Mit Köpfchen schwimmt man schneller!

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Nur wenige Sportarten erfordern eine so große Präzision wie das Schwimmen. Radsportler können die Schuld auf den Wind schieben, Läufer auf den schlechten Boden und Teamsportler auf den Schiedsrichter! Beim Schwimmen verhält es sich anders. Hier sind die Distanzen genau vorgegeben, und das Wasser ist relativ konstant. Doch obwohl „reine“ Schwimmer in einem Becken und Triathleten im offenen Wasser (oft auch als OW bezeichnet) schwimmen, hat es sich gezeigt dass viele der „Konstanten“ des Schwimmsports gar nicht mehr so konstant sind: Z. B. wurde das Langstreckenschwimmen bei den Spielen in Peking erstmals als olympische Disziplin geführt, und auch durch die Entwicklung schneller Bodysuits und Wetsuits hat sich manches geändert.

Immer wieder liest und hört man, dass das „sportliche Umfeld“ beim Schwimmen (nämlich H2O!) eine Dichte hat, die 1000-mal höher ist als die der Luft. Sich möglichst effizient durch dieses dichte Medium zu bewegen, ist daher nicht so einfach wie bei Sportarten, die sich im Medium Luft abspielen. Spitzenradsportler können bei kurzen Strecken auf der Bahn oder in der Endphase des Sprints zum Beispiel mehr als 60 km/h erreichen. Topläufer erzielen über 400 m ein Durchschnittstempo von mehr als 30 km/h und am Ende des Sprints mehr als 40 km/h. Im Vergleich dazu erreichen selbst die weltbesten Schwimmer gerade mal 8 km/h beim 100-m-Sprint. Aber auch diese Leistung ist schon fast übermenschlich. Die meisten Freizeitschwimmer hätten schon Probleme, halb so schnell zu schwimmen. Aber wenn man sieht, dass schon 12-Jährige wie ein Fisch durchs Wasser gleiten, kommt selbst das Schwimmen eines passionierten Freizeitschwimmers einem Herumplanschen gleich. Kurz gesagt, beim Schwimmen geht es mehr um den Kopf und weniger um die Muskeln. Es kommt auf die Technik an und nicht auf Trizeps oder Trapezmuskel.

 

Schwimmen Sie schneller mit CFO

Viele Sportler, die ihre Schwimmzeiten verbessern wollen, sind immer wieder sehr frustriert. Wir präsentieren Ihnen daher hier die neuesten Untersuchungsergebnisse und Expertenmeinungen und nennen Ihnen nützliche Tipps und Tricks, die Ihnen helfen, schneller und effizienter zu schwimmen. Denn in einer Sportart, in der die Entwicklung von Techniken, Trainingswissen und Ausrüstung mit einer derartigen Akribie betrieben wird, gibt es noch viel zu lernen.

Die numerische Strömungsmechanik (CFD) wurde Mitte der 1990er-Jahre für Bereiche wie die Luftfahrt und die Vorwärtsbewegung bei Tieren entwickelt. Auf diesen Computern sind seitenlange Gleichungen gespeichert, mit denen in einer Sekunde Millionen von Berechnungen ausgeführt und Ergebnisse und Modelle präsentiert werden können, zu denen Mathematiker nie in der Lage gewesen wären. Fachleute, die sich mit der Methodik des Schwimmens befassen, führten mithilfe der CFD Messungen durch, um weitere Aufschlüsse über die Strömungen zu erhalten, die entlang dem Körper eines Schwimmers stattfinden. Auf diese Weise gelingt es den Experten, immer bessere Modelle zu erstellen, mit denen man in Erfahrung bringen kann, was sich in der Welt des Wassers im näheren Umfeld des Schwimmers abspielt.

In einer neuen Publikation über die CFD kommt eine Gruppe von 7 portugiesischen Fachleuten bei einem Experiment zu Schlussfolgerungen, die sie dank erstaunlicher mathematischer Methoden daraus ziehen konnten, die aber dennoch praktikabel und leicht verständlich sind. Mithilfe komplexer Gleichungen modellierte die Gruppe die Strömung an 2 Schwimmern entlang, die in unterschiedlichen Abständen zueinander, nämlich zwischen 50 cm und 8 m, schwammen. Mit 1,6 bis 2,0 m pro Sekunde war eine Strömungsgeschwindigkeit gegeben, an die sich im Wasser nur die schnellsten Schwimmer herantrauen bzw. die man ansonsten höchstens auf einer Rutsche im Wasserpark antrifft.

Bei den beiden Schwimmern ergaben sich die erwarteten Druckprofile, die Sie gelegentlich vielleicht auch selbst schon erlebt haben. Der führende Schwimmer muss sich nämlich mehr anstrengen, weil der Druck infolge des Wasserwiderstands für ihn höher ist als für den nachfolgenden Schwimmer.(1) Am interessantesten war jedoch die Feststellung, dass der Widerstand für den nachfolgenden Schwimmer bei einem Abstand von 50 cm bis ca. 5 m auf den vorausschwimmenden Schwimmer immer größer wird. Darüber hinaus macht der Abstand zwischen den Schwimmern keinen Unterschied mehr aus, da beide jetzt den gleichen Widerstand haben. 
 

Der richtige Abstand ist entscheidend

In Wettkämpfen, in denen das Windschattenschwimmen erlaubt ist, werden jedoch langsamere Geschwindigkeiten erreicht (im Age Group Triathlon liegt die Geschwindigkeit normalerweise unter 1,25 m pro Sekunde). Für den normalen Schwimmer ist der effektive Windschattenbereich jedoch etwas kleiner, und die Schwimmer müssen auf jeden Fall wesentlich weniger Abstand halten als 3 m, um vom Vorausschwimmenden „mitgezogen“ zu werden. Schwimmer, die regelmäßig an Windschattenschwimmen in der Gruppe und in offenen Gewässern teilnehmen, haben zum Teil die Erfahrung gemacht, dass der Widerstand innerhalb eines Bereichs von 2 m von den Fußspitzen des vorausschwimmenden Schwimmers deutlich nachließ. Wissenschaftlichen Daten zufolge ist ein Abstand von 50 cm am besten, doch auch einer von 1,5 m schafft noch einen erheblichen Sogeffekt (d. h. eine Reduzierung des Widerstands).(2)

Diese Untersuchung hatte den Nachteil, dass in dem Modell nur Körper betrachtet werden konnten, die sich völlig unter Wasser befanden. Dies entspricht jedoch nicht der Realität beim Schwimmen. Sie liefert zwar einige gute Hinweise, doch die Autoren räumen ein: „In Zukunft werden wir versuchen, den aktiven Widerstand zu bewerten, wenn der Schwimmer eine Kick-Bewegung macht.“ Ergebnisse anderer Untersuchungen, die im Becken gemacht wurden, bestätigen den Effekt des Windschattenschwimmens. Schwimmer, die in einer Reihe hintereinander schwimmen, halten oft weniger Abstand als die erforderlichen 5 m, die eigentlich zwischen den Schwimmern sein „sollten“, weil sie genau wissen, dass sie dadurch Kraft sparen. Wenn Schwimmer den Windschatten ausnutzen, haben sie es auf jeden Fall leichter. Für den 1. Schwimmer gilt das natürlich nicht.

Im Windschatten sind Sie also bei gleichem Kraftaufwand schneller oder können das Tempo leichter halten, da Ihre Laktatkonzentration (der Blutmarker für Ermüdung) niedriger ist.(3) Es wurde nachgewiesen, dass die Blutlaktatkonzentration teilweise um bis zu 33 % sinken kann, wenn der 1. Schwimmer für den richtigen Sog sorgt.(4) So können Sie die mentale Belastung um einiges verringern oder aber Energiereserven aufsparen, die Sie dann für einen Tempowechsel oder eine Beschleunigung im späteren Verlauf des Wettkampfs (s. Abb. 1 zur Herzfrequenz bei Windschattenschwimmen) nutzen können.

In neuesten Untersuchungen zum Windschattenschwimmen berichten niederländische Wissenschaftler über eine erhebliche Reduzierung des Widerstands (und somit auch der Sauerstoffaufnahme) bei Sportlern, die sich direkt hinter dem vorausschwimmenden Sportler befinden.(5) Schwimmt der nachfolgende seitlich vom führenden Schwimmer, ist der Effekt kleiner. Sehr interessant hierbei war die Feststellung, dass der Kick des vordersten Schwimmers Einfluss auf den Nutzeffekt des Windschattenschwimmens für den nachfolgenden hat. Wahrscheinlich führen höhere Geschwindigkeiten in dem vom Beinschlag aufgewirbelten Wasser dazu, dass der Widerstand entlang den nachfolgenden Sportlern größer wird. Andererseits bedeutet dies, dass Sie durch einen verstärkten Beinschlag dafür sorgen können, dass diejenigen, die den Windschatten hinter Ihnen nutzen wollen, es nicht so leicht haben. Durch die Kick-Bewegung wird der Vorteil durch den reduzierten Widerstand zu 50 % zunichte gemacht!

Es gibt interessante Belege dafür, dass es sich für Triathleten, die zuerst schwimmen und dann Rad fahren, positiv auf ihre anschließende Leistung im Radfahren auswirkt, wenn sie im Windschatten schwimmen. Triathleten, die nicht alleine, sondern im Windschatten eines anderen Schwimmers schwammen, konnten ihre Leistung beim Radfahren um fast 5 % steigern.(6) Denken Sie also immer daran, dass Wasser eine sehr hohe Dichte hat, und lassen Sie andere die Arbeit für Sie machen und das Wasser beiseite schieben! Bei reinen Schwimmveranstaltungen mit nur einem Schwimmer pro Bahn, tiefem Wettkampfbecken und wellenbrechenden Leinen ist ein Schwimmen im Windschatten natürlich nicht möglich.

 

Mehr Hüftschwung?

Eine Technik, die von Trainern immer wieder als Schlüssel zu einem besseren Vortrieb gepriesen wird, ist das bewusste Drehen der Hüften. Auf Bildern, die bei Wettkämpfen aufgenommen wurden, ist gut zu erkennen, dass das Drehen im Hüftbereich unterschiedlich stark ausgeprägt sein kann. Allerdings ist davon auszugehen, dass bei einem willkürlichen und bewussten Rollen des Körpers zur Steigerung der Antriebskraft gleichzeitig auch die Gefahr einer verminderten Rumpfstabilität gegeben ist, da der Rumpf nun keinen stabilen Anker für die Vorwärtsbewegungen der Arme und Beine mehr darstellt.(7)

Der „Hüftschwung“ ist für die Bewegungsabfolge beim Schwimmen scheinbar nicht die effizienteste Methode. Aber es gibt auch Stimmen, die dazu auffordern, primär auf ein übermäßig starkes Rollen zu achten. Das Problem hierbei ist jedoch, dass sehr starkes Rollen mehr Zeit pro Schwimmzug kostet und wahrscheinlich auch den Widerstand erhöht. Wer effizienter bzw. schneller schwimmen will (oder sogar beides), für den ist dies keine gute Idee. Das Rollen der Hüfte ist die Folge eines guten Vortriebs. Es sollte jedoch im Hinblick auf eine Verbesserung des Vortriebs nicht übermäßig forciert werden.

Die Vortriebskraft beim Schwimmen wird durch den Zug und Druck von Händen, Unterarmen und Oberarmen erzeugt, während die Beine für zusätzlichen Auftrieb und Vortrieb sorgen. Auch mithilfe der Füße können Sie einen stärkeren Vortrieb schaffen. Allerdings ist dies recht kraftraubend. Reine Schwimmer können beim Beinschlag voll aufdrehen, während Triathleten mit der Kraft der unteren Extremitäten haushalten müssen, weil für sie anschließend noch die Radfahr- und die Laufdisziplin auf dem Programm stehen!

 

Der passende Schwimmanzug

Die neue Ära der super engen Schwimmanzüge aus Hightech-Material hat für einigen Wirbel gesorgt. Manche sind sogar der Ansicht, dass sie dem jeweiligen Schwimmer einen unfairen Vorteil verschaffen. Diese Anzüge sind in verschiedenen Varianten erhältlich, vom Ganzkörperanzug bis zu einem Modell, das lediglich die Beine bedeckt und aussieht wie der Trainingsanzug eines Sprinters, nur ohne Oberteil. Wie unabhängige Tests gezeigt haben, bewirken all diese Anzüge eine Leistungssteigerung, da sie den Widerstand des Schwimmers verringern.

In einer neuen Studie an 14 Leistungsschwimmern wurden Tests in einem 25-m-Becken durchgeführt, bei denen die Leistung, Zugfrequenz und Zuglänge von Schwimmern gemessen wurden, die einen normalen Ganzkörperanzug bzw. eine Wettkampfhose der 1. Generation trugen.(8) Außerdem wurde mithilfe eines Schwimmkanals der Widerstand gemessen. Mit dieser Wasservariante eines Windtunnels lässt sich die Wassergeschwindigkeit mit größter Genauigkeit messen. In der Studie wurden die Schwimmer mit einem Seil, das mit einer Lastmesseinrichtung verbunden war, gezogen und machten keinerlei Arm- oder Beinbewegungen. Auf diese Weise wurde der Widerstand des Schwimmanzugs praktisch isoliert betrachtet.

Bei den Anzügen, die getestet wurden, handelt es sich um Schwimmanzüge der 1. Generation, wie z. B. Speedo Fastskin, Arena Powerskin, Tyr Aquashift, ASCI und Nike Lift. Diese Anzüge sind so konzipiert, dass die Widerstandsverluste reduziert werden und der Auftrieb der Schwimmer nicht beeinträchtigt wird. Das ist wichtig, weil die neueste Generation von Anzügen, z. B. der Arena X-Glide, nicht nur den Widerstand entlang des Schwimmers reduzieren, sondern auch den Auftrieb unterstützen soll. Ein kurzer Blick auf all die Schwimmrekorde, die in den vergangenen 5 Jahren verbessert wurden, und die vielen Schwimmer am Beckenrand, die heute alle solche Anzüge tragen, macht deutlich, dass das kein Zufall sein kann. Schließlich haben Weltklasseschwimmer immer hart trainiert und waren immer genau zum richtigen Zeitpunkt in Bestform. Daher liegt es auf der Hand – diese „Super-Anzüge“ sind ganz einfach super schnell!

In der vorgenannten Studie wurden bei den 6 Freistildistanzen im Becken (25, 50, 100, 200 und 800 m) mit Ganzkörperanzügen um 2–4 % schnellere Zeiten und mit Wettkampfhosen um rund 2 % schnellere Zeiten gemessen.(8) Messungen im Wasserkanal deuten darauf hin, dass der Haupteffekt der Anzüge der 1. Generation darin besteht, dass der Widerstand um  4–6 % abnimmt. So wurde der 100-m Weltrekord in den letzten 18 Monaten stärker verbessert als in den 8 Jahren von Matt Biondi in den 1980er-Jahren bis zu Popow in den 1990er-Jahren. Die Zeit im 100-m-Sprint verbesserte sich in den letzten 80 Jahren um 6,8 %, während der 100-m-Rekord im Schwimmen im gleichen Zeitraum um 19 % verbessert wurde, davon allein 2,6 % im letzten Jahrzehnt (s. Abb. 2).(8) In den letzten 40 Jahren wurde die 100-m-Sprintzeit um 3 % verbessert, die Schwimmzeit jedoch um ganze 11 %!

Leistungsschwimmer werden jedoch bald nur noch eingeschränkte Möglichkeiten haben, solche Schwimmanzüge zu verwenden. Der Weltverband FINA hat strengere Regeln erlassen, die ab dem 1. Januar 2010 in Kraft getreten sind und wahrscheinlich für viele Super-Anzüge das Ende bedeuten. Im Triathlon-Bereich, wo Innovationen stets begeistert aufgenommen werden, ist damit zu rechnen, dass technologische Verbesserungen zur Entwicklung schnellerer Ganzkörperanzüge für Elitesportler, die in Non-Wetsuit-Rennen schwimmen, und auch von schnelleren Wetsuits, die oft als Auftriebshilfe dienen, führen werden. Neueste Daten von Triathleten zeigen, dass die Leistungssteigerungen im Schwimmen durch Wetsuits auf einen besseren Vortrieb infolge eines verbesserten Auftriebs sowie auf eine Reduzierung des Widerstands entlang des Körpers zurückzuführen sind.(9) Ein gut sitzender Wetsuit, ein cleveres Ausnutzen des Windschattens und eine aufmerksame Beobachtung des offenen Gewässers können Ihnen beim Schwimmen zu mehr Schnelligkeit und Effizienz verhelfen.
 

Zusammenfassung

Das Fazit lautet, dass die Schwimmgeschwindigkeit durch Faktoren wie Windschattenschwimmen, eine natürliche Hüftdrehung und einen guten Schwimmanzug/ Wetsuit verbessert werden kann. Allerdings sind weitere Untersuchungen darüber erforderlich, wie all diese Faktoren im Hinblick auf die Schwimmgeschwindigkeit und -effizienz optimiert werden können. Doch unabhängig von Ihren jeweiligen Zielen ist ein wenig Fachwissen sehr nützlich, denn es hilft Ihnen, im Aqua communis den richtigen Weg zu finden!
 
Quellenangaben

1. Journal of Sport Science and Medicine, 2008, Bd. 7, S. 60–66

2. Medcine and Science in Sports and Exercise, 2003, Bd. 35, S. 1176–1181

3. European Journal of Applied Physiology, 2000, Bd. 82, S. 413–417

4. Medicine and Science in Sports and Exercise, 1991, Bd. 23, S. 744–747

5. Medicine and Science in Sports and Exercise, 2008, Bd. 41, S. 837–843

6. Medicine and Science in Sports and Exercise, 2003, Bd. 35, S. 1612–1619

7. Swimming Research, 2007, Bd. 17, S. 39–44.

8. Medicine and Science in Sports and Exercise, 2008, Bd. 40, S. 1149–1154

9. Journal of Science Medicine in Sport, 2009, Bd. 12, S. 317–22

 

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