Wearables im Spitzensport

Wearables im Spitzensport

Funkbasierte Echtzeit-Laufdiagnostik in der Leichtathletik

Im Fußball werden seit einigen Jahren in allen größeren Ligen (Deutsche Bundesliga, Englische Premier League, …) sowie in nationalen und internationalen Turnieren (DFB-Pokal, UEFA-Champions League, WM) Positions- und Aktionsdaten erfasst. Positionsdaten werden dabei üblicherweise auf Basis von kamerabasierten Trackingsystemen erfasst, da aktuell das Fußballregelwerk das Tragen von Sensoren am Körper verbietet. Im Training werden vermehrt sensorbasierte Lösungen, wie GPS und lokale funkbasierte Technologien, eingesetzt.

Eine derartige Regel existiert in der Leichtathletik nicht, jedoch wurde bislang noch kein funkbasiertes Trackingsystem zur leistungsdiagnostischen Analyse in Training und Wettkampf eingesetzt.

RedFIR ist ein funkbasiertes Tracking- und Analysesystem, das ursprünglich für den Fußball entwickelt wurde. Es ermöglicht die gleichzeitige Ortung von bis zu 144 Sendern (Maße: 50mm x 33mm x 6mm; Gewicht: 15g) in einem Areal von bis zu 500m × 500m. Mehrere Sender können an einem Athleten angebracht werden und ermöglichen biomechanische Analysen. Für jeden Sender werden die dreidimensionale Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung erfasst. Die Gesamtkapazität des Systems beträgt circa 50.000 Positionen pro Sekunde, die sich auf die Sender verteilen. Abtastraten reichen üblicherweise von 200Hz (Spieler) bis zu 2000Hz (Fußball). Die verwendete Technologie erlaubt es trainingswissenschaftliche Analysen in Echtzeit durchzuführen. Entsprechende Tools zur Verwendung für Fußballtrainer stehen darüber hinaus zur Verfügung.

Das Fraunhofer Institut für integrierte Schaltkreise (IIS) hat in einer internen Pilotstudie den Einsatz von RedFIR in den Laufdisziplinen untersucht und die Ergebnisse bei der 16. Frühjahrsschule des IAT vorgestellt. Daraufhin wurde in Zusammenarbeit zwischen Fraunhofer IIS und TU München das Potenzial von RedFIR zur Wettkampfdiagnostik im 100m-Lauf ermittelt und in einer weiteren Pilotstudie eingesetzt. Diese lieferte nur vorläufige Ergebnisse. Perspektivisch soll die kontinuierliche Erfassung von Schrittlänge, Schrittfrequenz, Bodenkontaktzeiten und weiterer neuer Technikmerkmale ermöglicht werden.

Auf Grund des hohen Innovationspotentials und der positiven Begutachtung soll in dem durch das Bundesinstitut für Sportwissenschaft (BISp) geförderten Projekt „Funkbasierte Laufdiagnostik in der Leichtathletik“ das vorhandene System an die leichtathletische Sprint- und Laufdiagnostik angepasst und weiterentwickelt werden. Dies bildet die Grundlage für eine detaillierte Trainings- und Wettkampfdiagnostik in Echtzeit und ermöglicht u.a. die Betrachtung folgender Aspekte:

  • Analyse der Struktur von Sprint- und Lauftechnik.
  • Einzelfalldiagnostik zur Verbesserung der individuellen Leistung.
  • Individueller Support für Athleten hinsichtlich der Olympischen Spiele, Welt- und Europameisterschaften.

Hauptintention ist die Weiterentwicklung des vorhandenen Projektstands bis hin zu einer feldtauglichen Version, die in der Praxis routinemäßig zur Sprint- und Laufdiagnostik eingesetzt werden kann. Hierfür sind folgende Schritte erforderlich:

  • Apparative Verbesserungen: Befestigung der Sender am Athleten, Integration von Startsignal und Zieldurchlauf in die Analysen.
  • Algorithmik: Anpassung der Datenverarbeitung an die diagnostischen Fragestellungen, Generierung von anwendungsspezifischen Auswertungen (in Echtzeit).
  • Validierung: Sicherung der Genauigkeit der ermittelten Daten; Optimierung der leistungsdiagnostischen Aussagekraft der Auswertungen.

Das Projekt läuft bis Februar 2018 und wird durch Prof. Lames (TU München) geleitet.

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