Ziel

Systeme auf Basis von mikroelektromechanischen Sensoren (MEMS) halten mehr und mehr Einzug in den Hochleistungs- und Leistungssport, auch im Bereich der leichtathletischen Sprintdisziplinen, da sie sich aufgrund ihrer sehr kompakten Bauweise, des geringen Gewichts und des niedrigen Energiebedarfs sowie der vergleichsweise hohen mechanischen Belastbarkeit als geeignet herausgestellt haben (Camomilla et al., 2018; Macadam et al., 2019; Mertens et al., 2018; Schmidt et al., 2016). Dennoch beinhalten die Verfahren spezifische Limitationen in Berechnungs- und Auswerteroutinen, da die beim Sprinten auftretenden Beschleunigungen und Kräfte um ein Vielfaches höher als beim Gehen, Laufen oder anderen dynamischen Bewegungen sind, was die Entwicklung von Algorithmen und Auswerteroutinen zur Ableitung biomechanischer Einflussgrößen anspruchsvoller macht (Diaz et al., 2013; Taherian et al., 2010). Dies gilt insbesondere auch für den Staffelsprint. Bisher erfolgt die Diagnostik des Staffelwechsels meist über zeitaufwendige Videoanalysen. Möglichkeiten tragbare Messsysteme einzusetzen werden bisher nicht ausgeschöpft. Insbesondere die Nutzung der in den meisten Systemen vorhandenen Magnetfeldsensoren erfolgt bisher nur in wenigen Anwendungen, obwohl dadurch wesentliche Zusatzinformationen gewonnen werden können, die eine Berechnung der Leistungsparameter verbessern können (Falbriard et al., 2020). Ziel des beantragten Forschungsprojekts ist die Entwicklung und Validierung von Auswerteroutinen basierend auf tragbaren miniaturisierten mikroelektromechanischen Sensoren zur Leistungsdiagnostik des leichtathletischen Staffelsprints, welche die automatische Erfassung von Leistungsparametern (vor allem Laufgeschwindigkeiten im Wechselbereich) der beteiligten Sprinter ermöglicht und dem Trainer ein Real-Time-Monitoring zur Verfügung stellt.

Planung

Das Projekt gliedert sich grundsätzlich in zwei wesentliche Arbeitsschritte. Zunächst sollenim ersten
Projektjahr erste Daten mit dem tragbaren System erhoben werden. Basierend auf diesen Daten werden
Algorithmen und Auswerteroutinen entwickelt, die die Bestimmung der relevanten Merkmale ermöglichen
sowie die Entwicklung und Implentierung des Auswerte- in ein Anwenderkonzept. Anschließendim zweiten
Projektjahr die Validierung und Anwendung sowie eine Überprüfung hinsichtlich der Tauglichkeit des
Systems im Hochleistungsbereich. Für die Datenerhebungen werden in Absprache mit dem Fachverband
(DLV) im Idealfall hochtrainierte Stichproben (Bundeskader, Nachwuchsbundeskader) weiblicher und
männlicher Sprinter herangezogen werden.

Ergebnisse

Ziel des beantragten Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines Sensorsystems zur Leistungsdiagnostik des leichtathletischen Staffelsprints. Das System System bestimmt die Laufgeschwindigkeiten der ankommenden und ablaufenden Sprinter im Wechselbereich sowie den Zeitpunkt der Stabübergabe. Die Daten werden direkt nach dem Lauf auf einem externen Gerät (Laptop, im Idealfall aber Tablet oder Smartphone) dargestellt, um die Güte des Wechsels analysieren zu können. Das entwickelte System soll im Rahmen von Nationalkader- und Staffellehrgängen des DLV eingesetzt werden, um die Leistungen der deutschen Sprintstaffeln zu verbessern.