ATSB2102 Analyse des Sprints mit dem Beispiel Usain Bolt und Trainingsmethoden zur Verbesserung der Sprintleistungsfähigkeit

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Veranstaltung Aktuelle Themen der Sportbiomechanik
Autor(en) Tobias Boss, Dominik Hönig
Bearbeitungsdauer -
Status Finalisiert
Zuletzt geändert am 25.07.2021

1. Einleitung

Der Sprint ist eine der beliebtesten Disziplinen der Leichtathletik. Er stellt eine komplexe sportliche Leistungsfähigkeit dar, bei der viele verschiedene Faktoren eine Rolle spielen. Dazu gehört vor allem die Sprinttechnik und die muskuläre Kraft in den Beinen. Besonders aufgrund der kurzen Dauer von weniger als 11 Sekunden und den engen Wettkämpfen, begeistert diese Disziplin die Zuschauer so sehr. Der beliebteste Sprinter der Welt ist Usain Bolt. Er ist Weltrekordhalter und Rekordsieger im 100- und 200m-Sprint. Usain Bolt ist ein Sprinter mit anfänglich geglaubten, nicht idealen, Körpermaßen für einen Sprinter. Mit 1,96m sei er eigentlich zu groß, doch seine Erfolge zeigen genau das Gegenteil. Zu Beginn des Artikels werden allgemeine Informationen zum Sprint geliefert, die dem Leser einen grundlegenden Einblick in die Thematik geben sollen. Im Verlauf dieses Wiki-Beitrags wird zuerst auf die Determinanten der Sprintleistungsfähigkeit und Sprinttechnik eingegangen. Dabei werden die wichtigsten Aspekte des Sprints analysiert und die einzelnen Phasen des Sprints beschrieben. Im Anschluss daran werden die wichtigsten Aspekte der Sprinttechnik erläutert. Das dritte Kapitel stellt mögliche Trainingsmethoden zur Verbesserung der Sprintleistung dar. Ein wichtiger Faktor beim Sprint ist die Individualität der Sprinter/innen. Dies wird auch nochmal in Kapitel 3 verdeutlicht, um darauf aufbauend, in Kapitel 4 in die Analyse zu gehen. Dafür folgt zum Abschluss eine Analyse des Sprinters Usain Bolt anhand der biomechanischen, anatomischen und technischen Aspekten. In diesem Kapitel werden relevante Unterschiede zwischen Usain Bolt und anderen Top-Sprintern bei Weltmeisterschaften und Olympiaden in Finals dargestellt. Final erfolgt eine Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse innerhalb eines Fazits. Dieser Artikel soll den Lesern einen Überblick über die wichtigsten Aspekte des Sprints geben.

2. Determinanten der Sprint Leistungsfähigkeit und Sprinttechnik

Das Ziel der Sprintdisziplin in der Leichtathletik ist eine vorgegebene Strecke so schnell wie möglich zu laufen. Auch wenn dieser Sachverhalt zunächst wenig komplex erscheint, gibt es zahlreiche Einflussfaktoren, die die Sprintleistung beeinflussen. Selbst innerhalb der Sprintdisziplinen, mit den Strecken wie 100 Meter, 200 Meter oder auch dem Hürdensprint, gibt es Unterschiede in den Leistungsdeterminanten. In diesem Abschnitt sollen diese im Rahmen des 100 Meter Sprints beleuchtet werden und damit auch auf die optimale Sprinttechnik eingegangen werden.

2.1 Phasen und Determinanten des 100-Meter-Sprints

Ein 100 Meter Sprint setzt sich aus verschiedenen Phasen zusammen, bei denen unterschiedliche Faktoren im Vordergrund stehen. Der Start wird dabei stets im Tiefstart ausgeführt. Der/die Sprinter/in positioniert sich mit den Füßen auf den beiden Startblöcken und den Händen auf dem Boden. Dies passiert bei dem Signal „Auf die Plätze“. Sobald er/sie „Fertig“ hört, richtet er/sie sich auf. Wichtig für unsere Betrachtung der Startphase ist, was ab dem Signal „Los“ bis zu dem Zeitpunkt, an dem die beiden Füße den Startblock verlassen haben, passiert. Die Faktoren eines guten Starts setzen sich aus der Reaktionszeit und der Bewegungszeit zusammen, in Summe also der Zeit, die der/die Sprinter/in braucht, um aus dem Startblock zu starten und den ersten Schritt zu machen (Majumdar & Robergs, 2011). Dafür löst der/die Athlet/in seine/ihre Hände vom Boden und drückt sich durch eine explosive Streckung des Körpers aus dem Startblock ab. Wie beim gesamten Sprint arbeiten dabei die Arme gegengleich zu den Beinen, ebenso erfolgt der Fußaufsatz auf dem Fußballen. Wie das bei einem Elite Sprinter aussieht, kann man im folgenden Video betrachten:

Mit dem ersten Fußaufsatz beginnt die Beschleunigungsphase. Ziel ist es, auf die optimale Schrittlänge und Schrittfrequenz zu kommen. Hier spielen vor allem die Kraft und die Zusammensetzung der Muskulatur eine entscheidende Rolle. Für den Sprint ist ein hoher Anteil von weißen, schnellzuckenden Muskelfasern von Vorteil. Diese können, im Gegensatz zu den roten, langsam zuckenden Fasern, schnell hohe Kräfte entwickeln. Die Zusammensetzung ist zu einem gewissen Teil genetisch bestimmt, lediglich die intermediären Fasern lassen sich durch Training in weiße Muskelfasern umwandeln. Eine essenzielle Voraussetzung der Sprintleistungsfähigkeit ist eine starke Hüft- und Kniemuskulatur. Auch die Interaktion der einzelnen Muskeln spielt eine wichtige Rolle (Majumdar & Robergs, 2011). Während der Kniestreckung ist der Oberschenkelstrecker-Muskel (M. Quadriceps femoris) der Agonist, also der aktive Muskel.Um die größte Kraft zu generieren, muss sich dabei der Antagonist, in diesem Fall die Ischiocrurale Muskulatur (M. biceps femoris, M. semitendinosus, M. semimembranosus), entspannen. Ist der Oberkörper des/der Athleten/in zu Beginn noch stark nach vorne gebeugt, beginnt er/sie den Oberkörper langsam aufzurichten. Die Kraft im Oberkörper ist für das Erreichen und Halten der Höchstgeschwindigkeit nicht zu unterschätzen. Besonders wichtig sind starke Schultern und eine kräftige Bauchmuskulatur, die den Körper stabil hält, um Bewegungen zur Seite zu vermeiden (Schöllhorn, 2003, S. 27-28).

Top Athleten erreichen ihre Höchstgeschwindigkeit und damit Phase drei, nach etwa 30 Metern. Entscheidend hierfür sind Schrittlänge und Schrittfrequenz. Nach etwa 60-70 Metern fällt die Geschwindigkeit bereits wieder ab (Majumdar & Robergs, 2011). Der/die Sprinter/in hat seinen/ihren Körper nun vollständig aufgerichtet. Zuvor sollten in der vorangegangen Beschleunigungsphase die optimale Schrittlänge und Schrittfrequenz aufgebaut worden sein, die es jetzt zu halten geht. Diese beiden Determinanten sind individuell unterschiedlich. Details dazu werden in Kapitel 4 beschrieben. Ein weiterer wichtiger Faktor ist hier die Technik des Sprintschritts. Darauf wird in Kapitel 2.2 genauer eingegangen.

Nun beginnt die letzte Phase des Sprints, die mit dem Zieleinlauf endet. Athleten mit einer guten Sprintausdauer sind hier im Vorteil und können die Höchstgeschwindigkeit länger aufrechterhalten.

2.2 Die Sprinttechnik

Die Sprinttechnik stellt eine wichtige Determinante der Sprint Leistungsfähigkeit dar. In diesem Kapitel soll nun besonders auf die Technik des Sprintschritts während der Höchstgeschwindigkeitsphase eingegangen werden. Zunächst soll ein kurzer Überblick gegeben werden, um danach genauer darauf einzugehen. Beim Sprinten erfolgt der Fußaufsatz stets auf dem Fußballen, die Arme schwingen gegengleich zu den Beinen und der Oberkörper ist aufgerichtet während der Höchstgeschwindigkeitsphase. Schaut man sich die Technik noch genauer an, wird auch der Sprintschritt in verschiedene Phasen unterteilt.

Phase eins ist die vordere Schwungphase. Diese Phase ist gekennzeichnet durch den Kniehub nach vorne oben, bis der Oberschenkel parallel über dem Boden ist. Das Bein ist noch stark gebeugt, der Unterschenkel pendelt dabei aber nach vorne und leitet die vordere Stützphase ein. Dort ist es wichtig, die Bodenkontaktzeit möglichst kurz zu halten. Dafür sollte die Fußspitze bis kurz vor dem Fußaufsatz angezogen bleiben. Es folgt ein möglichst kurzer Fußaufsatz auf dem Fußballen. Optimalerweise erfolgt dieser unter dem Körperschwerpunkt. Das Bein ist nahezu gestreckt. Um die hohe Geschwindigkeit beizubehalten, muss sich der/die Sprinter/in bei der kurzen Bodenkontaktzeit möglichst kräftig abdrücken. Dies geschieht durch das schnellkräftige Strecken des Fuß-, Knie- und Hüftgelenks in der hinteren Stützphase. Durch das Anziehen der Fußspitze in der vorherigen Phase, wird die Wadenmuskulatur gedehnt und somit vorgespannt. Dies ermöglicht eine schnellere Streckung des Sprunggelenks. Es sollte vermieden werden, das Kniegelenk vollständig zu strecken, um die Bodenkontaktzeit gering zu halten (Killing & Heß, 2012, S. 26). Anschließend folgt die hintere Schwungphase mit dem Lösen des Abdruckbeines vom Boden. Dabei wird das Knie gebeugt und die Ferse Richtung Gesäß geführt. Der Oberschenkel des Schwungbeines befindet sich jetzt nahezu parallel zum Stützbein. Hier wird nun wieder die vordere Schwungphase eingeleitet und das Bein nach vorne oben geführt. Im folgenden Video wird der Sprint von Profi Sprintern in Slow-Motion gezeigt. Dabei lassen sich sehr gut die genannten Punkte der Sprinttechnik beobachten. Zudem kann man die einzelnen Sprintphasen erkennen.

3. Trainingsmethoden zur Verbesserung der Sprint Leistungsfähigkeit

In diesem Kapitel soll beschrieben werden, wie das Sprinttraining gestaltet werden sollte. Nachdem die Leistungsdeterminanten nun bekannt sind, orientiert sich auch das Training an diesen, um die einzelnen Faktoren und damit auch die gesamte Leistungsfähigkeit zu verbessern. Die wichtigste konditionelle Fähigkeit für die Sprintdisziplin ist die Schnelligkeit. Aber auch insbesondere die Maximal- und Schnellkraft sowie die Sprungkraft, Ausdauer, Koordination und Beweglichkeit haben einen Einfluss auf die Schnelligkeit. Dementsprechend komplex gestaltet sich auch das Training eines/einer Sprinters/in.

3.1 Training der Schnelligkeit: Allgemeine Determinanten

Zunächst einmal einige grundlegende Regeln des Schnelligkeitstrainings. Sprinten sollte zuerst gelernt sein, bevor es trainiert wird. Das bezieht sich vor allem auf die Sprinttechnik, damit sich kein falsches Bewegungsbild etabliert und das Maximum aus der individuellen Leistungsfähigkeit herausgeholt werden kann. Sprints sollten nur im gut aufgewärmten und ermüdungsfreien Zustand durchgeführt werden. Pro zehn Meter Sprint gilt der Grundsatz von einer Minute Pause. In der Regel ist der Umfang eines Sprinttrainings, verglichen mit einem Kraft- oder Ausdauertraining gering, die Dauer allerdings mittel bis hoch durch die langen Pausenzeiten. Die Intensität ist hoch bis sehr hoch und die übliche Trainingsmethode ist die Wiederholungsmethode. Zuletzt orientiert sich natürlich auch das Training für den Sprint an den geltenden Trainingsprinzipien wie progressive Belastungssteigerung, Periodisierung und Individualisierung. Wie bereits erwähnt, stellt ein reines Sprinttraining nur einen Teil des gesamten Trainings dar. Auf die weiteren Bestandteile wird in Kapitel 3.2 eingegangen.

3.2 Training der Sprint Leistungsfähigkeit im Detail

Wie in den vorangegangenen Kapiteln beschrieben gibt es drei, wenn man der Beschleunigungsphase noch den Start voranstellt, vier Hauptphasen des 100-Meter-Sprints. Zusammen mit den ebenfalls beschriebenen Leistungsdeterminanten, orientiert sich auch das Training daran. Alter, Größe und der Anteil der genetisch festgelegten, schnellzuckenden Muskelfasern, stellen nicht beeinflussbare Determinanten dar. Alle anderen Faktoren können beeinflusst werden und wirken sich auf die Leistungsfähigkeit im 100-Meter-Sprint aus. Dazu gehören vor allem die Kraft, die Technik und die Sprintausdauer. Tabelle zwei zeigt einen guten Überblick der verschiedenen Trainingsmethoden und wie diese am besten umzusetzen sind.

Beginnen wir mit der Beschleunigung. Hier werden 10 – 50 Meter Sprints, in unterschiedlichen Startpositionen, empfohlen. Die Distanzen und Pausenzeiten variieren je nach Leistung, da Top Athleten/innen länger beschleunigen und höhere Intensitäten erreichen als Athleten/innen auf geringerem Niveau (Haugen, Seiler, Sandbakk, & TØnnessen, 2019, S.7).

Fliegende Sprints werden vor allem eingesetzt, wenn es das Ziel ist die Höchstgeschwindigkeit zu verbessern. Diesen Sprints geht eine langsamere Beschleunigung voran, bis dann mit maximaler Geschwindigkeit höchstens weitere 10 – 30 Meter, also bis die Geschwindigkeit wieder abfällt, gerannt wird. Pausenzeiten und Distanzen für den Start hängen wieder stark vom Leistungsniveau ab (Haugen, Seiler, Sandbakk, & TØnnessen, 2019, S.7).

Für das Training der Sprintausdauer werden Sprints mit mindestens 7-15 Sekunden Dauer, mit einer Intensität von 95-100% und vollständiger Pause genutzt. Mit dieser Methode lässt sich zusätzlich die Höchstgeschwindigkeit verbessern (Haugen, Seiler, Sandbakk, & TØnnessen, 2019, S.7).

Eine weitere Trainingsmethode stellt das Sprinten gegen Widerstände dar, also beispielsweise bergauf Sprinten oder mit einem Gewichtsschlitten. Hierbei geht es vor allem um die Verbesserung der Beschleunigung. Umgekehrt helfen Sprints mit geringeren Widerständen, wie bergab sprinten, die Höchstgeschwindigkeit zu trainieren (Haugen, Seiler, Sandbakk, & TØnnessen, 2019, S.8). Die beschriebenen Trainingsmethoden können nochmal in Tabelle zwei angeschaut werden.

Tabelle 1: Übersicht der verschiedenen Trainingsmethoden (Haugen, Seiler, Sandbakk, & TØnnessen, 2019, S.7, http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Natürlich darf auch das Training der Sprinttechnik nicht fehlen, auch wenn es zum optimalen Training der Technik wenig Studien und Literatur gibt. Bekannt ist jedoch, dass wichtige Grundlagen am besten im Kindesalter erlernt werden können, sowie auf einen progressiven Aufbau der Schwierigkeit geachtet werden sollte. Dafür werden verschiedene Sprint-Drills benutzt, die bestimmte Aspekte des Sprints isolieren und so im submaximalem Tempo erlernt werden können. Üblicherweise sind diese Sprint-Drills Teil der Warm-up Routine. Der/die Trainer/in sollte dabei besonders auf eine genaue Ausführung der Übungen achten und auch dem/der Athlet/in sollte der Zweck der Übung bewusst sein.

Ein weiterer wichtiger Baustein ist das Krafttraining. Hier geht es vor allem um die Verbindung zwischen dem Training im Kraftraum und die Umsetzung auf der Laufbahn. Beides sollte also immer in Kombination trainiert werden, wobei das Krafttraining am Tag nach dem Sprinttraining stattfinden sollte, da sonst nicht gewährleistet ist, die nötige vollständige Erholung für das Sprinttraining zu erreichen (Haugen, Seiler, Sandbakk, & TØnnessen, 2019, S.10). Sprintspezifische Übungen wie Split Squats, einbeiniges Kreuzheben, Ausfallschritte und einbeinige Kniebeuge werden durch generelle Übungen ergänzt. Natürlich darf auch das Training des Oberkörpers nicht fehlen. Gerade die Kraft der Core und Schulter Muskulatur spielen eine wichtige Rolle. Generell sollte auf ein ausgeglichenes Training geachtet werden, um Dysbalancen zu vermeiden. Diese können einen negativen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit haben. Die verschiedenen Krafttrainingsmethoden kommen dabei in bestimmten Wochenzyklen zur Anwendung und bauen aufeinander auf. Das bedeutet nach der Hypertrophie Phase folgt das Maximalkrafttraining und schließlich das Schnellkraft- beziehungsweise plyometrische Training.

Tabelle zwei zeigt beispielhafte Wochenpläne in unterschiedlichen Periodisierungsphasen. Hier erkennt man auch nochmal sehr gut die Benutzung der verschiedenen Krafttrainingsmethoden. Der Umfang nimmt mit der Dauer der Vorbereitungsperiode üblicherweise ab, die Intensität zu. Vor Wettkämpfen ist es besonders wichtig auf die richtige Belastungssteuerung zu achten.

Tabelle 2: Beispiel von Trainingswochen innerhalb verschiedener Mesozyklen (Haugen, Seiler, Sandbakk, & TØnnessen, 2019, S.7, http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)

Das Feld der Trainingsgestaltung ist natürlich um einiges größer und kann im Rahmen diese Wikis leider nur angerissen werden, um einen Überblick zu geben. Hinzu kommt noch die Belastungssteuerung und die Regeneration die essenziell für den Trainingserfolg sind. Auf das Trainingsprinzip der Individualität soll hier aber nochmal kurz eingegangen werden. In den Analysen der 100-Meter-Sprints zeigen sich große Unterschiede was Schrittlänge und -frequenz angeht, auch bei den Läufern die ähnliche Zeiten laufen (Salo, Bezodis, Batterham , & Kerwin, 2011, S.1060). Haugen, Seiler, Sandbakk, & TØnnesse (2019) schrieben zudem, dass die Schrittlänge durch die Körpergröße und Gelenksbeweglichkeit limitiert ist. Die Schrittfrequenz kann jedoch immer trainiert werden. Dies impliziert einen möglichen Vorteil für große und bewegliche Sprinter, zeigt aber auch die Notwendigkeit eines individuell zugeschnittenen Trainings. Ein/e Sprinter/in mit geringerer Körpergröße muss versuchen, die geringere Schrittlänge durch eine höhere Schrittfrequenz auszugleichen, um ähnliche Höchstgeschwindigkeiten zu erreichen. Diese Faktoren werden nun im folgenden Kapitel anhand eines Beispiels im Vergleich zu anderen Sprintern detailliert beleuchtet. Die Determinanten des Sprints werden dort wieder aufgegriffen. Mit den vorangegangen Kapiteln wurde dem/der Leser/in das Wissen vermittelt, welches er/sie benötigt, um die Analyse nachzuvollziehen und einordnen zu können.

4. Analyse des Sprints anhand des Weltrekordlers Usain Bolt

Nach den grundlegenden Determinanten des Sprints und der Darstellung von Trainingsmethoden zur Verbesserung der Sprintleistungsfähigkeit erfolgt eine Analyse des erfolgreichsten Sprinters aller Zeiten und des Weltrekordhalters im 100m, 200m und 4x100m Sprint, Usain Bolt.

4.1 Karriere Usain Bolt

(Wikipedia, 2021)

Der jamaikanische Sprinter Usain St. Leo Bolt war eines der Aushängeschilder in der Leichtathletik. Er wurde am 21. August 1986 in Sherwood Content (Jamaika) geboren. Usain Bolt ist achtfacher Olympiasieger, elffacher Weltmeister und Weltrekordhalter in der 4-mal-100-Meter-Staffel, im 100- und im 200-Meter-Lauf. Er ist Weltrekordhalter auf der 100m-Strecke in einer Zeit von 9,58 Sekunden, aufgestellt am 16. August 2009 im Finale bei den Leichtathletik-Weltmeisterschaften in Berlin. Damit ist er der einzige Mensch, der die 100 Meter in weniger als 9,6 Sekunden lief. Bei diesen Weltmeisterschaften stellte er außerdem mit 19,19s auch den Weltrekord über die 200-Meter-Distanz auf. Bolt ist der einzige Sprinter, der bei Olympischen Spielen das Double aus Siegen im 100- und 200-Meter-Sprint erfolgreich verteidigt hat (dies gelang ihm zweimal). Er gewann 2008, 2012 und 2016 olympisches Gold im 100- und 200-Meter-Sprint. Er ist gemessen an der Anzahl an Goldmedaillen der erfolgreichste Teilnehmer (der Männer) bei Freiluftweltmeisterschaften und gehört zu den erfolgreichsten Sommerolympioniken (Sportschau, 2017).

4.2 Merkmale des Sprints

Aufgrund der übermäßigen Dominanz stellt sich die Frage, warum er so überlegen war. Hat Usain Bolt anatomische Vorteile? Hat er eine andere Technik bzw. welche besonderen Merkmale sind der Grund seines großen Erfolgs. Auf diese Fragen wird im weiteren Verlauf genauer eingegangen.

Sprinter haben eine ganz besondere Anatomie. Sie sind meistens von Muskulatur strotzende Athleten. Zudem sollten Sprinter nicht zu groß sein, da kürzere Beine für kurze Distanzen besser geeignet seien. „Durch einen niedrigeren Trägheitspunkt hätten sie eine effizientere Bewegung des Beines“ (Dintiman, Tellez & Ward, 1997, S.87). Zudem sei die Muskelkraft kompakter bei kleineren Sprintern (Leoni, 2020). Uth sagte 2005, dass „alle Elite-Sprinter zwischen 1,68m und 1,91m groß sein sollten (…). Die Tatsache, dass die Angaben zur Höhe von Sprintern so gleichmäßig verteilt sind, dass es für Sprinter ein Nachteil ist, zu klein oder zu groß zu sein“ (Uth, 2005, S.612). Somit ist die Größe ein wichtiger Faktor für einen guten Sprinter. Allerdings war Usain Bolt jahrelang allen anderen „Musterathleten“ überlegen, dabei wies er bei einer Größe von 1,96m keine idealen Voraussetzungen auf, doch seine Größe erwies sich als großer Vorteil.

Tab. 3: Sprintzeiten, Geschwindigkeit, Schrittlänge, Schrittfrequenz des Finals 2011 in Zagreb (Coh et al., 2018)

In der Abbildung von Coh et al. (2018) wurden verschiedene Parameter von Usain Bolt und weiteren Sprintern im 100m-Finale der IAAF World Challenge Zagreb 2011 gemessen. Die Parameter Bolts wurden mit den anderen Finalteilnehmern verglichen. Die gemessenen Parameter waren zum einen die Laufzeit (in Sek.), die Reaktionszeit am Start, die Geschwindigkeit, die Anzahl der Schritte und deren Länge und die Schrittfrequenz. Die Auswertung dieser Parameter lieferte bemerkenswerte Ergebnisse. Bolt war in seinem Finallauf mit 9,85s ca. 0,16s schneller als der zweitplatzierte Kim Collins. Dabei hatte Bolt von allen Läufern die mit Abstand langsamste Reaktionszeit 194ms am Start. Somit war er 38ms langsamer als der schnellste Starter Ivory Williams (156ms). Die schlechte Reaktionszeit am Start glich Usain Bolt durch seine hohe Höchstgeschwindigkeit wieder aus. Er war mit einer Geschwindigkeit von 10,15m/s der einzige Läufer über 10m/s, somit war er 0,16m/s schneller als der zweitschnellste Collins (9,99m/s). Die auffälligsten Parameter konnten allerdings in den Schritten nachgewiesen werden, wodurch sich die zu Beginn als eventuellen Nachteil darstellende immense Körpergröße als Vorteil erwies. Seine Schrittlänge war mit durchschnittlich 2,44m 15cm größer als die Schrittlänge von Justin Gatlin und Jaysuma Saidy Ndure (beide 2,31m). Aufgrund der großen Schritte war es Bolt möglich 2,25 Schritte weniger zu machen als die beiden eben genannten mit den zweitwenigsten Schritten und sogar 8,25 Schritte weniger als der zweitschnellste Collins. Der letzte Parameter war die Schrittfrequenz, die bei Bolt mit 4,16Hz am geringsten war und bei Collins mit 4,92Hz am höchsten war.

Tab. 4: Physische Charakteristika Bolt & restliche Teilnehmer (Coh et al., 2018)

Diese Parameter zeigen, dass eine Körpergröße von 1,96m und ein Gewicht von 93kg kein Nachteil, sondern sogar ein Vorteil sein kann. Usain Bolt galt als einer der größten Sprinter der Welt. Als Vergleich lässt sich das Olympia-Fiale 2012 und die Weltmeisterschaft in Berlin 2009 hinzuziehen. In diesen beiden Rennen war Usain Bolt 18,7cm (2012) and 16,6cm (2009) größer als der Durchschnitt der restlichen Teilnehmer. Zudem war Usain Bolt bei Olympia in Beijing 14,8%, WM in Berlin 12,3% und in London 10,7% schwerer als die restlichen Teilnehmer (Krzysztof & Mero, 2013). Ein weiterer Vergleich der Schrittlänge und Schrittfrequenz erfolgte durch Krzysztof & Mero (2013). Sie verglichen diese zwischen Bolt und den weiteren Teilnehmern der Rennen bei den Wettkämpfen in Beijing 2008, Berlin 2009 und London 2012.

Tab. 5: Ausgewählte kinematische Parameter (Krzysztof & Mero, 2013)

In der ersten Tabelle wurden die verschiedenen Parameter von Bolt zu den weiteren Teilnehmern verglichen. Bolt beendete alle drei Rennen mit einer durchschnittlichen Schrittzahl von 41,13. Er startete mit kleineren Schritten mit einer durchschnittlichen Größe von 2,45m. Seine Gegner hatten durchschnittlich 43 bis 48 Schritte (45,65 in Beijing 2008, 44,91 in Berlin 2009 und in London 2012 44,45 Schritte), welches eine durchschnittliche Schrittlänge für jeden Wettkämpf von 2,19m, 2,23m und 2,25m bedeutete. Darüber hinaus war Bolts Schrittfrequenz ca. 0,30Hz geringer als bei den weiteren Teilnehmern (Krzysztof & Mero, 2013).

Tab. 6: Vergleich Parameter Usain Bolt in verschiedenen Finals (Krzysztof & Mero, 2013)

Der hier zu sehende Vergleich von Bolts 100m Zeiten mit seinem Weltrekord (9,58s) aus dem Jahr 2009 zeigt, dass er zum einen eine viel bessere Reaktionszeit am Start hatte, und zwar 48ms schneller als bei seiner Siegeszeit bei der IAAF World Challenge 2011 in Zagreb (194ms). Zudem beweist diese Darstellung, dass die Schrittzahl ein wichtiger Faktor sein kann, denn er hatte bei seiner Weltrekordzeit im Durchschnitt 0,08 Schritte weniger, jedoch die gleiche Schrittlänge mit einer etwas höheren Schrittfrequenz von 0,11Hz mehr als 2011. Somit ist die Schrittfrequenz in Kombination mit der Schrittlänge ein essenzieller Faktor für schnelle Zeiten beim 100m Sprint. Ein weiterer zu beachtender Parameter ist die schnellste hingelegte Strecke. Diese war bei Bolts 100m-Siegen einzig und allein bei seinem Lauf 2011 die Strecke 70-90m. Allerdings war diese nicht die schnellste. Bei seinem Weltrekordlauf war Bolts schnellste 20m Sektion mit 12,42m/s die Strecke 60-80m. Somit kann zusammengefasst werden, dass die höchste Geschwindigkeit im Bereich von 60-80m erreicht wird. Diese wird versucht so lange wie möglich zu halten. Genau diesen Unterschied untersuchten Krzysztof & Mero (2013) in ihrer Arbeit „A Kinematics Analysis Of Three Best 100M Performances Ever“.

Tab. 7: Vergleich 20m-Sektionen & kinematische Parameter zwischen Teilnehmern (Krzysztof & Mero, 2013)

In der Abbildung werden die kinematischen Grundwerte des 100m-Finals 2009 in Berlin, welches in 20m-Abschnitte eingeteilt wurde, dargestellt. Die ausgewählten kinematischen Parameter des 100m-Sprints zeigen signifikante Unterschiede zwischen den Sprintern. Besonders in der Spalte der Geschwindigkeit wird auffällig, dass Usain Bolt seine Geschwindigkeit auf den letzten 20m nur sehr leicht verringert. Seine Geschwindigkeit verringert sich im Vergleich zu dem Abschnitt 40-60m nicht, jedoch nur um 0,21m/s im Vergleich zum 60-80m Abschnitt. Bei den restlichen Teilnehmern ist zu erkennen, dass dieser Geschwindigkeitsverlust doch drastischer ist. Auf den letzten 20m verlieren sie 0,37m/s im Vergleich zu den vorherigen 20m. Bei ihnen ist der letzte Abschnitt nur der drittschnellste Abschnitt, bei Bolt hingegen der zweitschnellste. Usain Bolt ist also in der Lage seine Geschwindigkeit bis zum Ende auf in etwa gleichbleibendem hohem Niveau zu halten. Diese Fähigkeit ist ein sehr entscheidender Faktor für schnelle Sprintzeiten und unterscheidet Bolt von den anderen Sprintern.

Tab. 8: kinematische Parameter (Geschwindigkeit) Usain Bolt - 10m-Sektionen Vergleich Beijing, Berlin, London (Krzysztof & Mero, 2013)

In diesen Tabellen nach Krzysztof & Mero (2013) wurden Bolts kinematische Daten in 10m Abschnitte zergliedert. Hier kann erkannt werden, dass sich die Zeiten in jeder 10m Sektion ähneln. Der Unterschied betrug nur 0,02s. Klare Unterschiede können nur in der ersten und letzten 10m Sektion erkannt werden. Bolts erste 10m waren in Berlin 0,04s langsamer (insgesamt 1,89s) als sein Rennen in Beijing (1,85s). Die letzten 10m waren in Beijing 0,07s langsamer als in Berlin. Wenn man die Reaktionszeit in Bolts 100m Rennen in Beijing (0,019s) abzieht von der ersten 10m Sektion (1,85s), wäre es möglich gewesen die ersten 10m in 1,83s zu laufen, wodurch eine Zeit von 9,52s und somit ein neuer Weltrekord möglich gewesen. In Londons Finale ließ Bolt die letzten 80-100m „austrudeln“. Die letzten 20m waren 0,06s langsamer als seine schnellsten 20m (1,61s). Er erreichte seine durchschnittliche Höchstgeschwindigkeit bei 60-80m (12,34m/s).

Tab. 9: Usain Bolt Schrittprojektion mit kinematischen Werten (Geschwindigkeit, Winkel, Kontaktzeit etc.) (Coh, 2018)

In dieser Abbildung wird Bolts Schritt dargestellt. Hierbei ist der Abstand zwischen Fuß und vertikaler Projektion des CoM (centrum of mass / Körperschwerpunkt) beim Fußaufschlag relativ klein (34 cm oder 17,4% seiner Körpergröße). Der Bodenkontakt, der Winkel zwischen der Längsachse von Bolts Fuß und dem Boden betrug 19,5°, was auf eine Plantarflexion hinweist. Zu Beginn des Bodenkontakts betrug die horizontale Geschwindigkeit des CoM 11,44 m/s. Diese Geschwindigkeit verringerte sich auf 11,13 m/s (-2,8% vom Erstkontakt) während der Bremsphase und erreichte 12,04 m/s (+8,2% vom Bremsen) bis zum Ende der Vortriebsphase. Die niedrigste vertikale CoM-Position trat bei maximaler Amortisation (maximale Knieflexion) auf, wobei das Knie auf ca. 145° gebeugt wurde. Der Bereich der vertikalen Verschiebung des CoM während Bolts schnellstem Schritt war 4,9 cm, das entspricht ca. 2,5% seiner Körpergröße (Coh, 2018). Dies bedeutet, dass eine geringe Bodenkontaktzeit wichtig für hohe Geschwindigkeiten ist. Durch den Bodenkontakt erfolgt ein leichter Geschwindigkeitsverlust durch die Reibung, die durch den Bodenkontakt erzeugt wird. Die Abbildung zeigt, dass sich die Geschwindigkeit nach dem Bodenkontakt direkt wieder erhöht.

Es wird vermutet, dass Bolts Dominanz eine resultierende Kombination aus anthropometrischen Eigenschaften, koordinierter motorischer Fähigkeiten, Krafterzeugungsfähigkeiten und effektiver Lauftechnik ist (Coh, 2018).

5. Fazit

Bei der Analyse des Sprinters Usain Bolt wurden neben den physischen Eigenschaften auch die kinematischen Merkmale untersucht. Der Vergleich zwischen Bolt und anderen Top-Sprintern lieferte bemerkenswerte Ergebnisse, die Gründe für die Dominanz Bolts liefern. Die eingangs als Nachteil bezeichnete Körpergröße von 1,96m und einem Gewicht von 93kg, stellte sich gar als Vorteil heraus. Dies äußert sich besonders in der Darstellung der Schrittlänge, Schrittanzahl, Schrittfrequenz und der Geschwindigkeit.

Usain Bolt hatte bei seinem Lauf in Zagreb eine durchschnittliche Schrittgröße von 2,44m, also ca. 15cm größer als die restlichen Teilnehmer (Coh et al, 2018). Aufgrund der großen Schritte war es Bolt möglich als einziger Läufer maximal 41 Schritte zu benötigen, um die 100m zu überwinden, was er seinen sehr langen Beinen zu verdanken hatte. Alle anderen Läufer blieben nicht unter 43 Schritte, manche gar über 49 Schritte. Diese hatten allerdings eine sehr hohe Schrittfrequenz. Diese war bei Bolt im Vergleich zu den anderen Läufern am niedrigsten. Doch die Schrittfrequenz scheint kein wichtiger Indikator für eine hohe Geschwindigkeit zu sein. Er war in seinem Lauf der einzige Sprinter mit einer Geschwindigkeit über 10m/s. Somit zeigt sich, dass eine geringe Schrittzahl und einer großen Schrittlänge zu einer hohen Geschwindigkeit führen können. Neben diesem Beispiel Usain Bolt zeigen auch einige Studienergebnisse mit mehreren Spitzenathleten, dass eine hohe Geschwindigkeit durch verschiedene Kombinationen erreicht werden kann (Debaere, Jonkers, & Delecluse, 2013, S.122-123 und Salo, Bezodis, Batterham , & Kerwin, 2011, S.1060).

Allerdings sind dies nicht die einzigen Faktoren für Bolts phänomenale Sprintzeiten. Der einzige Nachteil bei seinen physischen Voraussetzungen äußerte sich immer in der Reaktionszeit am Start. Bolt war am Start immer einer der langsamsten, allerdings schaffte er es seine Masse schneller zu beschleunigen als die anderen Teilnehmer. Er war trotz der vergleichsweise schlechten Startzeit schneller auf den ersten 20 Metern als das restliche Teilnehmerfeld.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Schnelligkeitsausdauer. Krzysztof und Mero (2013) zeigen in ihrer Untersuchung einen Vergleich der 20 Meter Sektionen von Bolt zu den restlichen Teilnehmern im Weltmeisterschaftsfinale von Berlin 2009. In den Ergebnissen ist zu erkennen, dass Bolt in der Lage war seine Geschwindigkeit konstant über die vollen 100m zu halten. Die einzige 20m Sektion, bei der es einen minimalen Abfall der Geschwindigkeit gab, waren die letzten 20m. Allerdings ist zu erwähnen, dass Bolt ein Showmaker ist und die letzten Meter häufig mit einer Siegerpose „austrudeln“ lies. Ansonsten wären möglicherweise noch bessere Zeiten möglich gewesen. Bei den restlichen Teilnehmern war ein größerer Abfall der Geschwindigkeit zu erkennen. Bolt erreichte nie eine Geschwindigkeit unter 12m/s auf den letzten 60m, die restlichen Teilnehmer im Durchschnitt schon. Somit zeigt sich, dass eine hohe Schnelligkeitsausdauer, also die Fähigkeit die Geschwindigkeit bei einem Sprint über die gesamte Distanz konstant hoch zu halten, wichtig für den Erfolg ist. Bei den restlichen Teilnehmern war dies nicht so möglich, wie bei ihm (Krzysztof & Mero, 2013).

Der letzte wichtige Faktor ist die Bodenkontaktzeit. Bolt war ein Meister der Sprinttechnik. Er versuchte beim Sprinten die Bodenkontaktzeit und –fläche so gering wie möglich zu halten (Coh, 2018). Dies ist essenziell, denn durch den Bodenkontakt verringert sich die Geschwindigkeit durch die Reibung der Füße mit dem Boden. Außerdem versuchte er nach dem Bodenkontakt so schnell wie möglich wieder Geschwindigkeit aufzunehmen. Die Studie zeigte, dass sich seine Geschwindigkeit nach dem Bodenkontakt direkt wieder erhöhte. Dies lässt sich auf die Abdruckphase / Vortriebsphase zurückführen. Des Weiteren hielt Bolt seine Bodenkontaktfläche möglichst gering, um die Reibung zu verringern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Bolt ein Phänomen war, der seine Technik perfekt beherrschte und seine körperlichen Voraussetzungen ideal einzusetzen wusste. Die Ergebnisse zeigen, dass große und wenige Schritte zu einer hohen Geschwindigkeit führen können, bei der Anwendung der perfekten Technik und einer hohen Anzahl an FT-Fasern. Zudem ist die Schnelligkeitsausdauer extrem wichtig, um die Geschwindigkeiten über die gesamte Strecke hinweg hoch zu halten. Alle diese Faktoren waren für Usain Bolts Erfolge ausschlaggebend. Wäre Bolt nicht so ein „Showmaker“ und hätte er eine bessere Reaktionszeit, wären Zeiten unter 9,50s durchaus möglich gewesen. Weiterhin verdeutlicht die Analyse die Unterschiede zwischen den Spitzenläufern. Jeder scheint individuelle Stärken und Schwächen zu haben, die auch stark von den jeweiligen körperlichen Gegebenheiten abhängen. Nach diesen Faktoren muss sich auch zwingend das Training orientieren, um die maximale Leistungsfähigkeit zu erreichen. In der Literatur und Forschung gibt es wenige Arbeiten, die die Trainingsmethoden von Spitzenathleten untersuchen. Interessant wäre es zu erfahren, wie genau beispielsweise Usain Bolt trainiert und ob sich seine Methoden überhaupt auf seine Konkurrenten übertragen lassen. In weiteren Arbeiten könnte es zudem um die besten Trainingsmethoden je nach „Sprintertyp“ gehen und weiter untersucht werden, welche biomechanischen Merkmale optimal für den Sprint sind.

Literatur

Debaere, S., Jonkers, I., & Delecluse, C. (2013). The contribution of step characteristics to sprint running performance in high-level male and female athletes. The Journal of Strength & Conditioning Research, 27(1), 116-124

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Bildnachweise

Abbildung Rechte Verwendet von
Tab. 3: Sprintzeiten, Geschwindigkeit, Schrittlänge, Schrittfrequenz des Finals 2011 in Zagreb (Coh et al., 2018) C Tobias Boss
Tab. 4: Physische Charakteristika Bolt & restliche Teilnehmer (Coh et al., 2018) C Tobias Boss
Tab. 5: Ausgewählte kinematische Parameter (Krzysztof & Mero, 2013) C Tobias Boss
Tab. 6: Vergleich Parameter Usain Bolt in verschiedenen Finals (Krzysztof & Mero, 2013) C Tobias Boss
Tab. 7: Vergleich 20m-Sektionen & kinematische Parameter zwischen Teilnehmern (Krzysztof & Mero, 2013) C Tobias Boss
Tab. 8: kinematische Parameter (Geschwindigkeit) Usain Bolt - 10m-Sektionen Vergleich Beijing, Berlin, London (Krzysztof & Mero, 2013) C Tobias Boss
Tab. 9: Usain Bolt Schrittprojektion mit kinematischen Werten (Geschwindigkeit, Winkel, Kontaktzeit etc.) (Coh, 2018) C Tobias Boss

Bildnachweise ergänzt am:

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biomechanik/aktuelle_themen/projekte_ss21/atsb2102.txt · Zuletzt geändert: 22.10.2021 14:10 von Tobias Boss
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