leichtathletik im wandel mit nbl
Verfasser : G. Sonnemann, Sportanalyst, Berlin, Januar 2019
I./ aktuelle Probleme der Leichtathletik
I/T. 9 Versuch einer Analayse biomech.Daten
Versuch der Analyse biomechanischer Daten in den leichtathletischen Sprungdisziplinen
den Artikel in T/8 fortführend :
Nach ausführlicher Analyse veröffentlichter biomechanischer Daten für die Disziplinen Hochsprung / Weitsprung / Dreisprung , ( auf dieser website unter T.8 )lässt sich sagen, dass die Daten keine taugliche Beschreibung der Einzelteile einer Disziplin darstellen.
Die gemessenen Einzelparameter der verschiedenen Institute sind für gleiche Leistungen und teils gleiche Athleten sehr unterschiedlich und haben eine große Standardabweichung.
Nach Literatur haben
- Körperschwerpunktsmessungen = +/ - 3 % Streubreite um den tatsächlichen Wert
- Angaben zur horizontalen Anlauf-Geschwindigkeit von = +/- 0,2 m/s
Abweichung vom tatsächlichen Wert
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Sonstige Geschwindigkeitsangaben( auch vertikale ) = bis+/ -12%Abweichung
(alles nach Dr.Killing,[1] )
Dr.A.Huber schreibt zum Thema dazu in [ 2 ] : |
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" In den meisten Studien wird unter anderem wegen des messtechnischen Aufwands auf die |
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Ermittlung der exakten Anfangsgeschwindigkeit als Parametergröße verzichtet….. |
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In welchem Toleranzbereich sich die leistungsrelevanten Merkmale rein rechnerisch für |
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eine bestimmte Sprungweite bewegen können, wurde erst sehr wenig oder nur |
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sehr vereinfacht beschrieben. |
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Welche Möglichkeiten und Strategien bestehen, mit tatsächlichen Anfangsbedingungen oder |
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individuellen Voraussetzungen die maximale Weite zu erreichen, wird zwar häufig diskutiert, ist |
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aber ebenso bisher nicht abschließend untersucht. "
Die Untersuchungen von Messdaten zum Weitsprung des DLV ,zur WM 2009 und der IAAF , zur WM 2017 bringen teils noch größere Messabweichungen als oben beschrieben hervor. ( sie beziehen sich auf den Leistungsbereich von etwa 8,20 m ) V,horz. Mi. V,horz. Mi. V,vert. Mi. Rückla. Mi. Verlust Mi. Weite Mittel Absp.anf. Ab.ende winkel
IAAF: 9,42-10,0 9,71 7,82-9,56 8,68 3,32-3,84 3,60 34,6-38 36,16 0,53-2,80 1,98 8,18-8,48 8,30 [ 4 ]
DLV : 10,17-10,78 10,4 7,99-9,23 8,78 2,91-3,88 3,24 22-30 25,6 1,25-2,30 1,6 8,06-8,54 8,24 [ 3 ]
Mit den Abweichungen der Durchschnittswerte von Einzelmessungen bei DLV zu IAAF folgt: Fehlmessungen Werteintervalle DLV / IAAF innerhalb einer Auswertung DLV IAAF
Andere Autoren geben für den Rücklagewinkel Werte von25,5 grad ( A.Huber) , 24,5 grad ( OSP Hessen ) an. Wichtig sind dabei die %-tualen Abweichungen von Messungen vergleich- barer Werte von DLV zu IAAF, die als Fehlmessungen bezeichnet werden können. Die %-tualen Abweichungen innerhalb der Messungen eines Parameters zeigen die Spanne der Parametergrößen an, die verschiedene Athleten bei gleichem Leistungsniveau haben.
Werteintervalle für bestimmte Parameter für gleiches Leistungsniveau durch verschiedene Athleten : Nach der Normalverteilung nach Gauß heißt das für die Wertemessungen, dass: A A2 Summe A 2/8 ϐ= Wurzel ausSumme .. ( A= tatsächl.Wert – Mittel ) Phillips 27-25,6 = 1,4 1,96 Mokoena 26-25,6 = 0,4 0,16 Watt 22-25,6 = -3,6 12,96 Lapiere 28-25,6 = 2,4 5,76 Rutherford 23-25,6 = -2,6 6,76 Sdiri 23 -25,6 = -2,6 6,76 Garenamotse 26-25,6 = 0,4 0,16 Tomlinson 30-25,6 = 4,4 19,36 Summe . 53,88 6,74 ϐ = 2,60
d.h. , nach Gauß liegen die Wertemessungen zu 68,27 % zwischen 25,6 +/- 2,6 = 28,2 - 23,0 grad und zu 95,45 % zwischen 25,6 +/- 2*2,6 = 30,8 - 20,4 grad
Die Werteintervalle für die vertikale Geschwindigkeit und die horz.V bei Absprungende sind in der vollversion der Untersuchung enthalten.
Wertetabelle nach Messung DLV , für die WM 2009 :
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Es ist zu beachten, dass die vertikale V hier in Richtung des Abdruckwinkels gemessen wurde.
Wertetabelle der Messungen der IAAF, zur WM 2017 :
Auch hier sind die vertikalen Geschwindigkeiten zunächst in Richtung Abdruckwinkel gemessen und müssen dann mit dem Abdruckwinkel in reine vertikale V umgerechnet werden.
Es ist noch ein weiterer Aspekt bei der Einschätzung von Einzelparametern zu beachten.
Nicht nur, dass gemessene Werte mit einem beträchtlichen Fehlerrahmen behaftet sind, sie beziehen sich auch nur auf diesen speziellen Athleten.
Idealer Weise passen die Einzelparameter so gut zusammen, dass rechnerisch auch die Weite herauskommt, die der Athlet gesprungen ist.
Dann kann man analysieren, wo noch eventuelle Reserven bei diesem Athleten zu nutzen sind.
Ein Vergleich zu einem anderen Athleten ist kaum möglich , da das vorhandene Sprungvermögen es ermöglicht, mit ganz anderen Einzelparametern dieselbe Weite zu springen.
Ein Beispiel dazu:
Zwei Athleten können gleich weit springen, obwohl der eine mit
10,00 m/s anläuft, der andere nur mit 9,68 m .
V,Anlauf Abflugwinkel V,vert. V,res. h,max. Weite
Springertyp 1 10,00 19,88 2,94 9,87 1,585 8,07 m
Springertyp 2 9,68 21,07 3,03 9,68 1,629 8,07 m
Versuch der Nutzung gemessener biomechanischer Daten :
Versuchen wir nun aus den messtechnischen Daten eines Sprunges Hinweise auf die technische und athletische Qualität eines Athleten zu bekommen.
Die großen möglichen Messunterschiede ( = Fehlmessungen ) sind aufgezeigt worden.
Ob eine tatsächlich erzeugte Anlauf von 10, 5 m/s mit 10,7 m/s oder nur mit 10,3 m/s angegeben wird , ist doch ein großer Unterschied.
Dabei gibt es eine große Abhängigkeit der weitenbestimmenden Parameter untereinander.
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Die Größe der horizontalen Anlaufgeschwindigkeit hat Auswirkungen auf alle weiteren Sprungparameter bis zur Landung.
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Die Größe des Rücklagewinkels ist mitbestimmend für den Bremsstoß, damit für die horizontale Absprunggeschwindigkeit , aber auch für die Größe der vertikalen V, auch für die Größe des Umlenkwinkels, des Abdruckwinkels, der resultierenden Abfluggeschwindigkeit, den Abflugwinkel, …
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Usw.
Es gibt aber auch Parameter, die sich allein rechnerisch aus anderen Parametern ergeben.
Das ist z.B. der Abflugwinkel, oder die Größe der resultierenden Abfluggeschwindigkeit.
Bei der Auswertung einer Parameteranalyse muss vor allem auf die vom Athleten beeinflussbaren Parameter geachtet werden, das sind
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Die Anlaufgeschwindigkeit
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Der Rücklagewinkel
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Die Sprungkraft ( für die vertikale V )
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Der Abdruckwinkel
Es gibt zwei Möglichkeiten , mit den Analysedaten um zu gehen :
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Aus den großen Messunterschieden für tatsächliche Parametergrößen kann man folgern, dass es überhaupt keinen Sinn macht , aus solchen unsicheren Daten irgendwelche Schlüsse zu ziehen.
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Wenn man annimmt, dass die Daten ziemlich genau am tatsächlichen Wert liegen, kann man sie kritisch hinterfragen.
Das soll an einem Beispiel erfolgen :
Ein Athlet mit einem Leistungsvermögen von etwa 8,20 m wird von der 3-D Videoanalysetechnik mit folgen Daten ausgewiesen:
horz. Anl. – V Rückl.winkel . horz. V Verlust vert. V Höhe KSP horz.Abstand KSP
Abspr.beginn delta Abspr.-ende bei Ab.-Beginn zum Fußaufsatz
10,5 m/s 32 grad 8,7 1,7 3,35 0,95 m 0,45 m
Sofort auffallend ist der große Rücklagewinkel von 32 grad.
Ist das ein grober Messfehler oder eine technische Schwäche des Athleten?
Dieser Rücklagewinkel fällt auch aus dem Wertestreuintervall nach Gauß = 20,4 – 30,8 grad.
Hier liegt also mit einer Wahrscheinlichkeit von 95,48 % eine Fehlmessung vor.
Mit den Kontrollparametern des KSP = Körperschwerpunkt lässt sich der tatsächliche Stemmwinkel berechnen.( diese Werte lassen sich sicherer erheben als Winkel oder Geschwindigkeiten)
Er ist in diesem Fall tan delta = 0,45/0,95 = 0,474 <<< delta = 25,4 grad.
Der Sprung des Athleten geht aber normal weiter, und so kann es sein, dass die dem Rücklagewinkel folgenden Parameter von der Analysetechnik richtig erfasst worden sind.
In der Wertespanne nach Gauß liegen jedenfalls die Absprungsende – V und auch die vertikale V.
Es besteht für Athleten und Trainer trotz festgestellter Falschmessung des Rücklagewinkels also keine Veranlassung hier an der Technik etwas zu ändern.
Führt man noch weitere Kontrollparameter ein, lassen sich weitere Analysedaten auf Richtigkeit prüfen.
Zur Kontrolle von Messdaten können aber auch theoretisch ermittelte Daten herangezogen werden.
So die kompletten Datensätze nach „ Sonnemann „ , veröffentlicht hier auf der web-site unter IV./D .
Diese berücksichtigen die individuellen Fähigkeiten eines jeden Athleten, sehen also für eine bestimmte Endleistung je nach individuellem Athleten auch anders aus.
Da diese Daten für die verschiedenen Athletentypen und unterschiedlichen Leistungsfähigkeiten jeweils vernünftige Endweiten berechnen, kann von einer guten Qualität der Einzelparameter ausgegangen werden.
( im Unterschied zu den Leitparametern im Hochsprung nach Killing/Böttcher/Keil, in die alle Athletentypen mit guten und schlechten Sprüngen eingerechnet wurden)
Abweichungen von gemessenen Parametern zum tatsächlichen Wert sind normal, aber in welcher Größenordnung sind sie auch akzeptabel?
Bei der Frage, wieviel an Weitenänderung die Veränderung eines Parameters bringt, muss beachtet werden, dass sich nie nur ein Parameter ändert, bzw. geändert werden kann, sondern in der Folge sich immer mehrere andere Größen verändern.
Trotzdem, betrachten wir einmal die Veränderung eines Parameters.
Welche Auswirkung hat z.B. die Änderung des Rücklagewinkels um 4 grad auf die Endweite, wenn alle anderen Parameter so bleiben ?
Nach „ Sonnemann „ bringt ein um 4 grad kleinerer Rücklagewinkel eine um 30 cm größere Weite, also schon berücksichtigungswert.
V,horz. Rückw. WSP Abdruckwinkel V,vert. Brems + V,horz. Weite
Ab.beginn stoß .aus V,vert.
10,50 32 0,54 21 3,35 2,35 1,02 8,48
10,50 28 0,478 21 3,35 2,10 1,10 8,79
Eine Verkleinerung des Rücklagewinkels um 4 grad bringt in diesem Falle also eine Weitenverbesserung von etwa 30 cm.
Nutzen einer biomechanischen 3-D – Video -Datenanlyse
Die gemessenen Daten liegen in einem recht breiten Datenintervall .
Sie sind mit einem erheblichen Fehlerpotential behaftet.
Es liegt bei Rücklagewinkeln bei bis 40 % und bei vertikalen Geschwindigkeiten bei bis zu 10 %.
Das sind erhebliche Beträge, die zu einer völlig falschen Interpretation der Daten führen können.
Führt man auch nur eine Korrektur auf Grund falscher Messdaten durch, hat das wegen der gegenseitigen Abhängigkeiten Einfluss auf alle anderen Sprungparameter.
Man sollte daher die Aussagefähigkeit biomechanischer Messdaten sehr kritisch sehen.
Ein Nutzen für Trainer/Athlet kann nur entstehen, wenn alle Daten im Zusammenhang gesehen werden und bei der Bewertung die eigenen Erfahrungen von Trainer / Athlet beachtet werden.
Quellennachweis:
[1 ] Trainings-und Bewegungslehre Hochsprung;2004;Punkt 5.3.4
[ 2] A.Huber, Uni Tübingen; August 2012 |
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Eine biomech. Analyse des Absprungs beim Weitsprung [ 3 ] biomechanics Report World Championships 2009 Berlin; Deutscher Leichtathletik Verband [ 4 ) biomechanical Report,IAAF,WM 2017 ; Dr.Nicholson/Dr.Bissas/ St.Merlino/ Dr.Tucker u.a.
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