungen an (grün – sehr gut, gelb – mittel, rot – schlecht). Wichtig für den Trainingsprozess ist die schnelle Auswertung der Ergebnisse, dass der Athlet gleich darauf reagieren kann und somit keine falschen Bewegungsmuster verfestigt. Das Neue an dieser Innovation ist die Live-Auswertung mit der Brille während des Trainings. Alle wichtigen Daten werden vor dem Auge projiziert: Watt/ Power, Km/h, Puls, Effizienz, Gleiteigenschaft des Ski links und rechts sowie Farben von grün bis rot. Zum Beispiel ist ein 17° Abstoßwinkel ein sehr guter Wert, typischer Anfängerfehler ist eine zu starke Spreizung (34-42° Winkel). Der Athlet kann direkt im Training auf eine falsche Skatingtechnik reagieren.

Abb.9 Funktionsweise des Digitalen Skis (eigene Darstellung und Wikipedia)

Die Abbildung zeigt die Funktionsweise der Innovation des Digitalen Skis. Die Brille (grün) erhält das Feedback der zwei Sensoren (blau) über die Geschwindigkeit (dunkelgelb), die Abstoßwinkel (violett), den Druck (hellgrün) auf die Skier und die Effizienz der Bewegung des Athleten. Solch ein Mess- und Analyseverfahren ist bisher noch nicht auf dem Markt. Der Digitale Ski ist eine Innovation von Herr Dr. Hermann Schindler, welcher auch ein Patent darauf angemeldet hat. Der Digitale Ski ist somit den Prozess der Optimierung von Sport(hilfs-)geräte durchlaufen. Zuerst erfolgte die Bestimmung des IST-Zustandes mit der Erkenntnis, solch eine Innovation gibt es noch nicht. Bei der nachfolgenden Bedarfsermittlung stehen die Eigenschaften wetterfest, präzise Datenaufzeichnung, sturzfest, lange Akkudauer, klein und leicht im Vordergrund. Darauf aufbauend wurden erste Prototypen entwickelt und getestet. Das Entwicklungsunternehmen erhielt 2016 den CES (Consumer Technology Association) Innovations Award in Los Angeles dafür. Dieses Beispiel der Leistungsoptimierung durch neue Technologien eröffnet ganz neue Perspektiven im Sportwettbewerb und Trainingsprozess. Die Entwickler des Digitalen Skis versprechen sich von diesem Produkt eine einfachere und schnellere Möglichkeit Skilaufen zu erlernen und die Barrieren der Bedenken bezüglich der Skitechnik-Erlernung sollen gesenkt werden. Im Spitzensport soll durch das schnelle Beseitigen der falschen Technik durch Live-Feedback schnellere Zeiten und bessere Wettkämpfe gelaufen werden. Und als letztes Argument wird das Fitness-Tracking als Motivation zum Muskelaufbau und zur Gesundheitserhaltung angeführt (https://www.hs-innovation.com/digital-ski/, 2016, Zugriff am 09.06.2017).

3.4 Ausblick für die Zukunft des Digitalen Ski

In der Zukunft können durch den Digitalen Ski oder ähnliche Sportgeräte die Trainingsmöglichkeiten im Skilanglauf verbessert werden, da der Athlet direkt im Training seine Lauftechnik durch das Live-Feedback auf der Brille anpassen kann und nicht erst eine Videoanalyse bei der Auswertung des Trainings betrachten muss. Die Ursachen der falschen Skatingtechnik können sofort erkannt werden. Wenn in Betracht kommt, dass aus dieser Innovation tatsächlich ein kommerzielles Produkt wird, ist es zu empfehlen dies auch im Jugendalter ins Training zu integrieren. Denn genau in diesem Alter werden die Bewegungsmuster erlernt und es kann besser vermieden werden, falsche Bewegungsmuster zu verfestigen. Darüber hinaus stellt diese Analysemethode ein sehr gutes Tool zur Erklärung der Skatingtechnik für TV-Zuschauer bei internationalen Sportwettbewerbsübertragungen dar. Nicht zu vergessen sind neue Erkenntnisse in trainingswissenschaftlichen Fragestellungen und auch im Bereich der Materialforschung der Skiindustrie. Zum Beispiel ist die Problematik interessant, wenn ein sehr guter Skilangläufer unterschiedliche Ergebnisse auf verschiedenen Skiern, von z.B. unterschiedlichen Herstellern erzielt, ob die Abweichungen vom Material oder der Technik abhängen. Oder ob der Athlet somit feststellt, welcher Ski der optimale für ihn persönlich ist. Wichtig dafür sind weitere Studien in diesem Themenfeld, um Vergleiche durchzuführen. Die Zukunft der Leistungsoptimierung durch Technologien im Ski Skating ist breit gefächert und noch lange nicht ausreichend erforscht.


verfasst von Resi Rathmann

4 Eisschnelllauf

Im nachfolgenden Abschnitt folgt ein weiteres Beispiel aus dem Bereich des Wintersports- der Eisschnelllauf. Zu Anfang werden die biomechanischen Grundlagen etwas ausführlicher dargestellt, da hierfür kein vorhandenes Wikibookprojekt existiert. Anschließend soll der Klappschlittschuh als Phase des großen Fortschritts des Eisschnelllaufs dargestellt werden. Abschließend werden weitere Optimierungsmaßnahme des Klappschlittschuhs sowie mögliche Grenzen bei der Optimierung des Klappschlittschuhs aufgezeigt.

4.1 Biomechanische Grundlagen

Das Eislaufen ist genau wie Laufen, Schwimmen, Radfahren, etc. eine Form der Fortbewegung und bringt Herausforderung an den Athleten bzw. Sportler mit sich. Vor allem Gleichgewicht, Erzeugung von Vortrieb und Stabilität spielen hierbei eine Rolle (Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.341). Der Eisschnelllauf ist, so Stefanyhyn, „die reinste Form der Einlaufdisziplin“ (2009, S.341), da das Ziel auf der schnellstmöglichen Überwindung einer Distanz beruht (Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.341)

Die Fortbewegung beim Eisschnelllauf beruht auf der Gleittechnik, welche drei Phasen beinhaltet:

  • die Gleitphase
  • Abstoßphase
  • Erholungsphase

(Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.343).

Abb. 10 Schlittschuhschritt (Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.343)

Nachfolgend wird näher auf die ersten beiden Phasen eingegangen, da diese zu Darstellung der biomechanischen Grundlagen essentiell sind. Demnach ergibt sich der „Schlittschuhschritt“ aus der Abstoß- und Gleitphase: In der Abstoßphase bewegt sich die Kufe zur Innenseite, in der Gleitphase hingegen zur Außenseite. Die Abbildung zeigt die S-förmige Kurve des „Schlittschuhschritts“ auf, welche durch die unterschiedlichen Belastungen der Kufe entsteht (Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S. 343).

Die Abstoßphase ist durch den Push-off (Abstoß mit Bein) charakterisiert, welcher für die Beschleunigung von Nöten ist. Dieser sogenannte Abstoß findet im rechten Winkel (90 Grad) zur Gleitrichtung statt (Vgl. De Koning, Houdijk, De Groot & Bobbert, 2000, S.1225). Der Körperschwerpunkt (KSP) ändert sich hierbei kontinuierlich und folgt demnach der S- Förmigen Kurve der Kufe (Vgl. Sefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.344). Wie sich die Abstoßphase besonders effektiv gestaltet, wird nachfolgend aufgeführt und erläutert.

Weiterhin ist festzuhalten, dass beim Eisschnelllauf sich die Leistungsfähigkeit zum einen aus der „Maximierung externaler Leistungsproduktion“ (Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.344) und zum anderen aus „Minimierung der Leistungsverluste“ (Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.344) resultiert. Die Maximierung externaler Leistung beinhaltet das Generieren von Kräften, welche durch rotatorische Bewegungen der Hüfte, Knie und Sprunggelenke ermöglicht werden. Unter dem Punkt der Leistungsverluste werden Reibungsverluste (Eis und Luft) gezählt. (Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.344).

Merke: Leistungsfähigkeit = Max. externale Leistungsproduktion + min. Leistungsverlust

Zunächst zum Punkt der Maximierung der externalen Leistungsproduktion: Leistung, welche zur Geschwindigkeitszunahme benötigt wird, setzt sich hierbei aus der Schrittsequenz des Läufers und der geleisteten Arbeit (W) pro Schritt zusammen, das heißt das Produkt aus Schrittfrequenz und Arbeit pro Schritt ergibt die Geschwindigkeit des Läufers (Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.344). Dies ist insbesondere essentiell für eine effektive Abstoßphase, welche sich durch eine nicht so hohe Schrittfrequenz auszeichnet, da eine zu hohe Steigerung eine Minderung der Arbeit pro Schritt mit sich bringen könnte. Weiterhin ist für die effektive Gestaltung der Abstoßphase der Winkel zwischen Abstoßbein und Eis ausschlaggebend. Hier gilt: Je kleiner der Winkel zwischen Bein und Eis ist, umso stärker sind die Kräfte horizontal zur Bewegungs- bzw. Gleitrichtung gerichtet. In der Praxis drückt sich dieser Punkt in einer größeren Körpervorlage aus (Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.345).

Abschließend zum Punkt der Reibungsverluste, welcher sich aus folgenden ausschlagegebenden Komponenten zusammensetzt: Der Geschwindigkeit, Luftdichte, frontalen Angriffsfläche des Athleten sowie den Reibungskoeffizienten (Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S. 345). Der Aspekt der Luftdichte ist abhängig von der Höhe zum Meeresspiegel, d.h. liegt eine Wettkampfort weit über den Meeresspieegel, so ist die Luftdichte geringer. Die frontale Angriffsfläche des Läufers ist hingegen von der Körperhaltung abhängig, d.h. je mehr sich die Körperhaltung der waagrechten annähert, desto besser (vgl. Stefanyhyn, 2009, S.345). Abschließend sind die Reibungskoeffizienten von der Ausrüstung des Athleten abhängig, d.h. die Beschaffenheit des Eises sowie Kufe und Anzug (vgl. Stefanhyn & Edgecombe, 2009, S.346).

Abschließend soll ein Abriss bezüglich des Kurvenlaufs dargestellt werden, da sich hier einige Unterschiede zum Lauf auf der Geraden ergeben. Zentral ist beim Kurvenlauf, dass der Körperschwerpunkt sich nicht entlang der S- Kurve bewegt, sondern sich ausschließlich rechts befindet. (Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.346). Der Abstoß beim Kurvenlauf wird ebenfalls durch einen Abdruck senkrecht zu Bewegungsrichtung erzeugt, hinzu kommt das „die notwendige Abstoßkraft (…), auch als zentripetale Kraft [dient], welche für die tangentiale Beschleunigung des Athleten sorgt“( Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, zit. nach Ingen Schenau & Koning, 1999, S.346)

4.2 Klappschlittschuh vs. konventioneller Schlittschuh- Innovation gleich Revolution?

Der Innovation des Klappschlittschuh in der 1990er Jahren ging die Verwendung des konventionellen Schlittschuhs voraus. Die beiden Schlittschuhe unterscheiden sich in folgender Hinsicht, das der Aufbau des konventionellen Schlittschuhs so wie er heute auch noch bei anderen Wintersportarten verwendet wird, sich durch eine Kufe auszeichnet, welche an zwei Stellen des Schuhs befestigt ist (Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.347). Die Innovation beim Klappschlittschuh beruht auf dem Scharnier unter dem Fußballen, welches dem Läufer erlaubt mit der Ferse abzuheben und gleichzeitig die Kufe auf dem Eis zu lassen (vgl. De Koning et al., 2000, S.1225)

Abb. 11 Aufbau Klappschlittschuh & Konventioneller Schlittschuh

Auf biomechanischer Ebene bedeutet dies folgendes für den Läufer: Durch das Abheben der Ferse wird dem Athleten eine Plantarreflexion des Sprunggelenks ermöglicht, d.h.: „… the foot of the skater will rotate around the hinge of the klapskate, with the blade of the skate remaining on the ice …“ (De koning et al., 2000 zit nach Houdijk, 2000, S.1226). Bei herkömmlichen Schlittschuhen mussten die Läufer dies unterdrücken, da es ansonsten zu erheblichen Reibungsverlusten durch das Hineinbohren der Schlittschuhspitze kam (Vgl. De Koning et al., 2000, S.1226). Es stellt nun aber die Frage:

Wo genau befindet sich der Vorteil auf biomechanischer Ebene?

Die Plantarreflexion des Sprunggelenks „erhöht vor allem in den letzten Millisekunden des Abstoßes die bei jedem Abstoß geleistete Arbeit“ (Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.248), d.h. die Steigerung der Leistung wird rückschließend durch eine Steigerung der mittleren Kräfte/ Leistung erzeugt. (Vgl. De Koning et al., 2000, S. 1227). Vergleicht man dies mit der Verwendung des herkömmlichen Schlittschuhs zeigt sich, dass „ein großes Potential an Leistungsreserven bei Athleten ungenutzt“ (Panzer, Daugs, Ehrig & Toews, 2001, S.16) blieb.

Diese Innovation hatte immense Leistungsverbesserungen und Weltrekorde zur Folge (Kuper & Sterken, 2003, S. 294). Nichts desto trotz setzte sich der Klappschlittschuh nicht sofort durch, sondern fand erst bei den Olympischen Spiele im Jahre 1997-1998 seine Anwendung. Grund dafür war, dass diese Innovation zunächst ein Teil der Doktorarbeit von G.J. von Ingen Schenau war, deren Fokus nicht auf der Entwicklung und Überprüfung leistungsfördernden Aspekt des Klappschlittschuhs lag, sondern allgemein das Thema der Fortbewegung behandelte. Aufgrund dessen gab es für den leistungsfördernden Aspekt noch keine „handfeste“ wissenschaftliche Überprüfung (Vgl. De Koning et al., 2000, S.1227). Die Wissenschaft beschäftigt sich daraufhin näher mit dem Thema.

Nicht desto trotz etablierte sich der Klappschlittschuh schrittweise zunächst bei den Junioren, über die weiblichen Senioren bishin zu den männliche Senioren. Die Bedenken der Athleten beruhten bei der Umstellung auf negativen Beeinflussung der Bewegungstechnik. Dieser Aspekt ist berechtigt, da der Wechsel zum Klappschlittschuh einen Umlernprozess mit sich bringt und ein angepasstes Training abverlangt.

4.3 Umlernen - ein Faktor für mögliche Leistungseinbrüche?

An dieser Stelle zeigt sich, dass die Innovation des Klappschlittschuhs noch andere Veränderungen mit sich bringen kann- möglicherweise sogar ein Risiko für den Athleten darstellt. Die empirische Studie Panzers (2001) beschäftigt sich mit dem Thema Umlernen und führte anhand des Beispiels Umstellung von Normal- auf Klappschlittschuh eine Studie durch. Die Ergebnisse zeigten, dass sich im Falle des Eisschnelllaufes zu keiner negativen Beeinträchtigung der Bewegungstechnik durch Umlernprozesse kommt (Vgl. Panzer et al., 2001, S. 16). Im Gegenteil: „Hierfür lässt sich anführen, daß die innovative Gerätetechnik, die Klapptechnik beim Schlittschuh, solche Vorteile hat, daß möglicherweise Modifikationen von Bewegungsteilmerkmalen, die das motorische System beim Umstellungsprozess zu leisten hat, kompensiert werden können.“ (Panzer et al., 2001, S.16) Nichts desto trotz bedeutet dies nicht, das dies bei jedem Umstellungsprozess in jeder Sportart der Fall sein muss. Umlernen kann durchaus in anderen Fällen zu Leistungseinbrüchen führen, dies ist, so Panzer, meist von Aufgabe und Bedingungen während des Umlernens abhängig (vgl. Panzer et al., 2001, S.12).

4.4 Ausblick: Gibt es weitere Optimierungsmaßnahmen in Bezug auf den Klappschlittschuh?

Nach der Etablierung des Klappschlittschuh wurden auch in der Wissenschaft weitere Optimierungsmaßnahmen angestrebt, die zu weiteren Leistungssteigerungen der Athleten führen sollten. Beispiele sind zum einen die Positionierung des Scharniers und zum anderen die Idee eines Doppelklappschlittschuhs. Nachfolgend sollen die Ergebnisse der möglichen Optimierungsversuche kurz erläutert und die Gründe für das Verwerfen oder fehlende signifikanter Ergebnisse angeführt werden. Die Positionierung des Scharnies ist essentiell in der Push-off Phase, trägt somit zur Stabilität des Fußes bei und ist für den Umfang der geleisteten Arbeit ausschlaggebend, d.h. bei optimaler Scharnierposition vergrößert sich die geleistete Arbeit in der Push-off Phase sowie die Stabilität des Fußes. Kritisch ist hierbei jedoch, dass die optimale Position des Scharniers von Individuum zu Individuum sich unterscheidet, aufgrund von körperlicher Konstitutionen, Technik, Ermüdung etc. (vgl. Houdijk, 2003, S.2083). Rückschließend kann man nicht auf „die“ optimale Scharnierposition schließen.

Ein weiteres Beispiel ist der Doppelklappschlittschuh der von der Universität Chemnitz entwickelt und von Knut Morgenstern getestet wurde. Dieser sogenannte Doppelklappschlittschuh besitzt ein zusätzliches Gelenk, welches sich zwischen Schuh und Kufe befindet sowie oberhalb des herkömmlichen Klappgelenks sitzt (Vgl. Mrsak, 2006). Vorteil des Doppelklappschlittschuhs soll eine größere Kraftentwicklung sein (Vgl. Wolf, 2002, S.178). Während den Tests mit Morgenstern bestätigen sich diese Ergebnisse bereits, jedoch war das verwendete Material noch nicht optimal, um von einem optimalen neuen Sportgerät zu sprechen (Vgl. Wolf, 2002, S.180).

Die beiden Beispiele zeigen auf, dass es noch weitere Möglichkeiten zu Optimierung gibt und ganz dem Motto folgt citius, altius, fortius.


verfasst von Sabrina Kraus

5 Zusammenfassung und Ausblick

5.1 Zusammenfassende Ergebnisse

Die oben beschriebenen Beispiele zeigen auf, inwiefern sich Optimierung in verschiedenen Sportarten ausdrückt und somit zur Weiterentwicklung beiträgt. Es wurde verdeutlicht, dass es verscheidene Möglichkeiten der Optimierung gibt und dass Optimierung immer als fortlaufender Prozess zu verstehen ist. In einigen Sportarten ist dieser Prozess durch eine lange geschichtliche Entwicklung bereits sehr weit fortgeschritten, so zum Beispiel beim Hochsprung. In anderen (Trend-)Sportarten gibt es dagegen noch einen großen Optimierungsbedarf, welcher sich auf die Geräteentwicklung und Technikoptimierung bezieht.

5.2 Was für Grenzen, Risiken und Chancen zeigt Optimierung auf?

Abschließend sollen zusammenfassend die Leistungen und Gefahren sowie die Grenzen von Optimierung insbesondere in Bezug auf die Sportgeräteentwicklung aufgezeigt werden.

Bei der Weiterentwicklung von Sportgeräten ist insbesondere auf die Interaktion von Mensch, Sportgerät und Umgebung zu achten, so Gros (vgl. 2002, S.11), da sich diese wechselseitig beeinflussen. Aber wo liegt nun der Reiz an der Weiterentwicklung eines Sportgeräts? Welche Motive veranlassen den Menschen zur Optimierung?

Gros führt für die Optimierung folgende Motivationen an:

  • Leistung
  • Sicherheit
  • Ökonomie

(vgl. Gros, 2002, S.11f.)

Motivationen zur Optimierung

Aus den beschriebenen Motiven der Optimierung ergeben sich folgende Chancen und Risiken. Zunächst zu den Chancen: Hier steht der Punkt der Leistungssteigerung im Vordergrund, d.h. Vorteile im Wettkampf, aber auch Verbesserung der Bewegungstechnik oder verbesserte Voraussetzung zur Ausführung einer Sportart wie beispielweise die optimierte Hochsprunganlange in der Leichtathletik, zeigen Chancen auf. Darüber hinaus bietet die Fortentwicklung von Sportgeräten ebenfalls Möglichkeiten für Fortschritte bei der Verletzungsprophylaxe wie sich am Beispiel des Geräteturnens zeigt. Weiterhin kann die Optimierung zu Langlebigkeit eines Sportlers führen, da die Geräte beispielsweise gelenkschonend sind und somit die Sportart langfristiger ausgeübt werden kann. Ferner dienen Sportgeräte und auch Technologien nicht nur zum Bestreiten eines Wettkampfes, sondern werden innerhalb der Trainings zur Optimierung der Bewegungstechnik verwendet wie das Beispiel des Skiskatings zeigt.

Der Prozess der Optimierung auf Ebene der Sportgeräte und Technologien bringt nicht nur Chancen mit sich, sondern kann auch mit Risiken behaftet sein. Nachfolgend sollen diese dargestellt werden. Zum behandelten Thema der Optimierung gehen die Risiken zum großen Teil auf ethische Aspekte zurück sowie auf den Punkt der Leistungsminderung. Auf der ethischen Ebene ist zu fragen, ob bei der Fortentwicklung alle Komponenten einbezogen wurden, d.h. sowohl das Individuum als auch Umgebung und das Sportgerät selbst. Weiterhin kommen noch Rahmenbedingungen wie Regeln, Sicherheit, Machbarkeit, ökonomischer Aspekt etc. (Vgl. Gros, 2002, S.12) hinzu, die betrachtet werden müssen. Es solltet immer eine Multiperspektivität vorherrschen und selbstkritisch beleuchtet werden. Denn gerade bei dem Thema Optimierung stellen sich Fragen wie beispielsweise:

„Soll ein Gerät entwickelt werden das zwar das Potenzial zu Leistungssteigerung hat, aber gleichzeitig kaum noch beherrschbar ist bzw. zu geringe Fehlertoleranzen mit potenziell katastrophale Resultaten billigend in Kauf nimmt?“ (Gros, 2002, S. 12)

In diesem Zusammenhang sollten sich immer die Fragen der Vertretbarkeit und auch der Realisierbarkeit gestellt werden. Weiterhin kann es ebenfalls zu Leistungsminderungen kommen, durch das Umlernen der Bewegungstechnik aufgrund eines optimierten Sportgeräts, dies war beispielweise eine Vermutung beim Eisschnelllauf. Aufgrund dessen muss das Training insbesondere bei Phasen des Umlernens angepasst werden. Grenzen der Optimierung zeigen sich hier insbesondere auf der ethischen Ebene, da Optimierungsmaßnahmen aus dieser Perspektive vertretbar sein sollten. Das Potenzial und Realisierbarkeit steigt mit Fortschritt der Zeit und ist scheinbar grenzenlos, sollte jedoch gerade deswegen immer kritisch beleuchtet und betrachtet werden.

Chancen Risiken
• Leistungssteigerung:
→ Verbesserung der Bewegungstechnik
→ Schnelleres Erlernen der Technik
• Verletzungsprophylaxe
• Gesundheitsschonender (Sport länger ausübbar)
• Neue trainingswissenschaftliche Erkenntnisse
• Leistungsminderung Bsp.: durch Umlernen
• Ethisch nicht vertretbar
→ Interaktion Mensch, Gerät und Umgebung nicht beachtet
→ Optimierung nicht beherrschbar durch den Menschen
→ Monoperspektivisch betrachtet Bsp.: Individuum außer Acht gelassen

(Vgl. Gros, 2003, S.10-17)

Dementsprechend wären Themen für weiterführende Wikiprojekte

  • Gesundheitliche Aspekte bei der Bewegungsoptimierung
  • Spannungsfeld zwischen Optimierung und Doping
  • Optimierung von Sportgeräten für behinderte Sportler bzw. bei den Paralympics
  • Intern: Optimierung von Trainingsgestaltung: Methoden, Belastungsreize → Optiales Verhältnis zwischen Belastung und Pause

verfasst von Sabrina Kraus

Fragen

1. Frage: Welche Aspekte sollten bei der Optimierung von Sportgeräten beachtet werden?
2. Frage: Welche Phasen gibt es in der Bewegungstechnik der Skating 2-1 Technik und was bedingt den optimalen Vortrieb?
3. Frage: Wie hat der Klappschlittschuh die Leistung steigern können?

Literatur

Bücher

Ewald, A. (1989). Organisation des strategischen Technologie-Managements : Stufenkonzept zur Implementierung einer integrierten Technologie- und Marktplanung. Berlin: Schmidt.

Gros, H. (2003). Entwicklung und Optimierung von Sportgeräten und Sportausrüstung. Test und Entwicklung von Sportgeräten. Chancen, Risiken und Probleme, In Roemer, K, Edelmann-Nusser, J., Witte, K. et al., Sporttechnologien zwischen Theorie und Praxis (S.10-17). Aachen: Shaker Verlag.

Hölig, W. & Schwirtz, A. (Prof. Dr.). (2013). Offizieller DSV-Lehrplan Skilanglauf. Stuttgart: Verlag pietsch.

Killing, W. (2016). Training- und Bewegungslehre des Hochsprungs. Hellenthal: Sportverlag Strauß.

Lindinger, Stefan. (2006). Biomechanische Analysen von Skatingtechniken im Skilanglauf. Aachen: Meyer & Meyer Verlag.

Lindinger, S., Stöggl, T. & Müller, E. (2009). C.13 Fortbewegung auf Schnee: Skilanglauf. In Gollhofer, A. & Müller, E. (Hrsg.), Handbuch Sportbiomechanik. (S.457-496). Schorndorf: Hofmann-Verlag.

McGinn, R. (1991). Science, Technology and Society. New Jersey: Prentice Hall.

Stefanyhyn, D. J. & Edgecombe, T. L. (2009). C8 Eislaufen: Eisschnelllauf, Eishockey und Eiskunstlauf. In Gollhofer, A. & Alt, W. (Hrsg.). Handbuch Sportbiomechanik (S.341-364). Schorndorf: Hofmann.

Witte, K. (2013). Sportgeräteentwicklung – Entwicklung und Optimierung von Sportgeräten. Berlin: Springer Verlag.

Internetquellen

Marmor, L. (2016). Olympia-Geschichte - Fosburys Flop revolutioniert den Hochsprung. Zugriff am 06.06.17 unter http://rio.sportschau.de/rio2016/geschichte/Fosburys-Flop-revolutioniert-Hochsprung,fosbury110.html.

Marsland, F., Lyons, K., Anson, J., Waddington, G., Macintosh,C. & Chapman, D. (2012). Identification of Cross-Country Skiing Movement Patterns Using Micro-Sensors. Zugriff am 18.05.2017 unter http://www.mdpi.com/1424-8220/12/4/5047/htm

Mrsak, V.(2006). Mit Doppelklap zum Sieg. Zugriff am 10.06. 2017 unter http://www.deutschlandfunk.de/mit-doppelklapp-zum-sieg.676.de.html?dram:article_id=23204

Schindler, H. (Dr.). (2016). Digital Ski. Zugriff am 09.06.2017 unter https://www.hs-innovation.com/digital-ski/

Journals

De Koning, J. J., Houdijk, H., De Groot, G. & Bobbert, M. F. (2000). From biomechanical theory to application in top sports: the Klapskate story. Journal of biomechanics (S.1225-1229), 33 (2000).

Houdijk, H., Bobbert, M. F., De koning, J. J. & De Groot, G. (2003). The Effects of Klapskate Hinge Position on Push- off Performance: A Simulation study. Official Journal of American college of sports medicine, 2077- 2084. doi:10.1249/01.MSS.0000099085.84271.AB

Kuper, G. H. & Sterken, E. (2003). Endurance in speed skating: The development of world records. European Journal of Operational Research(S.293-301), 48 (2003).

Panzer, S., Daugs, R., Ehrig, A. & Toews, A. (2001). Umlernen- die Umstellung von Klappschlittschuh auf den Klappschlittschuh. Leistungssport (S.12-17), 31 (2001).

Stöggl, T. & Martiner, A. (2016). Validation of Moticon’s OpenGo sensor insoles during gait, jumps, balance and cross-country skiing specific imitation movements. Journal of Sports Sciences. , S. 2, http://dx.doi.org/10.1080/02640414.2016.1161205

Wolf, C.-D. (2002). Weiterentwicklung und Anwendung des Prototyps Doppelklappschlittschuh. BISp- Jahrbuch (S.173-180).

Abbildungsverzeichnis

Abb.1 Bereiche der Optimierung, eigene Darstellung von L. Gieser (2017).

Abb.2 Einflussfaktoren, eigene Darstellung von L. Gieser (2017).

Abb.3 Vorgehensweise bei der Optimierung, eigene Darstellung von L. Gieser (2017).

Abb.4 Floptechnik Zugriff am 12.06.17 unter https://pixabay.com/de/sport-bewegung-freizeit-wettkampf-1020132/.

Abb.5 Stammbaum der Hochsprungtechnik, eigene Darstellung von L. Gieser (2017).

Abb.6 KSP Position beim Schottischen Schersprung, eigene Darstellung von L. Gieser (2017).

Abb.7 „Spurenbild des Schlittschuhschritts“, eigene Darstellung von R. Rathmann (Vgl. Hölig & Schwirtz, 2013, S. 71).

Abb.8 „Blick durch die Brille“, Screenshot, Zugriff am 08.06.2017 unter https://www.zdf.de/sport/zdf-sportextra/fischer-erklaert-digitaler-ski-100.html

Abb.9 „Funktionsweise des Digitalen Skis“, Petr Novák, Wikipedia, Zugriff am 11.06.2017 unter https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=9035402 und eigene Darstellung von R. Rathmann (2017).

Abb.10 „Schlittschuhschritt“, eigene Darstellung von S. Kraus (Vgl. Stefanyhyn & Edgecombe, 2009, S.343).

Abb.11 Aufbau Klappschlittschuh & Konventioneller Schlittschuh, Zugriff am 13.06. 2017 unter https://de.wikipedia.org/wiki/Eisschnelllauf#/media/File:Clap_skate.png.



biomechanik/aktuelle_themen/projekte_ss17/atsb1701.txt · Zuletzt geändert: 09.11.2017 11:14 von Filip Cengic
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