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rubin | frühjahr 10
Fliegen wie Adler
Sportspielspezifische Leistungsdiagnostik
im Fußball und Tennis
Alexander Ferrauti, Marco Knoop, Vanessa Kinner
So gut wie Nationaltorhüter René Adler (Abb. 1) wären viele gern. Wie gut sie wirklich
sind, lässt sich mit einer Testbatterie für Torhüter messen, die in der Fakultät für Sportwissenschaft der Ruhr-Universität entwickelt wurde. Abgestimmt auf die Anforderungen
verschiedener Sportarten entstanden sehr spezielle Tests. Die Ergebnisse zeigen: Ihre
Aussagekraft ist deutlich höher als unspezifische, sportartübergreifende Tests.
Abb. 2: Testaufbau des Keepers Time Detector 4pro
aus der Hintertor-Perspektive.
Deutschland blickt auf eine lange Tradition herausragender Torhüter im Fußball
zurück; man denke nur an Anton „Toni“
Turek (1950er Jahre), Sepp Maier (1970er
Jahre), Harald Anton „Toni“ Schumacher
(1980er Jahre) und Oliver Kahn (1990er
Jahre). Trotz dieser imposanten Geschichte
und der in Expertenkreisen unbestritten exponierten Stellung des Fußball-Torhüters,
findet eine wissenschaftliche Auseinandersetzung mit Aspekten der Leistungssteuerung bislang kaum statt. Leistungsdiagnostische Bemühungen werden einzig dem Anforderungsprofil der Feldspieler gerecht, und die Torhüter werden meist
gemeinsam mit den Feldspielern einer einheitlichen Testbatterie unterzogen.
In Theorie und Sportpraxis wächst jedoch die Überzeugung, dass Testverfahren
zur Erfassung der Leistungsfähigkeit und
zur Evaluation von Trainingsmaßnahmen
möglichst eng am wettkampfspezifischen
Beanspruchungsprofil einer Sportart ausgerichtet sein sollten. Das betrifft insbesondere die Spielsportarten, deren komplexe
Wettkampfanforderungen nur unzureichend durch die klassischen, eher eindimensionalen Leistungsüberprüfungen abgebildet werden können.
Testverfahren zu entwickeln, die mit
möglichst hoher Gültigkeit (Validität)
und adäquater Wiederholbarkeit (Reliabilität) die Leistung in Abhängigkeit von der
Wettkampfanforderung erfassen, ist daher unter anderem ein Ziel im Zentrum
für Diagnostik und Intervention im Sport
(ZeDI), getragen von den Lehrstühlen für
Trainingswissenschaft und Bewegungslehre/Biomechanik der Fakultät für Sportwissenschaft (s. Info). So haben wir unter anderem eine spezielle Testbatterie für
Torhüter entwickelt.
Unser Ausgangspunkt war eine systematische Analyse der Torhüteraktionen
während der Fußball-Europameisterschaft
2008. Die Defensivaktionen bestehen u.a.
aus der Abwehr von durchschnittlich 14
direkten Schüssen auf das Tor und von
drei Flanken pro Spiel. Flachschüsse,
halbhohe und hohe Schüsse sind in etwa
gleichverteilt. Etwa zwei- bis dreimal pro
Spiel wird die Abwehraktion durch einen
Kurzsprint eingeleitet.
Bei den Offensivaktionen ist die „Rückpassregel“ bedeutsam, die seit 1992 gilt:
Sie verbietet es dem Torhüter, den Ball in
die Hand zu nehmen, den ihm ein Spieler
der eigenen Mannschaft zuspielt. Der Ball
darf in dieser Situation nur mit dem Fuß
gespielt werden. Folglich finden der hochweite Abwurf und der Abschlag aus der
Hand nur noch äußerst selten zur schnellen Spieleröffnung Anwendung. Dagegen
vermehrt sich das Passspiel (ca. zehn Aktionen pro Spiel), so dass derzeit Konsens
darin besteht, dass der moderne Torhüter als ein kompletter Spieler ausgebildet
werden muss.
Anhand dieses Anforderungsprofils
haben wir eine Testbatterie mit 14 Einzeltests entwickelt. Sie erlaubt es, komAbb. 1: Völlig schwerelos scheint Réné Adler beim
Sprung nach dem Ball.
39
40
rubin | frühjahr 10
Test
A-Junioren BL (n=16)
BL-TW
Passgenauigkeit
20,0
30,0
22,6
21,0
10,3
23,0
Abstoßgenauigkeit
16,7
22,0
Abwurfweite
39,2
47,0
Abwurfgenauigkeit
[P]
Abschlaggenauigkeit
[m]
Abwurfgeschwindigkeit
[km/h]
Schussgeschwindigkeit
77,4
86,1
109,9
112,6
Squat Jump
39,4
43,0
47,5
54,0
11,0
10,5
Linearsprint 5 m
1,11
1,08
Linearsprint 10 m
1,87
1,81
Side-Step Sprint (Start nach links)
3,71
3,63
Side-Step Sprint (Start nach rechts)
3,66
3,87
Aktionsschnelligkeit (Einzelaktion) unten links
[s]
Aktionsschnelligkeit (Einzelaktion) oben links
1,30
1,16
1,41
1,37
Aktionsschnelligkeit (Einzelaktion) unten rechts
1,23
1,19
Aktionsschnelligkeit (Einzelaktion) oben rechts
1,39
1,44
Aktionsschnelligkeit oben/rechts - unten/links
4,32
3,96
Aktionsschnelligkeit oben/links - unten/rechts
4,38
4,12
Fangsicherheit
18,5
22,0
[cm]
Counter-Movement-Jump
Tapping Test
Tab.: Die Leistung eines Torwarts wird in 21 Einzeltests geprüft. Hier die Ergebnisse von Torhütern
der A-Junioren-Bundesliga und einem Profitorhüter: Arithmetisches Mittel der Testleistungen von
Torhütern der A-Junioren-Bundesliga im Vergleich
zu einem Stammtorhüter der 1. Fußball-Bundesliga
(rot=Bestleistung, grün=besser als der Mittelwert).
Kleine Bilder unten: Einige ausgewählte Tests der
Torwarttestbatterie.
plex-offensive (6 Tests) und komplex-defensive Fertigkeiten (5 Tests) sowie elementare Schnelligkeitsfähigkeiten (3
Tests) zu überprüfen (Tab.).
Für die Erfassung der Aktionsschnelligkeit des Torhüters bei der Abwehr von
Schüssen haben wir mit dem Keeper’s
Time Detector (KTD) ein spezielles Messverfahren entwickelt. Die Grundannahme für die Testkonstruktion war, dass
ein Torhüter nach einem optischen Signal
schnellstmöglich in der Lage sein muss,
einen Ball aus den für ihn entferntesten
Bereichen des Tores abzuwehren. Die
Bedeutung dieser Fähigkeit liegt auf der
Hand: Ein Torerfolg beeinflusst den Spielverlauf unmittelbar.
Beim KTD befinden sich in den oberen
Torecken mechanische Fixationspunkte,
[Hz]
die mit wenig Aufwand an jedem Tor angebracht werden können. An jedem dieser Punkte wird ein Ball an einer Schlaufe
frei hängend befestigt (Abb. 2). In den unteren Torecken liegen zwei weitere Bälle
an festgelegten Punkten auf dem Boden.
Jeder Ball ist mit einem funkgesteuerten
Beschleunigungssensor ausgestattet, dessen Signal ausgelöst wird, wenn der Torhüter den Ball mit der Hand wegschlägt. Auf
Höhe des Elfmeterpunkts wird eine Signaltafel aufgestellt, die in den vier Ecken
je eine Leuchtdiode enthält. Jede Diode
steht für einen der vier Bälle im Tor, der
beim Aufleuchten der entsprechenden Diode möglichst schnell vom Torwart weggeschlagen werden muss. Signaltafel und
Ballsensoren werden softwaregesteuert angesprochen und alle Zeitdifferenzen zwi-
[P]
schen Signal und Ballberührungen registriert. Der Testleiter kann mittels Steuergerät wahlweise eine der vier Leuchtdioden
einschalten und startet hierdurch gleichzeitig die Zeitmessung.
Zu Testbeginn steht der Torhüter in Bereitschaftsstellung in der Mitte des Tors.
Sobald der Testleiter eine der vier Leuchtdioden anschaltet, versucht der Torwart,
per Hechtsprung so schnell wie möglich
den entsprechenden Ball abzuwehren.
Hiermit ist die Aktion entweder beendet
(Variante 1) oder es folgt gleich danach
eine zweite Aktion (Variante 2).
Nebenbei lässt sich hierdurch die Effizienz der Bewegungen des Torwarts (z.B.
Schrittfolge, Übergreifen der Hand) prüfen, sowohl im Vergleich zwischen verschiedenen Torhütern als auch vor und
41
Passgenauigkeit nach Rückpass 15
n=16 = 20 [P]
21
Abwurfgenauigkeit 17
4
n=16 =22,6 [P]
26
n=16 = 10,3 [P]
5
12
Bodenabstoßpräzision 22
n=16 = 16,7 [P]
10
14
25
Abwurfweite n=16 = 39,2 [m]
33,0
41,3
Abwurfgeschwindigkeit 72,1
77,0
78,2
115,9
Squat Jump 38,0
Counter-Movement-Jump 38,0
42,0
56,0
n=16 = 11,4 [Hz]
10,9
Linearsprint 5m 10,9
13,0
n=16 = 1,11 [s]
1,23
1,12
Linearsprint 10m
1,10
1,02
n=16 = 1,87 [s]
1,90
1,81
Sidestep-Geschwindigkeit links n=16 = 3,71 [s]
4,07
3,75
Sidestep-Geschwindigkeit rechts 3,43
n=16 = 3,66 [s]
3,78
Aktionszeit unten links 1,40
3,44
3,35
1,28
1,22
n=16 = 1,30 [s]
1,29
Aktionszeit oben links n=16 = 1,41 [s]
1,47
1,31
Aktionszeit unten rechts n=16 = 1,23 [s]
1,34
1,22
Aktionszeit oben rechts 1,19
1,15
n=16 = 1,39 [s]
1,50
1,40
Aktionszeit Komplex oben rechts- unten links 4,96
1,31
1,25
n=16 = 4,32 [s]
4,37
Aktionszeit Komplex oben links- unten rechts Fangsicherheit 48,0
44,0
9,9
4,94
119,8
n=16 = 47,5 [cm]
Tapping Test 1,56
117,9
n=16 = 39,4 [cm]
33,0
4,03
83,1
n=16 = 109,9 [km/h]
100,9
2,00
44,5
n=16 = 77,4 [km/h]
Schussgeschwindigkeit 13,0
25
20
Präzision des Abschlags aus der Hand 32,7
21
3,93
n=16 = 4,38 [s]
4,44
4,18
3,88
n=16 = 18,5 [P]
19
22,5
Abb. 3: Das individuelle Leistungsprofil des besten A-Junioren-Bundesliga Torhüters unserer Stichprobe (heller Ball) im Vergleich zur alters- und leistungsentsprechenden Norm.
nach Trainingsinterventionen wie Technikkorrekturen, Aufmerksamkeitsschulung,
Sprung- und Krafttraining.
Um das System zu normieren, ließen wir
16 Torhüter aus sieben Fußballvereinen der
A-Junioren Bundesliga-Staffel-West (Bayer
04 Leverkusen, BV Borussia Dortmund, VfL
Bochum, MSV Duisburg, Rot-Weiß Essen,
SG Wattenscheid 09, Fortuna Düsseldorf)
die komplette Testbatterie absolvieren. Die
Tabelle gibt einen Überblick über die durchschnittlichen Leistungen der Junioren-Torhüter in allen Einzeltests im Vergleich zu
einem Stammtorhüter aus einem Profiverein der ersten Fußball-Bundesliga. In sieben von zwanzig Einzeltests bringt der Erstligatorhüter die Bestleistung oder übertrifft
zumindest die durchschnittliche Leistung
der Junioren deutlich (siehe Tabelle), was
die Validität der Testbatterie belegt.
Interessante Ergebnisse liefert der Test
auch für einzelne Torhüter. Die Aktionsschnelligkeit nach links und nach rechts
stimmt in dem dargestellten Beispiel nicht
immer überein. Insgesamt deuten sich längere Aktionszeiten in die Torecke unten
links als nach rechts an.Eine individuelle
Diagnostik hilft, Präferenzen für eine Seite früh zu erkennen, um im Training gezielt gegensteuern zu können.
Die aufbereitete Rückmeldung an die
Nachwuchs- und Torwarttrainer der Bundesligavereine verdeutlicht das Leistungsprofil der eigenen Torhüter im Vergleich
zur altersentsprechenden Norm. In unserem Beispiel ist der insgesamt leistungsstärkste deutsche Nachwuchstorhüter mit
seinen Teilleistungen dargestellt (Abb. 3).
Auch wenn er sich bei fast allen Tests im
oberen Bereich der Leistungsnorm befindet, zeigen sich vereinzelte korrekturbedürftige Defizite. Das betrifft die Abwurfleistung sowie die Aktionsschnelligkeit in
die Torecke unten links. ZeDI bietet den
42
Stufe / VH / RH Intervall [s]
rubin | frühjahr 10
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
3,0 s
3,1 s
3,2 s
3,3 s
3,4 s
3,5 s
3,6 s
3,7 s
3,8 s
3,9 s
4,0 s
4,1 s
4,2 s
4,3 s
4,4 s
4,5 s
4,6 s
4,7 s
4,8 s
4,9 s
10 s Pause
20 s Pause: Laktatabnahme fakultativ
Anfangsbelastung
Stufenhöhe
Stufendauer
Stufen
Schläge / Stufe
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15
4,9 s
0,1 s
ca. 45 s
1-20
12-16
16 17 18 19 20
t [min]
Abb. 4: Belastungsschema des Hit & Turn Tennis Test.
NK (n=14)
RK (n=13)
Sauerstoffaufnahme
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Level
m12 (n=8)
m14 (n=20)
m16 (n=19)
Sauerstoffaufnahme
70,0
60,0
50,0
40,0
30,0
20,0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Level
Abb. 5: Zusammenhang zwischen Teststufe und relativer Sauerstoffaufnahme für männliche Turnierspieler
unterschiedlicher Leistungs- (oben) und Altersklasse (unten).
Torwarttest mit mobilem Testaufbau überregional an.
Auch in anderen Sportspielen liegt uns
die Idee der sportspielspezifischen Leistungsdiagnostik am Herzen. Im Tennis
beispielsweise haben wir mit dem Hit &
Turn Tennistest (HTT) einen bereits national etablierten Ausdauertest entwickelt.
Bislang gab es diesbezüglich weder in
Deutschland noch international eine einheitliche Vorgehensweise. Als Testverfahren wurde zumeist eine stufenförmig ansteigende, lineare Laufbelastung auf dem
Laufband gewählt. Allerdings wird dieser
Test den variablen Ganzkörperbeanspruchungen beim Tennis nicht gerecht. Untersuchungen unserer Arbeitsgruppe belegen beispielsweise, dass der Energiebedarf eines Tennisspielers zu wenigstens
einem Viertel durch seine Schläge bestimmt wird, da diese als explosive Gesamtkörperaktivität großer Muskelgruppen (inklusive Rumpfmuskulatur und
Arm) den Energiebedarf von Laufen und
Beinarbeit wesentlich erhöhen. Entsprechend sind die erheblichen Unterschiede
der Schlagökonomie zwischen Tennisspielern sehr bedeutend für ihren Energiebedarf und ihre Ausdauer. Weitere Einflussgrößen wie Körpermasse und -größe, Koordination der tennisspezifischen Beinarbeit und spezielle Ausdauerleistung der
Arbeitsmuskulatur (z.B. Adduktoren und
Abduktoren) bleiben beim linearen Lauftest ebenfalls unberücksichtigt.
Mit Unterstützung des Deutschen Tennis
Bundes (DTB) und der International Tennis Federation (ITF) entwickelten wir daher den Hit & Turn Tennistest (HTT). Der
HTT ist ein akustisch gesteuerter Ausdauertest für Tennisspieler mit einer stufenförmig ansteigenden Belastung. Der Test
wird mit Tennisschläger auf einem Tennisplatz durchgeführt und kann von mehreren
Spielern gleichzeitig absolviert werden.
Während des Tests laufen die Testpersonen auf ein von einer CD abgespieltes
Tonsignal hin zwischen Vorhand- und
Rückhandecke hin und her und absolvieren auf Höhe der Doppel-Seitenauslinien
einen druckvollen Vorhand- bzw. Rückhandschlag. Die Schlagbewegung muss
zeitgleich mit dem Signalton exakt auf der
Höhe einer Markierungspylone erfolgen.
Die Beinarbeit zur Schlagvor- und Nachbereitung ist festgelegt.
43
R.G. (ATP 576)
R.Z. (Verbandsliga)
60
VO2 [ml/min/kg]
Die Zeitspanne zwischen den Signaltönen und somit zwischen Vorhand- und
Rückhandschlägen verringert sich im Testverlauf gleichförmig um eine Zehntelsekunde von 5 Sekunden in Stufe 1 auf 3 Sekunden in der höchsten Stufe 20 (s. Abb.
4). Jede Stufe dauert zwischen 45 und 50
Sekunden – angelehnt an die maximale
Länge von Ballwechseln, die man im Wettkampfspiel beobachtet. Zwischen den Teststufen gibt es eine Pause von 10 Sekunden,
in der sich der Spieler wieder in der Mitte
der Grundlinie aufstellt und das Startsignal
der nächsten Stufe erwartet. Der Test dauert maximal 20 Minuten; wobei der Test beendet ist, wenn der Spieler wegen Erschöpfung abbricht. Die maximal erreichte Stufe gibt Aufschluss über die Ausdauer des
Spielers. Leistungsstärkere männliche
Spieler der Nationalen Klasse erreichen signifikant höhere Teststufen (16,1) als jene
der Regionalen Klasse (13,4). Besonderes
Kennzeichen des Tests ist die hohe Praktikabilität. Er kann mit Hilfe von CD und
Anleitung von jedem Trainer in Eigenregie
durchgeführt werden.
Bei entsprechender apparativer Ausstattung ist die Erfassung weiterer Parameter möglich: In den längeren Pausen
zwischen Stufe 4, 8, 12 und 16 ist beispielsweise Zeit für die Bestimmung der
Blutlaktatkonzentration, als ein Indikator
für den anaeroben Energiestoffwechsel.
Auf Wunsch kann mittels portabler Systeme auch die Sauerstoffaufnahme des
Probanden im Testverlauf bestimmt werden. Sie steigt im Testverlauf kontinuierlich an und ist bei gleicher Teststufe bei
Spielern geringerer Spielklasse erhöht
(Abb. 5 und 6). Ein Leistungstennisspieler der ATP-Weltrangliste meistert die unteren Teststufen demnach ökonomischer
als ein schlechterer Spieler: Er erzielt bei
Belastungsabbruch eine höhere maximale Sauerstoffaufnahme und erreicht eine
deutlich höhere Teststufe.
Ein Vergleich zwischen jugendlichen Kaderspielern im Alter von 12 und 16 Jahren
zeigt, dass die Jüngeren bei gleicher Teststufe eine höhere Sauerstoffaufnahme benötigen. Diese Befunde lassen sich ebenfalls auf eine Zunahme der Bewegungsökonomie mit steigendem Alter zurückführen. Es ist bekannt, dass die geringere Laufökonomie von jüngeren Kindern unter anderem durch eine biomechanisch ungün-
LA
6
70
5
50
4
40
3
30
2
20
1
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Level
Spieler R.G. (ATP 576)
max:
17
Vo2 max:
67.0 ml/min/kg
4mmol/l:
Level 14.2
Beurteilung:Exzellent
Spieler R.Z. (Verbandsliga)
max:
12
Vo2 max:
51.0 ml/min/kg
4mmol/l:
Level 10.3
Beurteilung: Schlecht/Mittel
Abb. 6: Darstellung ausgewählter Individualergebnisse des HTT
Dargestellt sind die Testergebnisse eines Verbandsligaspielers im Vergleich zu einem Spieler mit ATP-Ranking. Der leistungsstärkere Spieler benötigt für die unteren Teststufen weniger Sauerstoff. Er weist nach Level 4, 8 und 12 darüber hinaus niedrigere Blutlaktatkonzentrationen auf. Er erreicht den kritischen Laktatwert
von 4 mmol/l (objektives Kriterium für Erschöpfung) nach Stufe 14,2, während dies beim Verbandsligaspieler bereits bei Stufe 10,3 der Fall ist. Der ATP Spieler bricht den Test nach Stufe 17 (gegenüber Stufe 12) mit
einer höheren maximalen Sauerstoffaufnahme ab als der Verbandsligaspieler. Beide Spieler erreichten bei einer begleitend durchgeführten Laufbanddiagnostik weitgehend identische Ergebnisse.
stigere Kraftübertragung bedingt ist. Die
maximal erreichte Teststufe ist in den Jugendklassen daher ein objektiver und deutlich praktikablerer Leistungsindikator als
physiologische Messgrößen wie die maximale Sauerstoffaufnahme allein.
Zur Normierung des HTT haben bereits
400 Spielerinnen und Spieler des Deutschen Tennisbundes aus verschiedenen Al-
tersgruppen den Test absolviert. Alle Ergebnisse fließen in unsere Datenbank ein,
so dass jeder Spieler seine Leistungsfähigkeit im Vergleich mit der Norm seiner Altersgruppe einschätzen kann.
Prof. Dr. Alexander Ferrauti, Marco Knoop,
Vanessa Kinner, Lehrstuhl für Trainingswissenschaft, Fakultät für Sportwissenschaft
info
Zentrum für Diagnostik und Intervention im Sport
Das Zentrum für Diagnostik und Intervention im Sport (ZeDI) bietet als Teil der Fakultät für Sportwissenschaft der Ruhr-Universität Dienstleistungen in der sportartspezifischen Leistungsdiagnostik, der Trainingsberatung sowie bei der Traineraus- und
Weiterbildung an. Die Kompetenzen liegen insbesondere in den Sportspielen Fußball,
Basketball und Tennis sowie im Laufsport und Triathlon. ZeDI kooperiert mit externen
Partnern wie dem Deutschen Tennisbund (DTB), mit leistungsorientierten Vereinen,
kommerziell ausgerichteten privaten Trainingsakademien sowie mit Privatpersonen.
Das Zentrum übernimmt die regelmäßige dezentrale Testung von D-Kader-Spielern in
den Landesverbänden des Deutschen Tennis Bundes, des Deutschen Basketball Bundes
und in verschiedenen Zentren der Nachwuchsförderung in der Fußball-Bundesliga. Die
Organisation und Begleitung von Trainingscamps zur Saisonvorbereitung sind geplant.
Ziele der Forschung sind es, auf der Basis der spezifischen Beanspruchungsprofile
einzelner Sportarten valide Einzeltests und Testbatterien zu entwickeln und als Standardtestverfahren zu normieren.
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