WP1305 Schwimmen Start

 Startsprung WP 1305 - Sprungstart
Kategorie Biomechanik > Sprungstart
Autor Tim Mohr, Adrian Ressel
Voraussetzung Grundlagenmodule des Proseminars Biomechanik
Bearbeitungsdauer 55 Min
Präsentationstermin 24.06.2013
Zuletzt geändert am 15.07.2013



Einleitung

Trotz des Erlasses der sogenannten Dubai Charta durch den Weltschwimmverband FINA im März 2009, die Form und Beschaffenheit der im Wettkampf zugelassenen Schwimmanzüge stark reglementiert, waren auch bei den Olympischen Sommerspielen in London 2012 wieder vielfach neue Schwimmrekorde zu verzeichnen. Wir stimmen aus diesem Grund mit Shlomo (2012, S. 8) überein, nach dem es neben der Bekleidungstechnologie weitere wichtige Faktoren geben muss, die sich in den letzten Jahren entscheidend weiterentwickelt haben und die sich nun in den neuen Rekorden widerspiegeln. Unabhängig von der Schwimmdisziplin handelt es sich dabei vor allem um die Startleistung, deren Bedeutung angesichts des immer geringeren Optimierungspotentials anderer Faktoren weiter wächst.
Aus diesem Grund wollen wir uns im Rahmen unseres Wiki-Projekts mit dem Schwimmstart beschäftigen. Wir werden verschiedene Varianten des Startsprungs näher vorstellen, zugrunde liegende biomechanische Prinzipien erläutern sowie den Begriff der Startleistung einführen und deren Einflussfaktoren betrachten.Darüber hinaus werden wir Ergebnisse verschiedener Untersuchungen, bei denen der Vergleich zwischen verschiedenen Startvarianten im Mittelpunkt steht kurz aufarbeiten und zusammenfassen.

verfasst von Adrian

Varianten des Startsprungs

Parallelstart

Abb. 2.1.1: Parallelstart
(Libor, 2011)

Der Parallelstart ist bis heute, die am meisten genutzte Starttechnik. Der Parallelstart wurde in den 1960er Jahren von Taucher Eric Hanauer entwickelt. Die Beine des Schwimmers stehen bei dieser Startform parallel vorne auf dem Startblock, während die Zehen über den Rand des Startblocks greifen. Weitere Merkmale dieser Starttechnik sind leicht gebeugte Knie, eine starke Hüftbeugung nach vorne und ein Fußabstand von ca. 15-30cm. Es wird eine Spannung aufgebaut, indem die Arme des Schwimmers den Startblock greifen und die Hände zwischen den Füßen oder rechts und links platziert werden. Durch Vorlehnen wird diese Spannung unterstützt. Nach dem Startsignal wird durch eine explosive Bewegung aus den Beinen und einem schnellen Armeinsatz nach vorne, der Absprung eingeleitet. (Shlomo, 2012, S. 13f)

verfasst von Tim

Schrittstart

Neben dem Parallelstart ist der Schrittstart, auch Trackstart genannt, eine weit verbreitete Variante des Startsprungs. Der Hauptunterschied zum Parallelstart liegt in der veränderten Position der Füße. Wie in den Abbildungen unten erkennbar, stehen diese nicht parallel nebeneinander am vorderen Ende des Startblocks, sondern werden versetzt positioniert. Auf diese Art wird es möglich das Körpergewicht stärker auf den vorderen oder stärker auf den hinteren Fuß zu verlagern. Man spricht in Abhängigkeit davon von einem Front-weighted oder einem Rear-weighted Schrittstart (Shlomo, 2012, S. 14f).

Front-weighted Schrittstart

Abb. 2.2.1: Front-weighted Schrittstart
(Libor, 2011)

Abbildung 2.2.1 zeigt die Ausgangsposition des Front-weighted Schrittstarts. Die Beine stehen leicht gebeugt in Schrittstellung. Der größte Anteil des Gewichts ruht dabei auf dem vorderen Bein, dessen Zehen sich an der Blockkante festkrallen. Das nach hinten versetzte Bein drückt gegen die Neigung des Startblocks. Die Hände umfassen die Blockvorderkante. Der Blick ist nach unten oder leicht nach hinten gerichtet. Nach dem Startsignal wird der Körperschwerpunkt durch Strecken des hinteren Beins und Anwinkeln der Arme nach vorne verlagert. Der Impuls zur anschließenden Beschleunigung des Körpers erfolgt aus dem vorderen Bein (Institut für Motorik und Bewegungstechnik, 2008, S. 6f).

Rear-weighted Schrittstart

Abb. 2.2.2: Rear-weighted Schrittstart
(Libor, 2011)

Abbildung 2.2.2 zeigt die Ausgangsposition des Rear-weighted Schrittstarts. Wie für den Schrittstart typisch stehen auch hier die Füße in Schrittstellung, allerdings ist, anders als beim Front-weighted Schrittstart, der Körperschwerpunkt nach hinten verlagert. Das Gewicht ruht dadurch hauptsächlich auf dem hinteren Bein. Die Arme und das vordere Bein sind in Folge dessen fast gestreckt und der Kopf ist etwas mehr nach vorne gerichtet als beim Front-weighted Schrittstart. Kurz vor dem Startsignal wird eine möglichst hohe Körperspannung aufgebaut und das Gewicht noch weiter nach hinten verlagert. Auf diese Art wächst der Weg, der beim eigentlichen Start zur Beschleunigung genutzt werden kann. Erfolgt das Startsignal, zieht sich der Schwimmer mit den Armen schwungvoll nach vorne, wodurch sich das Gewicht vom hinteren auf das vordere Bein verlagert und stößt sich mit dem vorderen Bein ab (Shlomo, 2012, S. 15f).

verfasst von Adrian

Armschwungstart

Der Armschwungstart stellt eine alternative Starttechnik da, die in Einzelrennen noch wenig Anklang findet. Aufgrund der Tatsache, dass alle Armschwungtechniken eine lange Schwungzeit voraussetzen, wurde der Armschwungstart, durch die effektiveren Starttechniken, wie bspw. dem Schritt- oder Parallelstart abgelöst. Im Folgenden werden zwei Varianten des Armschwungstarts vorgestellt. Die Körperposition bei beiden Startformen ähnelt der des Parallelstarts, mit dem Unterschied, dass die Arme bzw. Hände den Startblock nicht greifen. (Shlomo, 2012, S. 16)

Armschwungstart (Arme hinten)

Abb. 2.3.1: Startposition Armschwungstart (Arme hinten)
(Shlomo, 2012)

Das einzigartige Merkmal dieses Arschwungsstarts ist, das die Arme in der Startposition nach oben hinten gestreckt sind. Wenn das Startsignal ertönt, werden die Arme schwungvoll nach vorne gezogen. (Shlomo, 2012, S. 16)

Armschwungstart (Arme vorne)

Abb. 2.3.2: Startposition Armschwungstart (Arme vorne)
(Shlomo, 2012)

Eine weitere Variante ist es, die Arme zu Anfang vor dem Körper zu haben. Sobald das Startsignal ertönt, werden die Arme zunächst nach hinten geschwungen, um sie anschließend in Sprungrichtung nach vorne zu beschleunigen. (Shlomo, 2012, S. 17)

verfasst von Tim

Handlestart

Abb. 2.4.1: Startposition Handlestart
(Shlomo, 2012)
Abb. 2.4.2: Anti Wave Olympic 2000 Start Block
(Shlomo, 2012)

Der Handle Start ist eine Starttechnik, die nach Startblockveränderungen zu den Olympischen Spielen 2000 in Sydney eingeführt wurde. Am Anti Wave Olympic 2000 Start Block sind seitlich zwei Handgriffe angebracht, die der Schwimmer mit beiden Händen greift. Der Körperschwerpunkt ist nach vorne verlagert und durch das Greifen der Hände an den Griffen wird das Körpergewicht durch die Arme abgefangen und ein nach vorne Fallen verhindert. Nach dem Startsignal sollten die Arme schnell nach vorne geführt und die Beine durch einen explosiven Stoß vom Block gelöst werden. (Shlomo, 2012, S. 21f)

verfasst von Tim

Flug-, Eintauch- und Gleitphase

Der Startsprung soll im Folgenden nun weiter differenziert werden. Im vorherigen Abschnitt wurden die Starttechniken kurz dargestellt, allerdings sind für einen erfolgreichen Start, ebenfalls Absprung-, Flug- und Eintauchphase ausschlaggebend. Diese drei Phasen können grundlegend mit zwei verschiedenen Herangehensweisen bewältigt werden.

Flacher Start

Beim flachen Start wird mit einem flachen Absprungwinkel und einer kurzen Flugphase mit fast vollständig gestreckten oberen Extremitäten fast waagrecht eingetaucht. Durch das flache Eintauchen berührt der Körper an mehreren Punkten das Wasser, was ein Abbremsen der horizontalen und vertikalen Geschwindigkeit zur Folge hat. Ein weiterer Nachteil entsteht durch die geringe Tauchtiefe, welche ungünstigere Gleitbewegungen unter Wasser zur Folge haben. (Shlomo, 2012, S. 25f)

Steiler Start

Der steile Start ist durch eine bogenförmige Flugbewegung charakterisiert (siehe Abbildung). Im Optimalfall sollten die Arme zuerst ins Wasser eintauchen und der Körper den Armen im gleichen Winkel folgen. Durch das steile Eintauchen, soll der Bremsvorgang, der beim flachen Start stattfindet, unterbunden und eine hohe Unterwassergeschwindigkeit erreicht werden. Um eine hohe horizontale Geschwindigkeit aufzunehmen, kann das steile Eintauchen zu einer vortriebswirksamen Beinarbeit genutzt werden. Das steile Eintauchen kann jedoch auch zu einer unvorteilhaften Eintauchtiefe führen. Die optimale Eintauchtiefe liegt bei 0,5 – 0,7 Meter. (Shlomo, 2012, S. 26)

Abb. 2.5.1: Vergleich flacher und steiler Start (Shlomo, 2012)

verfasst von Tim

Relevante biomechanische Prinzipien

Nach Biel, Mittag, Fischer und Kibele (2013) spielen folgende biomechanische Prinzipien beim Startsprung im Schwimmen eine wichtige Rolle:

Über die Links gelangt man zu einer genauen Erklärung des jeweiligen Prinzips. Die sich hinter den Links verbergenden Informationen sind nicht testrelevant.


verfasst von Adrian

Startleistung

In diesem Abschnitt setzen wir uns mit der Startleistung auseinander. Neben der Erklärung wie diese warum gemessen und beurteilt wird, erfolgt eine Auflistung der wichtigsten Einflussfaktoren.

Beurteilung der Startleistung

In Untersuchungen, die sich mit den unterschiedlichen Startvarianten beschäftigen, erfolgt die Beurteilung der Startleistung in erster Linie anhand der Startzeit. Dabei handelt es sich um die Zeit zwischen Ertönen des Startsignals und dem Passieren einer bestimmten Distanzmarke durch den Schwimmer. Je nach Studie variiert die Länge dieses Startabschnitts stark. Sie reicht von 5m über 7,5m bis hin zu 10m bzw. 10yards. In Einzelfällen kommen sogar 15m vor. Je weiter der Punkt der Zeitnahme aber nach hinten verschoben wird desto stärker wächst der Einfluss anderer Komponenten, wie der Tauchphase und des Übergangs in die Schwimmlage. Zu kurz darf der Startabschnitt jedoch auch nicht gewählt sein, da sonst Startvarianten bei denen der Körperschwerpunkt in Ausgangsposition weit vorne liegt durch die geringere Entfernung zur Messmarke im Vorteil sind. Startvarianten mit in Ausgangsposition nach hinten versetztem Körperschwerpunkt, bei denen der Beschleunigungsweg aber länger ist, was später in einer höheren Geschwindigkeit resultiert wären im Nachteil. Die Wahl der Distanz für die Zeitnahme stellt also immer einen Kompromiss dar. Aus diesem Grund werden bei den meisten Studien einige weitere Werte erhoben, die die Startleistung beeinflussen. Diese werden im folgenden Unterkapitel vorgestellt.

Einflussfaktoren der Startleistung

Die Startleistung hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab. In diesem Abschnitt werden diese kurz vorgestellt und charakterisiert. Die Sortierung richtet sich dabei nach der Wichtigkeit für eine gute Startleistung. Je weiter oben der Parameter also steht, desto höher ist nach Kibele, Siekman, Fischer und Ungerechts (2007) der Einfluss auf die Startleistung einzuschätzen.

1. Horizontales Kraftmaximum

Mit dem horizontalen Kraftmaximum ist die maximale Kraft gemeint, die beim Startsprung nach vorne entfaltet wird.

Abb. 4.2.1: Horizontales Kraftmaximum
(Biel et al., 2013, S. 12)

2. Horizontale Abfluggeschwindigkeit

Die horizontale Abfluggeschwindigkeit beschreibt die nach vorne gerichtete Geschwindigkeit des Körperschwerpunkts beim Verlassen des Startblocks.

Abb. 4.2.2: Horizontale Abfluggeschwindigkeit
(Biel et al., 2013, S. 13)

3. Drehimpuls

Der Drehimpuls beschreibt die Energie der Rotation um die durch den Körperschwerpunkt verlaufende Breitenachse des Schwimmers.

Abb. 4.2.3: Drehimpuls
(Biel et al., 2013, S. 11)

4. Blockzeit

Als Blockzeit wird die Zeitdifferenz zwischen Startsignal und Verlassen des Blocks bezeichnet.

Abb. 4.2.4: Blockzeit (Biel et al., 2013, S. 6)

5. Reaktionszeit

Die Reaktionszeit erstreckt sich vom Startsignal bis zum Beginn der Bewegung.

Abb. 4.2.5: Reaktionszeit (Biel et al., 2013, S. 5)

6. Abflugwinkel Fuß/Hüfte

Hiermit ist der Winkel zwischen der Verbindungslinie zwischen Fußspitze und Hüfte und der Horizontalen gemeint.

Abb. 4.2.6: Abflugwinkel Fuß/Hüfte
(Biel et al., S. 7)

7. Abflugwinkel des Körperschwerpunkts

Der Winkel zwischen der Linie durch die ersten Positionen des Körperschwerpunkts während des Fluges und der Horizontalen.

Abb. 4.2.7: Abflugwinkel des Körperschwerpunkts (Biel et al., 2013, S. 8)

8. Hüftwinkel

Der Hüftwinkel bezeichnet den Winkel zwischen der durch Hüfte und Knie verlaufenden Achse und der Achse durch Schulter und Hüfte.

Abb. 4.2.8: Hüftwinkel
(Biel et al., 2013, S. 10)





Modellierung der Startleistung

Wie viele komplexe Bewegungsabläufe kann auch der Startvorgang im Schwimmen nicht anhand einiger weniger Formeln erklärt werden. In solchen Fällen greift man in der Wissenschaft üblicherweise zu Modellen. Diese berücksichtigen bei der Ergebnisbildung eine Vielzahl von Faktoren. Für die Startleistung wurden im vorangehenden Abschnitt bereits einige davon kurz vorgestellt. Auch wenn durch Modellbildung der Bewegungsvorgang meist nicht vollständig erklärbar ist, so wird sich ihm durch kontinuierliche Weiterentwicklung und Anpassung jedoch stark angenähert. Das gängigste Modell zur Bewegungsanalyse des Startvorgangs im Schwimmen geht auf Guimaraes und Hay (1985) zurück. Es bildet die Grundlage eines großen Anteils der Forschungen im Schwimmsport. Wir müssen an dieser Stelle aufgrund des begrenzten Rahmens des Wiki-Projekts auf eine Vorstellung des Modells verzichten, möchten als weiterführende Literatur jedoch Guimaraes und Hay (1985) sowie Fischer (2013) empfehlen.

verfasst von Adrian

Studienlage

Abb. 5.1: Übersicht der Studienergebnisse
(Shlomo, 2012, S. 52)

Es gibt eine Vielzahl von Studien, die sich mit den unterschiedlichen Varianten des Startsprungs beschäftigen. Eine vollständige Aufarbeitung aller uns vorliegender Arbeiten würde den Rahmen dieses Wiki-Projekts jedoch sprengen. Wir beschränken uns daher in erster Linie auf eine kurze Vorstellung der Metaanalyse von Shlomo (2012) und legen dabei den Fokus auf den Vergleich der beiden gängigsten Startvarianten Parallel- und Schrittstart. Die Ergebnisse sind als äußerst uneinheitlich zusammenzufassen. Wie Abbildung 4.1 zeigt, stellt Shlomo genauso so viele Studien, die einen Vorteil von einer der beiden Startformen ermitteln konnten, wie Studien, in denen kein signifikanter Unterschied messbar war, vor. Bei besonderem Interesse an dem Thema möchten wir die oben zitierte Arbeit an dieser Stelle auch als weiterführende Literatur empfehlen. Sie ist online verfügbar und kann auf der Seite der Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg abgerufen werden. Ihr können auch die genauen Verweise und jeweils eine Zusammenfassung der in der Tabelle aufgeführten Studien entnommen werden.

Abb. 5.2: OSB11-Startblock (Shlomo, 2012, S. 67)

Es ist wichtig zu erwähnen, dass alle oben aufgeführten Untersuchungen auf dem klassischem Startblock durchgeführt wurden. Nach einer Änderung der FINA-Regeln wurde im April 2008 jedoch ein neuer Startblock mit der Bezeichnung OSB11 entwickelt und für internationale Wettkämpfe zugelassen (Kibele, Fischer & Biel, 2011, S. 2). Dieser ist auf Abbildung 4.2 zu sehen. Nach Honda, Sinclair, Mason und Pease (2010) profitieren von ihm vor allem Schwimmer, die den Rear-weighted Schrittstart einsetzen. Zurückgeführt wird dies zum einen auf die verlängerte und stärker Richtung Becken geneigte Standfläche und zum anderen auf die verstellbare Fußstütze am Ende des Blocks. Beides begünstigt einen kraftvollen Abdruck durch das hintere Bein.


verfasst von Adrian

Zusammenfassung und Fazit

In diesem Wiki wurden die verschiedenen Starttechniken im Schwimmen dargestellt. Der Parallelstart stellt hierbei die älteste Startform dar, welche durch den Schrittstart ergänzt wurde. Die beiden Starttechniken sind heutzutage die beiden gängigsten Starttechniken. Eine weitere Starttechnik ist der Handle Start, der bei bestimmten Startblockformen Anwendung findet, aber sich dennoch nicht gegen die beiden zuvor erwähnten Starttechniken durchsetzen konnte. Die letzte vorgestellte Starttechnik ist der Armschwungstart, der bei Wettkämpfen nur noch im Staffelbereich genutzt wird. Die Popularität des Armschwungstarts lässt sich darauf zurückführen, dass der Startende den Armschwung bereits einleiten kann, wenn der vorherige Starter im Ziel ankommt. Im Optimalfall hat der startende Schwimmer, beim Anschlag des vorherigen Schwimmers bereits die Startbewegung begonnen und berührt mit den Füßen gerade noch den Startblock.
Die Absprung-, Flug- und Eintauchphase kann prinzipiell auf zwei verschiedene Varianten erfolgen, wobei hier ein flaches oder steiles Eintauchen möglich ist.
Des Weiteren wurden drei biomechanische Prinzipien vorgestellt, die Einfluss auf die Blockzeit des Schwimmers haben.
Um die Startleistung zu messen wird die Zeit zwischen dem Ertönen des Startsignals bis zum Passieren einer Distanzmarke, als Indikator genommen. Die Startleistung im Schwimmen hängt von diversen Parametern ab. Hierbei sind das horizontale Kraftmaximum, die horizontale Abfluggeschwindigkeit, der Drehimpuls, die Blockzeit, die Reaktionszeit und der Abflugwinkel der Füße, Hüfte und des Körperschwerpunkts entscheidend.
Abschließend lässt sich sagen, dass sich die Starttechniken im Laufe der Jahre verändert haben und mit dem Schrittstart eine abgewandelte Form des Parallelstarts im Schwimmsport Anklang gefunden hat. Die beiden anderen Startformen in Form des Handle Starts und Armschwungstarts haben sich nicht durchsetzen können. Auch nach einer Vielzahl von Studien konnte sich keine Starttechnik als „optimal“ erweisen und somit sieht man heute noch viele individuelle Unterschiede bei Schwimmstarttechniken im Wettkampf.

verfasst von Tim

Fragen

  1. Welche Varianten des Startsprungs kennen Sie? Beschreiben Sie diese kurz!
  2. Welche Einflussfaktoren auf die Startleistung kennen Sie? Wie ist deren Einfluss zu gewichten?
  3. Fassen Sie die Studienlage bzgl. des Vergleichs zwischen Parallel- und Schrittstart kurz zusammen!


Quellen

BIEL, K., MITTAG, Y., FISCHER, S. & KIBELE, A. (2013). Vermittlung und Optimierung des Schwimmstarts. AG Training & Bewegung, Universität Kassel.
FISCHER, S. (2013). Kinematische und dynamische Analyse des Schwimmstarts vom Block unter besonderer Berücksichtigung der Eintauch- und Übergangsphase. Zugriff am 08.06.2013 unter https://kobra.bibliothek.uni-kassel.de/bitstream/urn:nbn:de:hebis:34-2013012242433/5/DissertationSebastianFischer.pdf
GUIMARAES, A. & HAY, J. (1985). A Mechanical Analysis of the Grab Starting Technique in Swimming. Zugriff am 08.06.2013 unter http://www.edf.ufpr.br/Especializacao/Natacao/swimming%20grab%20start.pdf
HONDA, K.E., SINCLAIR, P.L., MASON, B. & PEASE, D.L. (2010)., A Biomechanical Comparison of Elite Swimmers Start Performance Using the Traditional Track Start and the New Kick Start. In: Kjendlie, P.L. (Hrsg.), Biomechanics and medicine in swimming XI, Tagungsband des XIth International Symposium for Biomechanics and Medicine in Swimming, Oslo 2010, 94-96.
INSITUT FÜR MOTORIK UND BEWEGUNGSTECHNIK (2008). Wettkampfsportliche Startsprungvarianten des Kraulschwimmens in Einzelrennen. Deutsche Sporthochschule Köln.
KIBELE, A., FISCHER, S. & BIEL, K. (2011). Biomechanische Grundlagen des Startsprungs im Schwimmen. Zugriff am 25.06.2013 unter http://cms.uni-kassel.de/sport/fileadmin/Training_und_Bewegung/doc/Puplikationen/Kibele_Fischer_Biel_Sportwissenschaft_2011.pdf
KIBELE, A., SIEKMANN, T., FISCHER, S. & UNGERECHTS, B. (2007). Biomechanische Leistungsdiagnostik zum Startsprung im Schwimmen. Leistungssport, 37 (4), 51-57.
LIBOR, J. (2011). Track start vs. Grab start explained. Zugriff am 24.05.2013 unter http://blog.swimator.com/2011/03/track-start-vs-grab-start-explained.html
SHLOMO, J. B. (2012). Biomechanische Entwicklungen des Startsprungs im Leistungsschwimmen – Eine empirische Analyse. Schriften der Wissenschaftlichen Hochschule Lahr.


Bewertung des Wiki-Moduls

Kategorie Mohr Ressel Anmerkungen
Inhalt (max. 10) 8 Pkt 9 Pkt umfassender und guter Einstieg in das Thema
Form (max. 5) 4 Pkt 4 Pkt wenige Formfehler (vgl. Checkliste), Zitationen fehlerhaft, gute Gliederung
Bonus (max. 2) 1 Pkt 2 Pkt detaillierte Ausarbeitung, Literatur-Überblick zu Studienlage
Einzelbewertung 13 Pkt 15 Pkt 15 Punkte = 100%
Gesamtbewertung 28/30 Punkte = 93%
biomechanik/projekte/ss2013/sprungstart.txt · Zuletzt geändert: 03.11.2013 05:27 von Filip Cengic
GNU Free Documentation License 1.3
Driven by DokuWiki Recent changes RSS feed Valid CSS Valid XHTML 1.0