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Feedback ist das Frühstück von Champions

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Informationstechnologie wird im Leistungssport immer wichtiger. Gibt sie doch Coaches und Athleten ein Feedback zu ihrer vollbrachten Leistung und ist so eine Grundlage für Entscheidungen im Training und im Wettkampf. Die Eidgenössische Hochschule für Sport Magglingen EHSM hat über die letzten Jahre zusammen mit der BFH solche Mess- und Informationssysteme entwickelt und bestehende erweitert. Dabei spielt die Sensornetzwerkplattform PARTwear eine wichtige Rolle.

Die Plattform PARTwear wurde am Anfang im Kontext des allgemeinen Bewegungsmonitorings entwickelt. Heute entstehen auf dieser Plattform vor allem Anwendungen für den Leistungssport. Solche Anwendungen sind nur dann erfolgreich, wenn sie in der Zusammenarbeit von Trainern, Sportwissenschaftlern und Ingenieuren entstehen. Damit diese Zusammenarbeit gut läuft, müssen Prozesse und Kommunikation geklärt werden, um Mess- und Informationssysteme möglichst effizient entwickeln zu können.

Stoppuhr genügt nicht mehr
Louis Heyer, der Headcoach der Mittel- und Langstreckendisziplinen bei Swiss Athletics, behauptet, die Stoppuhr sei immer noch das wichtigste Messinstrument, das er im Training benutze. Das ist verständlich, schliesslich ist die Zeit entscheidend, die seine Athleten brauchen, um eine gewisse Strecke zu überwinden. Und diese Zeit muss er optimieren. Dasselbe könnten auch Langlauftrainer behaupten. Trotzdem wurde im Bereich des Langlaufs in einer Zusammenarbeit zwischen Trainern, Sportwissenschaftlern und Ingenieuren 1977 der erste kabellose Herzfrequenzmonitor entwickelt und drei Jahre später ein Patent dafür eingereicht. Die Firma POLAR wurde gegründet und hatte durch das Patent über Jahrzehnte ein Monopol auf die mobile Herzfrequenzmessung. Offensichtlich macht es Sinn, neben der direkt zu optimierenden Zeit noch weitere leistungsrelevante Parameter für die Trainingssteuerung zu messen. So auch für Louis Heyer. Er war es, der in einem der ersten Treffen zwischen Ingenieuren der BFH und Sportwissenschaftlern der EHSM zugegeben hat, dass er gerne die Bodenkontaktzeit seiner Athleten im Training messen würde. Seine Aussage, er gehe aber davon aus, dass so was nicht in der notwendigen Präzision möglich sei, hat das Ingenieurteam motiviert, ihn vom Gegenteil zu überzeugen. Das vom HUCE entwickelte Messverfahren wurde erfolgreich validiert und wird in einer Interventionsstudie eingesetzt.

Was gemessen wird, wird verbessert
Das Projekt zur Entwicklung einer Anwendung zur Messung der Bodenkontaktzeit während des Trainings ist nicht das erste, das die EHSM gemeinsam mit der BFH durchführt. Angefangen hat die Zusammenarbeit zwischen den beiden Institutionen nicht im Bereich des Leistungssports, sondern bei der allgemeinen Bewegungsförderung. Die EHSM wusste schon von Versuchen seitens des Institute for Human Centered Engineering HuCE, ein Gerät zu entwickeln, das Alltagsbewegungen registrieren und auswerten soll. Das damalige Ressort Bewegung und Gesundheit an der EHSM hatte aber eigene Vorstellungen, wie so ein Gerät aussehen und funktionieren sollte. Es bestanden ja bereits Algorithmen zur Klassifizierung von Alltagsaktivitäten anhand von Beschleunigungsmessungen und zur Schätzung des Energieverbrauchs durch Beiziehen der Herzfrequenz. Es musste nun aber eine Sensorplattform her, die angenehm zu tragen war und Beschleunigungs- sowie Herzfrequenzdaten synchronisiert über Wochen registrieren konnte. Die Entwicklung der ersten Generation von PARTwear wurde in Auftrag gegeben. Damals stand «PART» in PARTwear für «Physical Activity Recognition and Tracking». In weiteren Treffen zwischen den Ingenieuren der BFH und Sportwissenschaftlern der EHSM wurden aber immer mehr auch die Ideen für den Einsatz eines tragbaren Sensornetzwerks formuliert. Inzwischen wurde neben der zuvor genannten Anwendung zur Messung der Bodenkontaktzeit auch eine Anwendung entwickelt und validiert, welche die Höhe von vertikalen Sprüngen messen kann. Das Sensornetzwerk kann Daten nun über das an der EHSM installierte Lokale Positionierungssystem (LPM) schicken und soll in Zukunft neben der Position der Spieler auf dem Spielfeld auch präzise Informationen über deren Orientierung senden. Inzwischen steht «PART» entsprechend auch für «Performance Analysis Research Technology», und die Entwickler von PARTwear haben eben das Start-up-Unternehmen Axiamo GmbH gegründet.

Für ihre Entscheidungen in der Trainingssteuerung werden Trainer immer mehr durch informationstechnologische Hilfsmittel unterstützt.
Foto: BASPO | Daniel Käsermann

Erfolg durch Interdisziplinarität
Wie am Beispiel von POLAR sehr gut zu sehen ist, hängt der Erfolg bei der Entwicklung von Messinstrumenten im Leistungssport stark von der interdisziplinären Zusammenarbeit zwischen Ingenieuren, Sportwissenschaftlern und Trainern ab. Alle bringen ein unterschiedliches Wissen und Können ein und übernehmen in der Zusammenarbeit entsprechend unterschiedliche Rollen. Während der Ingenieur versteht, was technisch überhaupt möglich ist, weiss nur der Trainer, was im Feld gebraucht wird, um bessere Entscheidungen treffen zu können. Der Sportwissenschaftler kennt die Zusammenhänge zwischen den leistungsrelevanten Parametern und kann neue Messverfahren gegen bestehende validieren. Im Bereich Fussball wurde diese Kooperation mit dem Bilden einer Projektgruppe, bei der Nationaltrainer der U19- und U20-Auswahl mitwirken, institutionalisiert, und es finden regelmässige Treffen statt. In anderen Sportarten sollen nun auch solche interdisziplinären Projektgruppen eingerichtet werden.
Ein wichtiger Aspekt der effizienten Zusammenarbeit in solchen interdisziplinären Entwicklungsteams ist die Kommunikation. Dazu gehört, dass man Terminologien klärt und die Kommunikation in formalisierte Bahnen lenkt. Als Erstes braucht es eine Klärung, wovon die Leistung in der jeweiligen Sportart überhaupt abhängt. Die bei der Modellierung der Leistung gebrauchten Terme werden dem Performance Management aus der Unternehmungsführung entlehnt. Die Trainer werden dazu angehalten, die für ihre jeweiligen Sportarten kritischen Erfolgsfaktoren (Critical Success Factors) zu nennen.
Diese können oftmals in einer Sprache beschrieben werden, die bei Trainern bereits sehr geläufig ist. Es ist an den Sportwissenschaftlern, zu klären, inwiefern diese Erfolgsfaktoren über Leistungsindikatoren (Key Performance Indicator) in messbare Grössen übersetzt werden können. Die Ingenieure wiederum wissen, ob und wenn ja, wie diese Grössen gemessen werden können. Damit wird aber erst geklärt, was gemessen wird. Sehr wichtig ist jedoch in diesem Zusammenhang auch, wie gemessen werden kann. Damit ein Messverfahren von den Trainern akzeptiert und tatsächlich im Training eingesetzt wird, darf man ihren Trainingsalltag kaum verändern oder sogar stören. Der Trainer muss den Ingenieuren kommunizieren, welchen Zusatzaufwand er bereit ist, auf sich zu nehmen, um später auf Daten zur Leistung seiner Athleten zugreifen zu können. Deshalb werden die Trainer dazu angehalten, die Situationen, in denen Messungen stattfinden, möglichst konkret und detailliert zu schildern. Auch hier gibt es hilfreiche formale Methoden, die angewendet werden können, um Missverständnisse zu vermeiden. Die Kooperation der EHSM mit der BFH stellt eine ideale Bedingung für die Entwicklung von entscheidungsunterstützenden Mess- und Informationssystemen im Leistungssport dar. So konnten bereits viele Erfahrungen gesammelt werden. Die Weichen für die erfolgreiche Institutionalisierung dieser Kooperation in einem BFH-Zentrum sind gestellt.