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22.09.1989 - 

Sportler und Trainer verbünden sich je länger je mehr mit Computern

Goldmedaillen auf Bestellung

Schneller, höher, stärker: Was das herkömmliche Duo von Trainer und Sportler nicht mehr erreicht, erhoffen sich viele vom Trio aus Trainer, Sportler und Computer. Die Bewegungsabläufe von Spitzensportlern werden heute mit modernsten Methoden beobachtet und auf dem Computer analysiert. Was bringt der "Große Bruder" den Athleten? Goldmedaillen oder nur täglich neue Frustrationen, weil er ihnen haargenau zeigt, was sie noch immer falsch machen?

Die Scheibe schlägt bei 69,46 Metern auf, die Zuschauer jubeln: Der 44jährige Al Oerter, viermaliger Olympiasieger im Diskuswerfen, hat sein Glanzresultat von 1968 in Mexiko City um glatte fünf Meter übertroffen. Nicht etwa in der folgenden Saison, nein, im Sommer 1981, 13 Jahre nach Oerters Rücktritt vom aktiven Sport. Ein Glückswurf? Darüber streiten sich die Experten. Für den ehemaligen Kugelstoßer Gideon Ariel, ebenfalls Olympiadenveteran, ist der Fall klar: Er behauptet, Oerter verdanke seinen Erfolg einem maßgeschneiderten Trainingsprogramm aus dem Computer Ariels. Seither verkauft Ariel, der im amerikanischen Amherst ein Zentrum für computergestützte biomechanische Analyse gegründet hat, seine Software mit viel Erfolg.

Kommen Olympiamedaillen letztlich "aus dem Computer"? Wenn man Ariels Kundenliste anschaut, könnte man leicht auf diesen Gedanken kommen: Da steht nämlich auch der mehrfache Olympiasieger Carl Lewis drin.

Doch so einfach ist es auch wieder nicht mit dem "Trainer Computer". Die Behauptung, die Maschine mache aus jedem Sporttalent einen Olympiasieger, liegt fernab von der Realität. "Der Computer produziert keine Rekorde", erklärt der Kölner Hochschullehrer und Biomechaniker Wolfgang Baumann. "Aber er liefert dem Trainer und Sportler wertvolle Arbeitshilfen durch präziseres Wissen." Heinz Mechling vom Bundesinstitut für Sportwissenschaft erläutert: "Ohne den Computer gäbe es auch bestimmte Trainingsmethoden und die damit verbundenen Hochleistungsresultate nicht."

Was die Maschine liefert, sind winzige, aber oft entscheidende Informationshäppchen, die auch der Aufmerksamkeit des besten Trainers entgehen: Da läßt ein Diskuswerfer die Scheibe um Millisekunden zu früh oder zu spät aus der Hand, da nimmt ein Hürdenläufer vor dem Sprung unterschwellig sein Tempo zurück, da stimmt etwas nicht mit dem Körperschwerpunkt des Stabhochspringers. Selbst Zeitlupenaufnahmen enthüllen nicht immer, wo ein Spitzenathlet die entscheidenden Sekundenbruchteile oder Zentimeter vergibt, die ihn aus den Medaillenrängen verdrängen.

Der ideale Bewegungsablauf

In solchen Fällen helfen nur noch detaillierte Computeranalysen. Grundlage dafür sind Hochgeschwindigkeitsfilme, die alle Phasen des Bewegungsablaufs haargenau festhalten. Von diesen Bildern - es sind je nach Sportart Hunderte oder gar Tausende pro Sekunde - überträgt man die exakte Lage bestimmter Körperpunkte (zum Beispiel von Arm- und Beingelenken, Kopf, Füßen usw.) auf den Computer. Auf dem Bildschirm entstehen dann "Strichmännchen", mit denen man die Bewegung nachvollziehen und berechnen kann. Wer es ganz genau wissen will, filmt gleichzeitig mit mehreren Kameras; der Computer liefert dann sogar dreidimensionale Analysen.

Das System mißt und vergleicht die relative Geschwindigkeit und Beschleunigung von Körperteilen und Gelenken, den Zeit/Kraftaufwand und die Verlagerung des Schwerpunktes. Mit speziellen Meßplatten im Boden kann man zusätzlich den Kraftaufwand des Sportlers aufzeichnen. Fazit: Dem Computer entgeht nichts - unbarmherzig enthüllt er jeden technischen Fehler, den der Athlet macht.

Wenn man den kühlen Rechner mit den anatomischen Daten des Sportlers füttert, liefert er neben dem Material für die Kritik aber auch "positive" Resultate wie den Idealverlauf einer bestimmten Bewegung, maßgerechnet für diesen Athleten. Solche Informationen helfen ihm, seine individuelle Technik zu verbessern und ein optimales Trainingsprogramm zusammenzustellen.

Manchmal kommt der Sportcomputer auch zu überraschenden Ergebnissen. Bei der Gewichtheber-WM im schwedischen Södertälje zum Beispiel zeigten Messungen, daß Spitzenathleten mit ausgefeilter Technik die Muskeln ihrer Kniegelenke trotz zentnerschwerer Lasten nicht viel stärker belasten als ein Jogger.

Auch der Schweizer Biomechaniker und Zehnkampftrainer Hansruedi Kunz, der bereits seit 1975 mit elektronischen Hilfsmitteln arbeitet, erlebt hin und wieder Überraschungen - so auch bei der Analyse seiner Zehnkämpfer: "Am Anfang filmten wir jedes Jahr die beiden wichtigsten Wettkämpfe und werteten das Material auf dem Computer aus. Wenn wir die Disziplinen einzeln analysierten, kamen meistens bereits bekannte Resultate heraus - auch bei der Beobachtung von Weltstars. Doch dann begannen wir, die zehn Disziplinen miteinander zu vergleichen und stießen prompt auf neue Erkenntnisse. Ein Detail von vielen: Laut Computer ist es für einen Zehnkämpfer besser, seine Lauftechnik nicht nach der idealen Technik des Nur-Sprinters zu richten, weil er dann beim Umstellen auf die Sprung- und Wurfdisziplinen soviel Mühe gibt, daß er dafür dort schlechter abschneidet. Paßt er hingegen seine Lauftechnik der des Weitsprungspezialisten an, fährt er insgesamt besser".

Nicht nur die Schweizer Zehnkämpfer haben vom "Assistenztrainer Computer" profitiert; durch zahlreiche andere Sportler verdanken ihre Erfolge zumindest teilweise der Elektronik: Der deutsche Ruderer Peter-Michael Kolbe zum Beispiel gewann 1981 seinen Weltmeistertitel mit einer neuen Rudertechnik, die der Computer ausgetüftelt hatte. Dabei wurde die herkömmliche, bisherige Ruderart umgekehrt: Statt rollendem Sitz und festen Auslegern hatte Kolbes Boot einen statischen Sitz und eine bewegliche Kombination von Stemmbrett und Auslegern. Bei den olympischen Spielen in Los Angeles machte ihm dann aber das Reglement einen Strich durch die Rechnung: Sein Bootstyp war nicht zugelassen. Prompt wurde Kolbe geschlagen - von seinem Erzrivalen Pertti Karppinen.

Natürlich haben die in den letzten Jahren auf dem Computer gewonnenen Erkenntnisse der Biomechanik - zum Beispiel bessere Sprungtechniken beim Volleyball, oder ein neuer Schwimmstil, der weniger Wellen erzeugt - auch die Augen der Trainer geschult. So werden heute Fehler, die früher aus Unwissenheit noch antrainiert wurden, von vornherein vermieden.

Am meisten bringt die Computerhilfe nach Aussage von Biomechaniker Baumann Sport-Generalisten wie zum Beispiel Zehnkämpfern, Spitzenathleten hingegen, die auf eine einzige Disziplin spezialisiert sind, haben ihre Technik meist soweit perfektioniert, daß sie vom Computer vielleicht noch nützliche Tips, aber sicher keine Wunder erwarten können.

Daß eine ausgeklügelte Elektronik ein junges Sporttalent entdeckt, trainiert und zum künftigen Olympiasieger macht, mag zwar Stoff für eine faszinierende Geschichte hergeben, aber die gehört ins Reich der Phantasie. Zehnkampftrainer Kunz wehrt sich denn auch gegen solch mechanistisches Denken: "Erfolge im Spitzensport hängen nicht von der Technik allein ab, auch psychologische Faktoren spielen eine große Rolle." "Im übrigen", fährt der Schweizer Biomechaniker fort, ist es unmöglich, die physische Leistungsgrenze eines Sportlers auf dem Computer zu berechnen - dazu bräuchte man Kenntnis all seiner Körperbaumerkmale. Um diese Daten zu bekommen, müßte der Athlet richtiggehend obduziert werden." - Doktor Mabuse läßt grüßen.

Nicht nur für den Spitzensport

Computer, die biomechanische Daten verarbeiten, liefern auch wertvolle Anregungen für die Verbesserung von Sportgeräten.

Das rege Interesse der Fabrikanten an diesem "Computer-Aided-Design" ist nicht ganz uneigennützig: Wer den gelenkschonenderen Schuh, den ellbogenfreundlicheren Tennisschläger verkauft, hat nicht nur die Stars auf seiner Seite, sondern auch die breite Masse von Hobbysportlern und damit natürlich auch den kommerziellen Erfolg.

Eine deutsche Sportschuhfirma arbeitet zum Beispiel mit den Biomechanikern der Eidgenössischen Hochschule in Zürich bei der Entwicklung von Joggingschuhen zusammen. Profitieren davon können alle: Die Hochschule kriegt Geld für die Forschung, die Firma ein besseres Produkt und die Kunden gesundheitsschonendere Schuhe.

Die Liste von Interessenten für die Biomechanik ist lang, sie geht von den Talentjägern über Versicherungen und Behörden bis zur Polizei. Während sich die Talentjäger schon lange ein patentes Gerät wünschen, das ihnen sagt, welches sportlerische Potential in jedem Dreikäsehoch steckt, wären die Versicherungen dankbar, wenn sie zweifelsfrei feststellen könnten, ob das Leiden von Patienten echt oder bloß simuliert ist. In den USA haben sich in solchen Fällen computergestützte biomechanische Tests bereits mehrfach bewährt. Die Polizei wiederum sieht in der Biomechanik ein Vehikel, um zu "Foot Prints" (personentypische Belastungs- und Druckmuster beim Gehen oder Laufen) zu kommen.

Strichfiguren zeigen das Wesentliche

Die Bewegungen von Spitzenathleten sind so schnell, daß das Auge kaum folgen kann. "Nur so lang wie ein Wimpernschlag", erklärt der Physiker Eberhard Nixdorf vom Frankfurter Institut für Sportwissenschaften im "Handelsblatt", "dauert der Absprung eines Weitspringers. Wer kann da schon erkennen, ob alles optimal läuft?"

Nicht einmal auf Zeitlupenaufnahmen sieht man, was genau passiert. Doch moderne Computer machen eine Analyse möglich: Filme von den Athleten werden Bild für Bild einzeln auf einen Spezialbildschirm projiziert. Mit einem sogenannten Digitizer fährt der Operateur auf dem Bildschirm zu den wichtigsten Körperstellen des Sportlers und überträgt so den Bewegungsablauf Punkt für Punkt in den Computer (Bei einem Läufer sind es jedesmal etwa 30 Punkte).

Die Maschine speichert diese Daten ab und produziert daraus die Strichfiguren. Der Computer kann nun die ganze "Action" berechnen.

Vergleiche mit den Daten anderer Athleten zeigen deutlich wer seine Kräfte effizienter umsetzt. Schließlich läßt sich mit dem "Sportcomputer" auch überprüfen, ob Änderungen in der Technik die gewünschten Auswirkungen zeigen.

Der Engpaß bei dieser doch recht aufwendigen Methode liegt im Digitalisieren, dem Übertragen der gefilmten Szenen in computergerechte Form. Kritische Phasen verlangen bis zu 2000 Bilder pro Sekunde! Kein Wunder also, daß die Biomechaniker schon seit einigen Jahren probieren, die zeitraubende Handarbeit mit dem Digitizer zu automatisieren. Am erfolgreichsten waren bisher Versuche, die Bewegung von Leuchtdioden oder Reflektoren, die am Körper des Sportlers montiert sind, elektronisch aufzeichnen und so die gewünschten Daten direkt gewinnen.