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biomechanik:projekte:ss2022:wp2223

WP2223 [Ein Meilenstein in der Laufschuhentwicklung]

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Modul-Titel WP2223
Veranstaltung PS Biomechanik
Autor Sommer, S.; Münch, M.; Voelskow Vallespir, L.; Kunovic, J.
Bearbeitungsdauer 45 Minuten
Präsentationstermin 06.07.2022
Status finalisiert
Zuletzt geändert 26.07.2022

Einleitung

Laufwettbewerbe sind uns seit der Frühzeit bekannt, jedoch aus verschiedensten Gründen. In der Geschichte der Frühzeit hatte das Gehen, Laufen, Springen sowie das Werfen eine große und überlebenswichtige Bedeutung für den Lebensunterhalt (Neumann und Hottenrott 2016, S. 14).

An den verschiedenen Urvölkern lässt sich zeigen, dass die täglichen Anforderungen an den menschlichen Körper denen der Jäger und Sammler entsprechen, die über 20 km täglich zurücklegen. Das genetische Programm, welches für die muskuläre Belastbarkeit des Menschen zuständig ist, blieb seit über 10.000 Jahren in seiner Art unverändert. Jedoch nutzen heutzutage nur noch Leistungssportler- und Sportlerinnen dieses ererbte muskuläre Leistungspotenzial. Ein aktiver Sporttreibende hingegen begnügt sich mit ca. 10 % der ererbten Möglichkeiten (Neumann und Hottenrott 2016, S. 14). Erste Höhepunkte der sportlichen Entwicklung waren die Olympischen Spiele von 776 v.Chr. bis 393 n. Chr., bei welchen die verschiedenen Laufwettbewerbe bereits ein hohes gesellschaftliches Ansehen genossen (Neumann und Hottenrott, 2016, S. 14).

Im Jahre 1880 kam es nach englischem Vorbild in Hamburg auf der Pferderennbahn zum ersten organisierten Laufwettbewerb in Deutschland. Der erste offizielle Marathonlauf im Rahmen der Olympischen Spiele, war 1896 die historische Strecke von Marathon nach Athen, welche einer Sage nach ca. 500 v. Chr. vom griechischen Boten Pheidippides zum ersten Mal gelaufen wurde um vor der Persischen Armee zu warnen. Diese Strecke ist ca. 39km lang und wurde vom Griechen Spiridon Louis 1896 in einer Zeit von 2:58:50 gewonnen (Neumann und Hottenrott, 2016, S. 15).

Erst im Jahr 1921 wurde für den Marathonlauf vom Internationalen Verband für Leichtathletik die genaue Kilometer Anzahl von 42,195 km festgelegt. Für Frauen ist erst seit 1984 das Laufen des Marathons eine olympische Disziplin. Seit dieser Zeit hat sich einiges getan und der Laufschuh erlangt immer größere Bedeutung was die Laufleistung und das Brechen von Rekorden angeht. Der Nike Vaporfly ist hierbei einer dieser Rekordbrecher mit dem wir uns nun näher beschäftigen werden.

Lukas Voelskow Vallespir

Rekorde

Das Gewinnen des Marathons ist nach wie vor für Leistungsläufer- und Läuferinnen eines der größten Ziele. Bis heute haben erst drei verschiedene Läufer zweimal Gold bei Olympia im Marathonlauf gewonnen. Zum Einen der Äthiopier Abebe Bikila, 1960 in Rom, mit einer Zeit von 2:15:16,0 Stunden. Erwähnenswert ist, dass er die gesamte Strecke barfuß absolvierte. Bei seinem Sieg vier Jahre später in Tokio im Jahr 1964 steigerte er sich nochmals auf eine Zeit von 2:12:11,2 Stunden. Dieses Mal absolvierte er den Marathon jedoch mit Schuhen (Neumann und Hottenrott, 2016, S. 15). Ein weiterer Athlet, der zweimal als Gewinner hervorging, war Waldemar Cieprinski für Deutschland. Seine Siege feierte er 1976 in Montreal mit einer Zeit von 2:09:55 Stunden und 1980 in Moskau mit einer Zeit von 2:11:01 Stunden. Der dritte Athlet ist ein aktueller Leistungsläufer und kann noch einen dritten Titel erlangen. Eliud Kipchoge gewann 2016 und 2021 Olympia Gold und steht im Guinness Buch der Weltrekorde für den schnellsten gelaufenen Marathon, in Berlin 2018 mit einer Zeit von 2:01:39. Kipchoge schaffte den Wiener Marathon 2019 in einer Rekordzeit von 1:59:40, was jedoch nicht als Weltrekord gewertet wird, da die Bedingungen nicht denen des Leichtathletik-Weltverbands entsprachen und er die 42,195 km unter „Laborbedingungen“ lief, er hatte bspw. durchgängig Windschatten und ein Laser zeigte ihm vorne weg die Geschwindigkeit die er zu laufen hatte (Eliud Kipchoge läuft Marathon unter zwei Stunden, 2019).

Laufrekorde sind eng mit der Kommerzialisierung verbunden. So gab schon 1985 beim New York Marathon ein Preisgeld von 1 Million Dollar für die Person, welche eine Zeit von 2:06:00 zu unterbieten schaffte (Neumann und Hottenrott, 2016, S. 16).

Doch in wieweit konnten sich die Zeiten der Läufer sowie der Läuferinnen durch äußere Einflüsse, wie denen der Laufschuhe, verbessern? Die Weltrekorde in Laufdisziplinen haben sich seit Beginn des 20. Jh. um 10-40% verbessert. Hierbei kann man die höchste Steigerung in der Marathondistanz erkennen (Neumann und Hottenrott, 2016, S. 30). Liegt dies nun an einer Ökonomisierung des Laufens durch speziell angepasste Laufschuhe? Bereits von Wissenschaftlichen Institutionen genannte Gründe der verbesserten Laufzeiten sind hierbei die optimierten Trainingsmethoden, eine spezialisierte Talentsuche sowie ein komplex gestaltetes Training. Verschiedene Trainingsmethoden wurden hierbei analysiert und die sogenannten „Erfolgstrainingsmethoden“ verbreiteten sich schnell oder wurden in leicht abgewandelten Formen nachgeahmt (Neumann und Hottenrott, 2016, S. 30). Die aktuell vorherrschende Trainingsmethode ist die der komplexen Trainingsgestaltung. Doch inwieweit spielt der Trainings-/ Wettkampfschuh hierbei noch eine entscheidende Rolle?

In einem Gespräch über Zoom mit Herrn Thorsten Sterzing, einem Experten in der Laufschuhforschung und -Entwicklung, mussten wir feststellen, dass Wettkampfschuhe bei Olympia drei Monate vor Turnierbeginn frei verkäuflich sein müssen, um für Chancengleichheit zu sorgen. Im Gegensatz zu Sportarten wie dem Fußball darf es in Laufwettkämpfen keine vollkommen individualisierten Laufschuhe geben. Dies ist damit zu begründen, dass den Laufschuhen ein erheblicher Anteil an der Leistung zugeschrieben wird und man keine Vorwürfe der Wettbewerbsverzerrung provozieren möchte. Im Fußball hingegen ist der Einfluss des Schuhs auf die Leistung vermutlich weniger wichtig als in der Leichtathletik.

Lukas Voelskow Vallespir

Die Geschichte des Laufschuhs

Die ersten Laufschuhe bestanden aus Leinen oder Leder und waren mit einer Hartgummisohle sowie Lochschnürung ausgestattet. Früher waren die Laufschuhe als Schutz vor spitzen Steinen, Dornen oder anderen spitzen Gegenständen auf dem Weg gedacht. Erst ab 1920 kam es durch Adolf Dassler zum ersten „richtigen Laufschuh“. Er gründete mit seinem Bruder Rudolf 1924 die „Gebrüder Dassler Schuhfabrik“, welche sich nach einem Streit 1948 in „Adidas“ und „Puma“ aufteilte. Bis heute haben beide ihren Sitz nebeneinander in Herzogenaurach (Tom 2018). Erst ab den 1970er Jahren kam es zu einer bedeutenden technologischen Weiterentwicklung des Laufschuhs so wie wir ihn heute kennen (Neumann und Hottenrott, 2016, S. 556). Statt den harten Zwischensohlen wurden weiche, dämpfende Materialien eingesetzt, welche die Stoßbelastung bspw. bei den Stadtmarathons auf den asphaltierten Straßen reduzieren sollten (Neumann und Hottenrott, 2016, S. 556).

Mit steigender Laufbegeisterung wurde in Studien am Laufschuh geforscht und festgestellt, dass zu weiche Dämpfungsmaterialien sich negativ auf die Stabilität beim Abrollen des Fußes auswirken und so die Fehlhaltungen des Fußes verstärken(Neumann und Hottenrott, 2016, S. 556). In der Forschung wurde der Schuh in seine einzelnen Komponenten zerlegt und zusätzlich mit Dämpfungs- sowie Stabilitätssystemen bzw. -Materialien ausgestattet, um die Schuhstabilität und die Dämpfungseigenschaften zu verbessern (Neumann und Hottenrott 2016, S. 556). Ein Ziel ist es, dass die Schuhe nicht das natürliche Abrollverhalten beeinflussen, sondern die bereits gegebene Supination oder Pronation beim Laufen stabilisieren ohne dabei Richtung Neutralposition zu verbessern (Neumann und Hottenrott, 2016, S. 556).

Grundlegende Verbesserungen und Neuheiten, insbesondere bei Wettkampfschuhen, kommen meist vor Olympischen Spielen auf den Markt. Hierbei kann man beispielsweise die Olympischen Spiele von 1964 in Tokyo benennen, in welchen der äthiopische Barfußläufer Abebe Bikila seine zweite Goldmedaille gewann. Er trug Asics Schuhe, welche daraufhin weltberühmt wurden (Warentest, 2007). Heutzutage gibt es ein noch nie dagewesenes Angebot an Laufschuhen. Die verschiedenen Schuhmarken haben eigene Entwicklungsabteilungen und arbeiten eng mit wissenschaftlichen Instituten in Forschungsbereichen der Biomechanik oder Materialwissenschaft zusammen. Somit werden immer bessere und ökonomischere Schuhe entwickelt. Die große Auswahl an verschiedenen Marken und Schuhen macht es für Konsumierende schwierig, sich zu entscheiden (Wessinghage, 2001, S. 24). Seit den neusten Rekorden und Forschungen zur Ökonomisierung durch den Nike Vaporfly 2-4% hat dieser Schuh bei vielen ambitionierten Marathonläufern- und Läuferinnen zu einem großem Interesse geführt und ist einer der führenden Wettkampfschuhe (Prototyp von Nike, 2019). Im Allgemeinen sind die meisten Schuhe miteinander vergleichbar. Es gibt einen Patentschutz, jedoch kann die grundlegende Konstruktion der Schuhe von anderen Firmen übernommen werden. Entscheidend sind hierbei Kleinigkeiten bei der Zusammensetzung des Schuhs. Ein gängiges Verfahren bei der Schuhproduktion und Forschung ist das sogenannte „Reverse engineering“. Hierbei wird der Schuh im Detail untersucht. Die Konkurrenz baut diesen nach, soweit es patentrechtlich erlaubt ist. Im besten Fall wird der Schuh nochmals verbessert und anschließend mit den Neuerungen beworben.

Ein wichtiger Aspekt in der Laufschuhforschung, ist die Biomechanik des Laufens. Informationen hierzu sind im Wikiprojekt: WP1304 Laufschuh http://wiki.ifs-tud.de/biomechanik/projekte/ss2013/laufschuh zu finden.

Lukas Voelskow Vallespir

Die biomechanischen Eigenschaften des Nike Vaporfly

Ein Schuh, mit dessen Hilfe reihenweise Weltrekorde gebrochen wurden, legt die Vermutung, biomechanischer Besonderheiten, nahe. Der Vaporfly unterscheidet sich von Laufschuhen der „Pre-Vaporfly-Generation“, was schon beim optischen Vergleich des Vaporflys mit anderen Laufschuhen deutlich wird. Laufschuhe, die vor dem Erscheinen des Vaporflys getragen wurden, aber auch der Vaporfly selbst wurden bzw. werden möglichst gewichtsparend konstruiert. Je weniger ein(e) Athlet*in an unnützem Zusatzgewicht beim Laufen mit sich tragen muss, desto besser wirkt es sich auf die Laufökonomie aus. Das Gewicht eines Schuhs hängt zum Einen von der Art der verwendeten Materialien und zum Anderen von der Menge ebendieser ab. Deswegen wurden Laufschuhe sehr flach, also „low to the ground“ (Roe, 2020), konstruiert. Das Gewicht der Laufschuhe aus der älteren Laufschuhgeneration wurde noch weiter reduziert, indem sehr leichtes Material zur Herstellung genutzt wurde. Der Newbalance 1400, der als ein Musterbeispiel für einen Laufschuh der älteren Generation gesehen werden kann, brachte es so auf nur ca. 201 Gramm (Roe, 2020).

Ab ca. 2012 wurde „Boostmaterial“ in die Sohlen der Laufschuhe integriert. Es handelt sich hierbei um ein relativ leichtes Material, welches stark „federnde“ Eigenschaften aufweist. „When you sink in to it, it returns a lot of energy“ (Roe, 2020). Mit dem alten Konzept, „the lighter shoe is the faster shoe“, wurde also gebrochen, denn das zusätzlich verwendete Boostmaterial hat dafür gesorgt, dass Laufschuhe etwas schwerer und auch höher wurden. Die erforderliche Energie beim Laufen steigt pro 100 g zusätzlichem Gewicht um ca. 0,7 – 1,1 % pro Schuh (Kim Hérbert-Losier et al., 2020). Die Energie, die aufgebracht werden muss, steigt also entsprechend durch das zusätzliche Gewicht des Boostmaterials. Dennoch hat sich die Konstruktion mit dem vergleichsweise schwereren Boost-Schaumstoff durchgesetzt. Der Grund dafür ist, dass sich die Laufökonomie, welche ein bedeutender Indikator für die Laufleistung ist, durch die „responsive [characteristics]“ (Roe, 2020) des Boostmaterials deutlich verbessert. Werden negative und positive Eigenschaften des Boostmaterials gegeneinander aufgewogen, ergibt sich für den/die Athlet*in im Hinblick auf die Laufökonomie immer noch ein Vorteil, trotz des insgesamt höheren Gewicht des Laufschuhs.

2017 kam der Nike Vaporfly auf den Markt, welcher optisch kaum noch an einen Laufschuh, wie man ihn bis dato kannte, erinnert. Die Sohle ist extrem dick und der Schuh wirkt insgesamt sehr voluminös. In seinem Volumen liegt allerdings einer seiner großen Vorteile. Wie bereits erwähnt macht die Sohle einen großen Anteil der Silhouette des Schuhs aus. Die Sohle besteht jedoch nicht aus „normalem“ Boostmaterial, wie es aus früheren Konstruktionen bekannt war. Wäre dies der Fall, würden selbst die sehr guten Federeigenschaften das große Zusatzgewicht wohl nicht mehr kompensieren können. Der Schaumstoff in der Sohle des Vaporflys ist um ein Vielfaches leichter als der bisher verwendete Boost-Schaum. Er bietet eine bessere Federung als Schuhe, die das deutlich schwerere Boostmaterial verbaut haben. Zur gleichen Zeit ist er leichter als die meisten anderen Laufschuhe. Der Vaporfly bietet also beides: Er ist sehr leicht und bietet dank seines Schaumstoffs in der Sohle eine sehr gute Federeigenschaft. (Roe, 2020) Ein weiteres Kernmerkmal des Vaporflys ist eine sehr steife Carbonplatte, die in die Sohle integriert ist (siehe Abbildung 1). Es ist umstritten, welche Funktionen sie erfüllt. Eine Theorie lautet, dass sie die enorm dicke Sohle stabilisieren- und durch ihre gebogene Form eine ähnliche Wirkung wie eine Sprungfeder haben soll. Der Schuh wird durch diese Carbonfaserplatte sehr steif. Er lässt sich nicht stark biegen, was bei vielen anderen Laufschuhen problemlos möglich ist. Dadurch, dass der Schuh derartig steif ist, wurde die Carbonfaserplatte geschwungen konstruiert, was für mehr Komfort im Schuh, trotz der Steife, sorgt. Es wurde darüber hinaus festgestellt, dass die Carbonfaserplatte den Abdruckpunkt beim Laufen, also den Punkt am Fuß der das meiste Gewicht trägt ehe man sich in die Vorwärtsbewegung drückt, extrem weit nach vorne verlagert. Man drückt sich im Vaporfly nicht nur über den Vorderfuß, sondern quasi über die Zehen ab. (Roe, 2020)

Zusammengefasst machen den Vaporfly zwei Konstruktionseigenschaften aus. Zum einen die extrem leichte und stark federnde Schaumstoffsohle, welche einen großen positiven Einfluss auf die Laufökonomie hat und zum anderen seine steife Carbonfaserplatte. Es ist unabdingbar, dass einem Athleten/ einer Athletin ein technologischer Vorteil zuteilwird, wenn der Lauf mit dem Nike Vaporfly bestritten wird.

Abbildung 1: Querschnitt eines Asics Gel-DS Trainer

Abbildung 2: Querschnitt eines Nike Vaporfly

Eigene Darstellung und Text von Malik Münch

Können andere Laufschuhe mit dem Vaporfly mithalten?

Wie bereits erwähnt verfügt der Nike Vaporfly über einen stark veränderten Aufbau im Vergleich zum traditionellen Laufschuh. Dieses Design sorgt dafür, dass der oder die Läufer*in eine bessere Laufeffizienz vorweist und so schnellere Zeiten einfacher erreichen kann. Der Asics Metaride hat beispielweise eine ungewöhnliche Schuhform. Diese soll sich an ein Fahrrad orientieren und eine höhere Laufeffizienz versprechen als ein regulärer Laufschuh. Zudem soll der Schuh auch die Knöchelflexion reduzieren und daher auch den Kraftaufwand, der für einen Schritt benötigt wird, verringern. Besonders bei dem Schuh ist wie bei dem Vaporfly die eingebaute Carbonplatte, die für zusätzliche Federung sorgt. Der Reporter Namri Dagyab hat den Asics Metaride über einige Zeit getestet und kann sagen, dass das Laufgefühl durchaus ungewohnt sei, er diesen Schuh dennoch in seiner Laufrotation integrieren würde, um seine Beine aber vor allem seine Sprunggelenke anders zu belasten um so die Verletzungsgefahr zu reduzieren (Dagyab, 2021).

Einer der Hauptkonkurrenten zum Vaporfly ist der Adidas Adizero. Vom Kern ist dieser Schuh ähnlich wie der Vaporfly aufgebaut, allerdings gibt es auch bei dem Modell einige Unterschiede zum Vaporfly. Nach Henning Lenertz ist die Mittelsohle des Schuhs leicht steifer und weicher. Dies verleiht dem Schuh im Vergleich zum Vaporfly mehr Stabilität und ist so in engen Kurven und auf unebenem Gelände sicherer. Bei der ersten Version des Schuhs hat Amanal Petros 2020 einen neuen deutschen Rekord aufgestellt, Deborah Schöneborn hat die Olympianorm erreicht und Kibiwott Kandie den Halbmarathonweltrekord auf 57:32 verbessert (Lenertz, 2021). Der Adidas Adizero zeigt auch somit, dass in diesem Schuh Spitzenzeiten gelaufen werden können und bietet so dem Vaporfly zwar Konkurrenz, kann diesen aber nicht überbieten was die Leistung der entsprechenden Athleten und Athletinnen betrifft.

In einem sehr neuen ausführlichen Bericht einer Läuferin namens Sandrina Illes hat diese ihre eigene Meinung spezifisch über Carbonschuhe geäußert und vergleicht diese ebenfalls mit ihrer eigenen Erfahrung. Zunächst erschien ihr der Schuh und das mit ihm verbundene Laufgefühl sehr komisch. Der höhere Absatz zum Boden sorge für einen interessanten ersten Einblick und sei gewöhnungsbedürftig. Die dadurch entstehende Bodenentfernung bietet dem Läufer demnach einen schlechteren Bodenkontakt. Jedoch habe sie sich mit der Zeit sehr gut an den Schuh gewöhnt. Wichtig an der Stelle ist anzumerken ist, dass Sandrina Illes sich besonders von anderen Langlaufathleten unterscheidet, da sie einen besonderen Wert auf Lauftechnik sowie aber auch auf die Fußkraft und ein entsprechend anspruchsvolles Krafttraining legt, um so dem Fuß seine natürliche Stabilität zu verleihen und diesen damit auch zu unterstützen. Als Technik verwendet sie je nach Lauftempo und Schuhmodell einen Mittelfuß- oder auch Vorfußlauf. Bei aktivem Fersenlaufen mit dem Carbonschuh merkt sie einen prägnanten Unterschied zu ihren regulären Laufschuhen. Dieser federt sie nämlich nach vorne und unterstützt den Schritt, was im traditionellen Laufschuh nicht so prägnant ist. Sie bemängelt an dem Schuh, dass sie ihren aktiven Laufstill nicht entsprechend umsetzen konnte. Einem Anfänger würde es laut Illes vermutlich schwerfallen, mit diesem Schuh den aktiven Laufstill zu erlernen, da der Anfänger kein allzu gutes Feedback des Schuhs bekommt und so eher auf den Schuh und weniger auf seiner eigenen Lauftechnik angewiesen ist. Ihre eigentliche Präferenz von Schuhen mit starker Flexibilität im Vorderfußbereich wurde auch bei den Carbonschuhen nicht enttäuscht, da die starke Krümmung der Sohle den Schuh genauso gut abrollt wie ihre Vormodelle. Durch den Schuh selber werden die Beine je nach Schuh um 4cm verlängert. Dies bietet dem Läufer längere Schritte, reduziert demnach die Schrittfrequenz sowie den Durchschnittspuls. Kleinere Läufer erzielen dadurch prozentual bessere Werte, da diese in Relation zu ihrer Körpergröße mehr cm zunehmen als größere Läufer. Die Dämpfung des Schuhs gibt dem Läufer das Gefühl einer reaktiven Feder, die den Lauf unterstützt (Illes, 2022).

Im Bereich der Verletzungsprophylaxe bietet der Schuh nach Sandrina Illes einen ungenügenden Schutz für die Beine und dem Fuß aber vor allem für die Sprunggelenke. So verschleiert dieser mit der federartigen Reaktion beim Fersenabrollen der laufenden Person das eigentlich harte Abprallen der Ferse auf den Boden und wirkt sich demnach negativ auf die Lauftechnik mit anderen Schuhen aus. So verringert der Schuh die Fußstärke beim Laufen und könnte so auf langer Sicht den Fuß schwächen und so den eigentlichen Vorteil zu einem Nachteil verwandeln. Ebenfalls bei längerer Nutzung des Schuhs ist die anspruchsvollere Rolle der Außenrotatoren der Hüfte, da Läufer*innen bei längeren Schritten mit einer stärkeren Fersenabrollung zu einer Fersenpronation neigen, was letztlich auch Verletzungen begünstigt (Illes, 2022). Zusammenfassend lässt sich sagen, dass ein solcher Schuh eher den Fersenfußlauf fördert, da man so den größten Nutzen aus diesem ziehen kann. Auf Dauer ist der Schuh allerdings nicht zu empfehlen, da nicht nur das erhöhte Verletzungsrisiko, sondern auch die entsprechende Muskelregression dadurch gefördert wird und die ursprünglichen Vorteile sich als Nachteile entpuppen. Gleichzeitig ist der kurze daraus gewonnene Vorteil abhängig von der Größe der laufenden Person. Demnach ist es für betroffene Personen, die ebenfalls nicht auf einem sehr hohen Niveau laufen, nicht zwangsläufig lohnenswert diesen Schuh zu tragen, um eigene Rekorde zu brechen.

Jean Kunovic

Läuft man mit dem Vaporfly tatsächlich schneller? Wurden Rekorde mit oder durch den Vaporfly gebrochen?

Der erste Nike Vaporfly, der auf den Markt kam, versprach, den Läufer um bis zu vier Prozent schneller zu machen. Bei neueren Modellen ist sogar die Rede von einer höheren Prozentzahl. Vaporfly und Marathon – diese Begriffe hat man nicht selten in Kombination gehört. Eluid Kipchoges legendärerer (inoffizieller) Marathon in unter 2 Stunden, bei welchem er den Nike Vaporfly trug, war in aller Munde. Nur wenige Tage nach seinem Erfolg stieg Brigid Kosgei kurzfristig auf den Vaporfly um und unterbot mit Schuhen, die noch kaum eingelaufen waren, den bisherigen Frauen-Weltrekord um mehr als eine Minute. Ist dies eine Ausnahme oder erreichten auch andere Läufer neue Bestzeiten mit dem Vaporfly an den Füßen?

In einer Studie von Senefeld et al. wurden die Marathon-Ergebnisse der Top 50 Athleten und Athletinnen weltweit ab dem Jahr 2010 ausgewertet. Zwischen 2010 und 2018 blieben die Zeiten sowohl im Frauen- als auch im Männerbereich weitgehend stabil. Im Jahr 2019 verbesserten sich die Leistungen jedoch auffallend bei beiden Geschlechtern (siehe Abb.). Der Effekt im Frauenbereich ist sogar noch größer. Im Männerbereich wurde die Marathonzeit durchschnittlich um 2,0 %, also 2,8 Minuten, verbessert im Frauenbereich sogar um 2,6 % bzw. 4,3 Minuten. Zwar stellte das Jahr 2019 ein Olympia-Qualifikationsjahr dar. Allerdings zeigte sich in 2011 und 2015, welche ebenfalls Olympia-Qualifikationsjahre waren, kein derartiger Effekt.

Eine Untersuchung von Hérbert-Loiser et al. stellte einen Vergleich der Laufökonomie sowie der benötigten Zeit bei einem 3km-Lauf zwischen einem Standard-Laufschuh, einem Saucony Wettkampfschuh und dem Nike Vaporfly 4% auf. Die Running Economy (RE, Laufökonomie) wird als Sauerstoffverbrauch in einer vorgegebenen submaximalen Geschwindigkeit definiert. Sie stellt einen Schlüsselfaktor der Ausdauerleistungsfähigkeit dar. 18 Freizeitläufer wurden für die Studie rekrutiert. Die Studie ergab, dass bei gleicher Intensität signifikant weniger Sauerstoff aufgenommen werden musste, wenn anstatt des eigenen Schuhs der Vaporfly getragen wurde. Der Energieverbrauch beim Vaporfly war 4,5% geringer im Vergleich zu den eigenen Laufschuhen. Der Vorsprung des Nike Vaporfly gegenüber des Saucony Wettkampfschuhs war nicht signifikant.

Bermon et al. evaluierten die Wettkampfergebnisse der Elite-Langstreckenläufer*innen zwischen 2012 und 2019 im 10km-Lauf, Halbmarathon und Marathon. Sie unterteilten die Ergebnisse nochmal in die Top 100 Ergebnisse der Saison und die Top 20 schnellsten Zeiten. Bei der Top 100 wurde bei beiden Geschlechtern im Jahr 2019 die schnellsten Wettkampfzeiten erzielt. Ebenso bei den Top 20 Läufer*innen sind im Jahr 2019 deutliche Steigerungen der Saisonbestleistung zu erkennen. Dieser Effekt war noch größer im Frauenbereich und bei den längeren Strecken (Bermon et al., 2021). Auch diese Verbesserung der Zeiten ist auf die Nutzung des Nike Vaporfly zurückzuführen.

Abbildung 1: Entwicklung der Marathonergebnisse (Eigene Abbildung). Hinweis: "Neoteric Nikes" entspricht dem Nike Vaporfly Laufschuh.

Svenja Sommer

Eigene Erfahrungen mit dem Vaporfly

Da ein Mitglied unserer Projektgruppe selbst aktive Läuferin ist, ist sie in ihrem unmittelbaren Umfeld bereits vielfach auf den Nike Vaporfly gestoßen.

So stellten zwei ihrer Trainingskollegen im Winter 2020 deutsche 10km Straße Rekorde in der U18 und der U20 auf. Sowohl Christoph Schrick als auch Sven Wagner sind eigentlich auf die 1500m spezialisiert. Dennoch gelang beiden das Unterbieten des Rekords. Soll es nun Zufall sein, dass beide den Nike Vaporfly trugen? Nach eigenen Aussagen fühlten sie sich damit leichtfüßiger und hatten das Gefühl, weniger Kraft aufwenden zu müssen.

Jule Behrens, Europa- und Weltmeisterin in der Jugend im Triathlon berichtete ebenfalls davon, „geflasht“ vom neuen Laufschuh zu sein. Sie sei zunächst sehr skeptisch gewesen, probierte den Laufschuh dann aber doch aus. Bereits nach einmaligem Verwenden war ihr klar: Dieser Schuh ist etwas Besonderes. Sie fühlte sich viel schneller, was sich auch in ihren Wettkampfzeiten widerspiegelte.

Maren Guthier, Hindernisläuferin, zeigt sich ebenfalls sehr begeistert vom Nike Vaporfly: „Man hat das Gefühl, dass man bei jedem Schritt nach vorne geschubst wird. Das gibt mir immer ein super Laufgefühl. Außerdem spüre ich das Laktat erst viel später in den Beinen.“

Zuletzt hat sich auch Ron Schultz, Triathlet, positiv bzgl. Des Vaporfly geäußert: „Ich habe beim Laufen direkt einen krassen Unterschied zu meinen bisherigen Laufschuhen gespürt. Sie kamen mir leichter vor und fühlen sich super ‚bouncy‘ an.“

Svenja Sommer

Ist das nicht schon technologisches/mechanisches Doping?

Es existieren Studien, die nachweislich zeigen, dass mit dem Vaporfly schneller gelaufen wird.

Nicht wenige Wissenschaftler*innen prangern die Schuhe als „technologisches oder mechanisches Doping“ an. Thorsten Sterzing erklärte unserer Referatsgruppe in einem Zoom-Call Folgendes: „Wenn ich mir Formel 1 anschaue, dann ist es klar, dass das Auto mit entscheidend ist. Die Leistung des Läufers nimmt man aber als reine Leistung des Sportlers selbst wahr.“ Zudem berichtete er uns, dass eine Regelung in der Leichtathletik bestehe, die besagt, dass der Schuh dem Sportler keine Vorteile verschaffen darf. Diese Regel wurde vor acht Jahren, also bevor der Vaporfly auf den Markt kam, beschlossen.

Doch wo ist die Grenze? Ab wann spricht man wirklich von einem „Vorteil“? Sollten die Schuhe im Wettkampf verboten werden?

Hierüber sind sich die Wissenschaftler*innen uneinig. Nike äußert sich wie folgt: „We respect the World Athletics and the spirit of their rules, and we do not create any running shoes that return more energy than the runner expends.“

Zudem gibt es bei Olympischen Spielen die Regelung, dass der Schuh, der getragen wird, spätestens 3 Monate vorher bereits auf dem Markt sein muss und somit für alle Athlet*innen verfügbar ist.

Peter Thompson, ein professioneller Laufcoach, spricht sich für ein Verbot des Schuhs aus, um die Integrität des Sports zu schützen. Andere verstehen die Skepsis nicht, da technologischer Fortschritt für sie dazugehört. Ein Radfahrer wolle ja auch mit dem bestmöglichen Rennrad unterwegs sein.

Geoffrey Burns, ein professioneller Läufer und Doktor der Biomechanik, versuchte einen Kompromiss zu finden zwischen denjenigen, die sich dafür aussprechen, dass der Vaporfly für Wettkämpfe verboten wird und denjenigen, die den Vaporfly als nächsten Schritt in der technologischen Innovation des Sports sehen. Er schlug vor, eine Begrenzung der Höhe der Mittelsohle vorzuschreiben. Auf diese Weise würde es einen Bereich geben, in dem Innovation stattfinden darf, der aber nicht überschritten werden darf. Dieser Vorschlag wurde letztendlich auch umgesetzt. Die maximale Höhe der Sohle wurde auf 4cm begrenzt.

Der Grund für die Sorge, dass es zu einem technischen Wettrüsten kommen wird und die Laufleistung letzten Endes zweitrangig ist, liegt unter anderem in der Entwicklung der Schwimmanzüge bei den olympischen Spielen 2008 begründet. Damals wurden etliche Weltrekorde gebrochen, sodass die Ganzkörperanzüge schließlich verboten wurden. Das Material darf jedoch weiterverwendet werden.

Wir sind gespannt, wie die Entwicklung der Laufschuhe weitergeht.

Weitere Spannende Impulse zum Nike Vaporfly und der Frage, inwieweit man den Schuh als technologisches Doping ansehen kann, findet ihr in den folgenden YouTube Videos.

Svenja Sommer

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass der Nike Vaporfly ein Meilenstein in der Geschichte der Laufschuhe ist. Es gab viele neue Laufschuhmodelle, aber kein vergleichbares zum Nike Vaporfly. Das Ausmaß der mit dem Vaporfly aufgestellten Rekorde ist beeindruckend. Zudem konnte man keine derartige Entwicklung erwarten, da umfassende Laufschuhforschung bereits seit vielen Jahrzehnten stattfindet. Bei allen Vorteilen, die der Vaporfly bieten mag, sollte man dennoch im Hinterkopf behalten, dass er einen Wettkampfschuh darstellt und nicht für den alltäglichen Gebrauch, besonders nicht im Hobby-Bereich, geeignet ist. Zudem schwirrt die Diskussion des „mechanischen Dopings“ herum, da man sich fragt: „Bin ich nun schneller, weil sich meine Leistung verbessert hat oder weil ich einen schnelleren Schuh trage?“ Letztendlich muss die Entscheidung jeder für sich treffen. In jedem Fall sollte man jedoch den enormen technologischen Fortschritt des Nike Vaporfly anerkennen.

Literaturnachweis

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