7/8/2016 www.ostechnik.de

Sportversorgung Erfahrungen und Konzepte aus der Praxis

Inertialsensoren: Neue Perspektiven in der Bewegungsanalyse

ZVOS: Ausschreibungen verhindern Offizielles Organ des Zentralverbandes Gesundheitshandwerk Orthopädieschuhtechnik und des Internationalen Verbandes der Orthopädieschuhtechniker M E D I Z I N & T E C H N I K

Olympisches Edelmetall im Beach-Volleyball

VON JÖRG NATRUP UND ANNE JEUSFELD

ei den Olympischen Sommerspielen fragt: „Was macht Ihr denn da? Die B2012 in London haben deutsche Ath- Beach-Volleyballer tragen doch nicht leten 44 Medaillen gewonnen, davon 11 einmal Schuhe, geschweige denn Einla- mal Gold. Wenn wir heute fragen, was gen. Und das wäre doch Euer eigentliches dem deutschen Sportfan davon noch in Metier.“ guter Erinnerung ist, wird nicht selten der Richtig, normalerweise nutzen wir Gewinn der Goldmedaille von Druckmesstechnik, um die Belastungen und im Beach-Volley- zu ermitteln, denen ein Mensch oder ball genannt. Dieser Sieg war sensationell, speziell seine Füße bei bestimmten Be- weil völlig unerwartet. Schließlich waren wegungen (z. B. Gehen oder Laufen) un- die brasilianischen Gegner ter bestimmten Bedingungen (z. B. und die Top-Favoriten im Schuhwerk oder Einlagen) ausgesetzt ist. Finale auf der Horse Guards Parade in Dabei ist es das Ziel, diese Belastungen so London. Zudem war es die erste Olympi- zu steuern, dass negative Folgen für den sche Goldmedaille im Beach-Volleyball, aktiven und passiven Bewegungsapparat die ein europäisches Team überhaupt möglichst minimiert werden. Im Spit- jemals gewinnen konnte. Außerdem war zensport ist es ganz ähnlich. Es wird das Spiel an Dramatik kaum zu überbieten. exakt die gleiche Messtechnik unter den Als das deutsche Duo im entschei- Füßen eingesetzt, nur ist es nicht das denden Satz drei Matchbälle hatte, Ziel, die Belastung zu minimieren, son- schien die Entscheidung bereits gefallen dern bestimmte Komponenten der sport- 1 Julius Brink (l.) und Jonas Reckermann gewannen zu sein. Doch die Brasilianer konnten alle lichen Leistungsfähigkeit zu maximieren. 2012 in London die Goldmedaille im Beachvolleyball – abwehren und nochmals ausgleichen. Wie dieses Vorhaben umgesetzt werden unter anderem mit Hilfe der Druckverteilungsmessung. Das Blatt schien sich zu wenden, bevor kann, soll anhand der biomechanischen (www.pixathlon.de) Emanuel Rego den letzten Angriffsball Begleitung des Beach-Teams Brink/ äußerst knapp ins Aus schlug und die Reckermann über zwei Jahre vor Olympia Sensation perfekt war. in London demonstriert werden. Zusammenfassung: Was dort am 9. August 2012 um Bei den Olympischen Spielen 2012 in 22.02 Uhr vollendet wurde (Abb. 1), hat- Sprungkraft London gewannen Julius Brink und Jonas te eine lange Vorgeschichte mit intensi- Wie beim letzten Ballwechsel im Olympia- Reckermann die Goldmedaille im Beach- ven Vorbereitungen in vielen verschiede- Finale ist es im Beach-Volleyball wichtig, Volleyball. nen Bereichen. Wenn auch nur zwei möglichst hoch zu springen. Gelingt dieses Einen Teil des Erfolges verdanken sie auch Spieler auf dem Platz stehen, werden im Vergleich zum Gegenspieler nicht in der Optimierung ihres Trainings durch die die Teilbereiche durch ein zahlenmäßig ausreichendem Maße, ist einerseits die Druckverteilungsmessung unter dem Fuß. durchaus beachtliches Team hinter dem Zeit über dem Netz kurz und andererseits Die Messungen, bei denen die Druckmess- Team abgedeckt. Neben einem Cheftrai- der Winkel für den zu schlagenden Ball Sohlen mittels einer Socke unter dem Fuß ner gibt es üblicherweise mehrere Assis- ungünstig. Somit ist die Gefahr groß, dass fixiert werden, geben Auskunft über die tenztrainer, eine medizinische Betreuung der Angriffsball im Netz oder im Aus lan- Sprungkraft, aber auch über die Technik, mit Ärzten und Physiotherapeuten, det, so wie bei dem besagten Matchball in mit der der Fuß auf dem weichen Unter- sportpsychologische Berater, ein Mana- London geschehen. Gleiches gilt umge- grund aufgesetzt wird. Hier kann durch gement sowie eine Reihe von weiteren kehrt für den verteidigenden Spieler. Wenn den richtigen Fußaufsatz bis zu 20 Prozent Partnern, die das Team finanziell oder er eine gute Höhe erreicht, steht er lange mehr Kraft erzeugt werden, was für mit Hilfe von Dienstleistungen wie Aus- über dem Netz und kann einen großen Be- die entscheidenden Zentimeter bei der rüstung, Ernährung oder Leistungsdia- reich des eigenen Feldes gegenüber dem Sprunghöhe sorgen kann. gnostik unterstützen. Angriffsschlag des Gegners abdecken und Auch wenn Spitzensportler in der Regel Unter dem Label „bioµchanics - tech- entsprechend erfolgreich blocken. Dabei schon eine gute Bewegungsausführung nology to win“ (www.biomychanics.com) gibt es verschiedene Faktoren, die die haben, lassen sich durch die Druckmes- war die Gesellschaft für Biomechanik Sprunghöhe beeinflussen: Maximalkraft, sungen immer noch Defizite oder Asym- Münster (GeBioM) ein kleines Rad in Reaktivkraft mit Dehnungs-Verkürzungs- metrien zeigen, die durch Trainings - dem beschriebenen Team von Julius und Zyklus, zeitliche Koordination des Beinein- hinweise und Übungsformen beseitigt Jonas auf dem Weg zur Olympischen satzes, technische Ausführung des Boden- werden können. Goldmedaille. Häufig werden wir ge- kontakts (insbesondere im Sand). Für

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2 Druckmessung mit Sensoren in Beach-Socken und WLAN-Sender am Unterschenkel. 3 Standardsprünge auf hartem Untergrund

jeden dieser Faktoren existieren Testver- einem Kasten) fallen lässt, landet und Messsystem fahren, die die aktuelle Leistungsfähigkeit dann direkt den Sprung ausführt. An- Alle oben beschriebenen Leistungsmerk- eines Athleten bezüglich des jeweiligen sonsten verläuft die Analyse analog zum male können mit dem Druckmesssystem Faktors bestimmen können. Countermovement-Jump. GP MobilData von GeBioM analysiert Der Countermovement-Jump wird werden. Hierzu werden die handelsübli- Squat-Jump auch im Sand am Netz durchgeführt, chen Sensorfolien in Beach-Socken ge- – vorrangig Maximalkraft wobei die Arme zum Block hoch geführt legt, wie sie die Spieler bei sehr geringen Beim Squat-Jump auf hartem Unter- werden, um zusätzlich die sportartspezi- oder sehr hohen Temperaturen zum grund geht der Athlet in eine gebückte fische Komponente zu analysieren. Schutz tragen (Abb. 2). Am Unterschenkel Ausgangsstellung. Der Oberkörper bleibt wird an jeder Seite ein Sender fixiert, der gerade und der Kniewinkel beträgt etwa Sprung zum Angriff am Netz die Messdaten mit einer Frequenz von 90°. Die Hände sind in die Hüfte gestützt, – zeitliche Koordination und tech- 200 Hz via WLAN zum Rechner überträgt. die Arme dürfen nicht zur Schwungver- nische Ausführung Die Reichweite beträgt etwa 100 m, was stärkung eingesetzt werden. Ohne eine Der Spieler vollzieht nach etwa drei beim Beach-Volleyball kein Problem dar- weitere Absenkung des Körperschwer- Schritten Anlauf einen Absprung zum stellt. Die auszuwertenden Parameter punkts (keine Ausholbewegung) drückt Angriffsschlag am Netz. Beim Fußaufsatz sind Sprunghöhe, Maximalkraft, Kraft- der Sportler sich möglichst kräftig nach zum Absprung werden das Stemmbein Zeit-Integral und Kontaktzeit jeweils für oben ab. Leistungsrelevant ist die Maxi- (Gegenseite zum Schlagarm), welches als den linken und rechten Fuß sowie in den malkraft in der Knie-Streck-Muskulatur erstes aufgesetzt wird, und das Beistell- Fußzonen Ferse, Mittelfuß und Vorfuß. und das entscheidende Leistungskriterium bein, welches etwas später den Sand Anhand der Beispiele Standardsprung ist die erreichte Sprunghöhe. berührt, unterschieden. Für diesen zeitli- (Abb. 3) und Spielsituation am Netz chen Versatz gibt es optimale Werte, die Countermovement-Jump oder in der Literatur zu finden sind (Vetter u. a., Drop-Jump 2004; Link u. a., 2006). – vorrangig Reaktivkraft Neben dieser zeitlichen Koordination Die Ausgangsstellung für den Counter- ist die Technik des Fußaufsatzes im Sand movement-Jump ist der normale Stand. wichtig. Im Gegensatz zum Hallenboden Der Athlet geht zunächst in einer Aus- gibt der Sand nach, was mit einer Redu- holbewegung in die Knie und drückt sich zierung der Bodenreaktionskräfte ein- dann möglichst kräftig nach oben ab. Die hergeht. Wenn allerdings der Fuß beim Arme dürfen zur Schwungverstärkung Aufsatz von hinten schräg über die mit eingesetzt werden. Der Muskel- Ferse in den Sand stemmt, werden die Sehnen-Komplex der Kniestrecker wird Sandkörner nach vorne geschoben und während der Ausholbewegung gedehnt, verdichten sich dort. Dadurch entsteht um danach unter Nutzung der gespei- für den anschließenden Absprung über cherten elastischen Energie zu kontrahie- den Vorfuß ein relativ dichtes Widerlager, ren. Neben der Maximalkraft ist hierbei das den negativen Effekt des losen San- die Reaktivkraft zunehmend relevant. des teilweise kompensiert, so dass letzt- Wiederum wird die erreichte Sprunghöhe lich größere Sprunghöhen realisiert wer- zur Beurteilung der Leistung gemessen. den können. Wenn umgekehrt der Fuß Beim Drop-Jump wird der Einfluss der flach oder mit dem Vorfuß zuerst auf- reaktiven Komponente weiter verstärkt, setzt, wird der lockere Sand nach hinten indem der Sportler nicht aus dem Stand verschoben und ein Großteil der einge- in die Ausholbewegung geht, sondern leiteten Kraft geht verloren. 4 Angriffsschlag am Netz mit Messtechnik sich von einer gewissen Höhe (z. B. von am Fuß.

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5 Kraft-Zeit-Verläufe beim Squat-Jump. Die blaue Kurve zeigt den 6 Kraft-Zeit-Verläufe bei Sprüngen zum Angriff in zwei Varianten. Links ist eine schlechte Kraft-Verlauf des linken Fußes, die rote Kurve den des rechten Ausführung zu sehen. Der Vorfuß setzt zuerst auf, was dem Sportler eine schlechtere Fußes. In grün ist die Summe der Kräfte beider Füße dargestellt. Ausgangsbasis für den Absprung bietet. Rechts ist eine gute Ausführung des Sprungs des Aus dem Vergleich der roten und blauen Kurve ist ersichtlich, dass Spielers dokumentiert. Die Ferse setzt zuerst auf, schiebt dadurch den Sand nach vorne und die Kraft ungleich verteilt ist. Für einen optimalen Absprung sollte verdichtet ihn. Damit hat der Spieler eine festere Basis für den Absprung. die Kraft links und rechts möglichst gleich hoch sein.

(Abb. 4) soll die Auswertung im Folgenden Null der Flugzeit. Und daraus wiederum der Sportler in dieser technisch besseren demonstriert werden. kann mit Hilfe des Fallgesetztes die Ausführung etwa 20 Prozent mehr Kraft Sprunghöhe bestimmt werden. erzeugen als bei der schwächeren Vari- Analyse Squat Jump ante. Somit wird er auch eine deutlich In Abb. 5 sind die Kraft-Zeit-Verläufe ei- Analyse Sprung zum größere Sprunghöhe erreichen. nes Squat Jump zu sehen. Dabei reprä- Angriff im Sand sentiert die blaue Kurve den Kraft-Ver- In Abb. 6 sind die Kraft-Zeit-Verläufe von Umsetzung der Analysen lauf des linken Fußes und die rote Kurve zwei verschiedenen Absprüngen zum An- in die Trainingspraxis den des rechten Fußes. In grün ist die griff am Netz dargestellt. In der Abbil- Wie in den beiden obigen Beispielen be- Summe der Kräfte beider Füße darge- dung ist links eine schlechte und rechts reits angedeutet, ist letztendlich ent- stellt. Zu Beginn steht der Sportler in der eine gute Ausführung des Sprungs eines scheidend, wie die erhobenen und ausge- Ausgangsstellung, ohne sich zu bewegen. Spielers zu erkennen. In diesem Fall sind werteten Daten in die Trainingspraxis Daher bleiben die Kraftwerte für alle drei jeweils nur die Kurven für das Stemm- umgesetzt werden. Dabei besteht die Kurven konstant. Danach drückt er sich bein, allerdings in drei Fußzonen zu sehen. Aufgabe der Leistungsdiagnostik zu- nach oben ab. Gäbe es eine Ausholbewe- Die grüne Kurve repräsentiert die Ferse, nächst darin, mögliche Defizite in den gung, könnte diese an einem Abfall der die orange Kurve den Mittelfuß und die Teilkomponenten der sportlichen Leis- Kraft unter den Ausgangswert erkannt schwarze Kurve den Vorfuß. Auf der ho- tungsfähigkeit zu erkennen. Das kann, werden. In einem solchen Fall würde die- rizontalen Achse ist die Kontaktzeit in wie oben im Beispiel des Squat Jump, se Messung nicht ausgewertet. Prozent der Gesamtkontaktzeit aufgetra- eine Links-Rechts-Asymmetrie sein, wel- In der ersten Phase der Streckung gen. Die schlechte Variante zeichnet sich che sich in der Komponente der Maxi- verläuft die Kraftentwicklung links und durch den ersten Bodenkontakt über den mal- oder Reaktivkraft mehr oder weniger rechts etwa auf gleichem Niveau. Wo- Vorfuß aus. Ferse und Mittelfuß berühren stark niederschlagen kann. Ebenso können hingegen es im weiteren Verlauf eine den Sand erst nach etwa 10 Prozent des Probleme in der zeitlichen Koordination stärker werdende Asymmetrie bis zum Gesamtkontakts. Dadurch wird, wie oben oder in einer unsauberen technischen Absprung gibt. Das linke Bein drückt bereits beschrieben, der Sand nach hinten Durchführung einer Sprungbewegung deutlich stärker ab als das rechte. Auf gedrückt, und es fehlt für den Absprung festgestellt werden. dieses leichte Defizit der Streckmuskula- über den Vorfuß ein verdichtetes Wider- In diesem Zusammenhang ist natür- tur auf der rechten Seite kann im Training lager. In der rechten Abbildung hat die lich anzumerken, dass die Defizite bei mit speziellen Maßnahmen reagiert wer- Ferse den ersten Bodenkontakt, gefolgt steigendem Niveau der untersuchten den, da ein symmetrischer Krafteinsatz vom Mittelfuß und erst zuletzt berührt Sportler im Allgemeinen gering ausfallen. anzustreben ist. Nach dem Absprung der Vorfuß den Sand. Diese Kurve deutet Dennoch geht es gerade im Spitzen - sind alle Kraftwerte gleich Null. Das auf ein sehr gutes Einstemmen über die sportbereich um minimale Verbesserun- heißt, der Körper ist in der Luft, und er Ferse hin. Der Sand wird unter dem Vor- gen, um das absolute Top-Level zu berührt den Boden erst, wenn die Kräfte fuß verdichtet und die Kraftentwicklung er reichen. Nach der Definition von even- wieder ansteigen. Damit entspricht die ist deutlich besser. Mit einem Kraftmaxi- tuellen Schwachpunkten besteht die Dauer des Kurvenverlaufs mit dem Wert mum am Vorfuß von nahezu 1000 N kann Aufgabe des Trainers darin, Trainingshin-

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Zentimeter gesteigert werden, während sie sich dann nach Abschluss der Saison und einer Urlaubsphase ohne Training teilweise rapide verringern. Dieser Prozess wiederholt sich in der nächs ten Saison, in diesem Fall bis zur letzten Messung im Juli 2012 (14 Tage vor den Olympi- schen Spielen in London). Dabei ist be- merkenswert, dass die absolut größten Sprunghöhen bei allen in zwei Jahren gemessenen Daten tatsächlich zu den Olympischen Spielen erreicht werden konnten, und dass die maximale Differenz zu den geringen Werten außerhalb der Saison bis zu 20 cm beträgt. Selbstverständlich ist die Athletik oder noch spezieller die Sprunghöhe eines 7 Sprunghöhen von Julius Brink über den Verlauf von 2 Jahren vor Olympia. An den unter- Sportlers nur ein kleiner Teil der komple- schiedlichen Sprunghöhen ist gut der Saisonverlauf zu erkennen und dass es Brink gelungen xen Leistungsfähigkeit im Beach-Volley- ist, seine maximale Sprungkraft auf den Punkt zu Olympia zu erreichen. ball. Wenn aber olympische Medaillen- Träume wahr werden sollen, müssen alle weise und Übungsformen zu bestimmen, auf seinem höchsten Leistungsniveau be- Teilkomponenten auf einem möglichst um möglichst effektiv an den Defiziten zu findet. Die große Kunst der Trainings- optimalen Level sein, da am Ende Klei- arbeiten. Das bedeutet praktisch, dass steuerung besteht darin, das höchste Le- nigkeiten entscheiden können. Julius die Trainingsinhalte im athletischen und vel zum richtigen Zeitpunkt zu erreichen. Brink und Jonas Reckermann haben ihren bewegungstechnischen Bereich indivi- Um es einfach auszudrücken, sollte Traum mit dem Gewinn der Goldmedaille duell für den jeweiligen Sportler festge- der Beach-Volleyball-Spieler unter dem 2012 in London erfüllen können. Bei den legt werden. Ob allerdings die getroffe- Aspekt der Athletik die größte Sprung- kommenden Spielen in Rio werden wieder nen Maßnahmen zum gewünschten höhe bei Angriff und Block im Sand im Fi- jeweils 24 Damen- und Herren-Teams um Erfolg führen, kann nicht mit absoluter nale der Olympischen Spiele erzielen. Um Bronze, Silber und Gold kämpfen. Mit da- Sicherheit vorhergesagt werden. Es wäre dieses zu realisieren, betrachtet die Trai- bei sein werden auch und beispielsweise denkbar, dass ein Sportler ningslehre die Entwicklung der sportli- , die vor Kurzem ihren Ti- nach einer Umstellung der Technik weni- chen Leistungsfähigkeit in kleinen und tel als Europameister verteidigen konnten. ger hoch springt, als es mit der neuen großen Zyklen. Das betrifft beispielswei- In gleicher Weise wie vier Jahre zuvor Technik zu erwarten wäre. Damit dieses se Schwankungen im Verlauf einer Trai- beim Team Brink/Reckermann hat rechtzeitig auszuschließen ist, müssen ningswoche (Mikro-Zyklus) bis hin zu der „bioµchanics“ das deutsche Top-Duo der die beschriebenen Testverfahren in defi- Entwicklung über eine ganze Saison oder Damen bei der Leistungsdiagnostik im nierten Zeitintervallen wiederholt wer- gar mehrere Jahre (Makro-Zyklus). athletischen Bereich betreut. Spätestens den. In der Regel wird jedoch der Erfolg Wie sich dieser Verlauf speziell am in der Nacht vom 17. auf den 18. August der ergriffenen Maßnahmen bestätigt. Beispiel der Sprungleistungen im Beach- werden wir wissen, mit welchem Ergeb- Volleyball gestalten kann, ist in Abb. 7 nis die Mission Olympia 2016 für Laura Messungen dokumentieren dargestellt. Das Balkendiagramm zeigt und Kira ausgehen wird. die Leistungsentwicklung die erreichten Sprunghöhen von Julius Die Wiederholung der Testverfahren ist Brink in den spielrelevanten Szenen An- Anschrift des Verfassers: noch aus einem zweiten Grund erforder- griff und Block am Netz über den Verlauf Dr. Jörg Natrup, Sportwissenschaftler lich. Aus den Trainingswissenschaften ist der beiden vorolympischen Jahre. Die Gesellschaft für Biomechanik bekannt, dass die Leistungsfähigkeit eines Saison startet jeweils im März des Jahres Münster mbH GeBioM Johann-Krane-Weg 21, 48149 Münster Athleten über eine längere Zeit nicht nach Abschluss der Trainingsvorberei- E-Mail: [email protected] konstant ist. Insbesondere ist es nicht tungen. Zum Saisonhöhepunkt im Som- möglich, dass sich der Sportler ständig mer können die Sprunghöhen um we nige Quellen beim Verfasser Schäfte seit KULMBACHER SCHÄFTEFABRIK schnell & flexibel Tel. 09221/74623 · Fax -65985 www.kulmbachermed.com

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