Forschungsmethoden sind wissenschaftliche Werkzeuge zur Beantwortung einer Forschungsfrage. Damit ermöglichen sie uns einen Einblick in Zusammenhänge, welche sonst nur durch Spekulationen oder Annahmen erklärt werden könnten. Gleichzeitig begrenzen die derzeit verfügbaren Forschungsmethoden das „Fenster“ der Wirklichkeit, in welchem wir tatsächlich Dinge erklären und begreifen können. Forschungsmethoden sind nicht nur ein Werkzeug für die Forschung sondern gleichzeitig auch selbst ein Ziel der Forschung.

Wir müssen uns also eingestehen, dass derzeit nur ein Teil der Wirklichkeit erkannt werden kann, da die verfügbaren Forschungsmethoden nicht vollständig und allumfassend sind. Bei der Formulierung von Forschungsfragen muss daher sichergestellt werden, dass diese mit den verfügbaren Forschungsmethoden grundsätzlich beantwortet werden können.

Je nach Wissenschaftsdisziplin unterscheiden sich auch die spezifischen Forschungsmethoden. In der Sportwissenschaft stehen sozial- und naturwissenschaftliche Methoden im Mittelpunkt. So werden zum Beispiel sportliche Bewegungen durch (bio-)mechanische Kräfte verursacht, welche unter anatomischen und physiologischen Gegebenheiten im Körper wirken. Gleichzeitig bestimmen psychologische und soziale Faktoren die praktische Ausübung und Wahrnehmung des Sports sowohl für den Einzelnen als auch im gesellschaftlichen Kontext.

Im Juli 2014 hat der einseitig Beinamputierte Markus Rehm in Ulm die Deutsche Meisterschaft im Weitsprung gewonnen. Dabei stellt sich die Frage, ob bzw. unter welchen Bedingungen er - als Sportler mit Beinprothese - an einem Wettkampf mit Sportlern ohne Prothese teilnehmen sollte.

Hier ein Audiomitschnitt vom Oktober 2014: Sprung mit Haken (SWR2, 10min)

Wie könnte man nun prüfen, ob er durch seine Fußprothese gegenüber Sportlern ohne Beinprothese einen Vorteil hat?

Wir wollen am Beispiel des Weitsprungs mit Prothesen ein mögliches Vorgehen zur Ableitung der Forschungsfrage und einer geeigneten Versuchsplanung aufzeigen:

• Wie könnte also z.B. ein Versuchsplan aussehen, mit dem sich prüfen ließe, ob die verwendete Prothese einen unfairen Vorteil verschafft und somit ein unzulässiges Hilfsmittel darstellt?
• Welche Daten müssten hierfür erhoben werden, um die individuelle Weitsprungleistung (d.h. die Sprungweite) mit und ohne Beinprothese zu charakterisieren?

Die Forschungsfrage muss hierbei so strukturiert und fokussiert sein, dass sie eine klare Aussage zwischen Ursache(n) und Wirkung zulässt. Die verwendeten Begriffe müssen klar und eindeutig definiert sein. Gleichzeitig muss sie einen Bezug zu den messbaren Größen herstellen.

Im Bereich der biomechanischen Bewegungsanalyse kommen folgende Messmethoden in Betracht:

Folgende Datenerhebungen wären denkbar:

1. Mit einer Videoanalyse (Kinemetrie) können unter Berücksichtigung der Körpereigenschaften (Anthropometrie) die Verläufe der KSP Geschwindigkeit beim Anlauf und beim Absprung bestimmt werden. So kann verglichen werden, wie sich die Anlauf- und Absprunggeschwindigkeiten mit und ohne Prothese unterscheiden. Diese Unterschiede wurden z.B. auch bei der Deutschen Meisterschaft in Ulm analysiert.
2. Eine weitere Möglichkeit bietet der Einsatz von Kraftmessplatten (Dynamometrie) im Bereich des Anlaufs und des Absprungs. Aus den gemessenen Bodenreaktionskräften können die Beineigenschaften (maximale Beinkraft, Beinsteifigkeit, erzeugter Kraftstoß) bestimmt werden.
3. Mittels Oberflächenelektroden (Elektromygraphie) können Muskelaktivitäten wichtiger Beinmuskeln erfasst werden. Damit könnten Änderungen in der Arbeitsweise der Muskulatur mit und ohne Prothese analysiert werden.
4. Auf einem Laufband könnte der Energieumsatz beim Rennen mit und ohne Prothese verglichen werden. Bei einer Studie von Brüggemann et al. (2008) konnte z.B. gezeigt werden, dass Oskar Pistorius durch die Beinprothesen weniger metabolische Energie umsetzt als ein vergleichbarer Läufer ohne Prothesen.

1. Welche Eigenschaften einer Beinprothese für den Weitsprung können als Vorteil bzw. als Nachteil im Vergleich zu einem biologischen Bein gesehen werden?
2. Welche quantitativen Parameter können diese Beineigenschaften beschreiben?
3. Skizziere ein Vorgehen zur Bestimmung dieser Beinparameter!
4. Weshalb wurde Markus Rehm trotz seines Sieges bei der Deutschen Meisterschaft 2014 nicht für die Europameisterschaft nominiert? (siehe Zeit Online, 30. Juli 2014)
5. Wie sind die Vor- und Nachteile der Beinprothese beim Weitsprung und Sprint im Vergleich aus biomechanischer Sicht zu bewerten? (siehe Weyand et al., 2009)
6. Welche nicht-biomechanischen Methoden könnten darüber hinaus verwendet werden, um den Einfluss von Beinprothesen auf die individuelle Weitsprungleistung zu bewerten?

• Bös, K., Hänsel, F., & Schott, N. (2000). Empirische Untersuchungen in der Sportwissenschaft. Hamburg: Czwalina.
• Brüggemann, G. P., Arampatzis, A., Emrich, F., & Potthast, W. (2008). Biomechanics of double transtibial amputee sprinting using dedicated sprinting prostheses. Sports Technology, 1(4), 220.
• Weyand, P. G., Bundle, M. W., McGowan, C. P., Grabowski, A., Brown, M. B., Kram, R., & Herr, H. (2009). The fastest runner on artificial legs: different limbs, similar function?. Journal of applied physiology, 107(3), 903-911.