Salto mortale

Biomechanische Studie führt zu erhöhter Sicherheit beim Schispringen

Im Jahr 1989 überraschte der Schispringer Jan Bokloev die Fachwelt durch einen neuen Flugstil: er hielt die Schispitzen weit auseinander und erzielte mit dieser neuen Flughaltung auffallend große Sprungweiten. Für den damaligen österreichischen Trainer Mag. Anton Innauer, einen Absolventen der Universität Graz, stellte sich die Frage, ob dieser Flugstil auch für seine Springer Vorteile bringen könnte, ob er den Schritt wagen sollte, die gesamte österreichische Mannschaft auf diese Technik umzustellen. Er wandte sich damals an UD Mag. Dr. Wolfram Müller vom Institut für Medizinische Physik und Biophysik, um die Vor- und Nachteile aus physikalischer Sicht auszuloten.

Ein erstes, qualitatives Modell der Physik des Schispringens im V-Stil entstand. Innauer stellte vor dem Winter 1991/92 die gesamte Mannschaft auf den V-Stil um. Auch die routinierten Springer Felder, Vettori und Kuttin mußten umlernen. Es folgte eine Saison mit einer bislang einmaligen Serie von Erfolgen der "Adler", darunter 5 von 7 möglichen olympischen Medaillen. Die stürmische Entwicklung warf auch neue Probleme auf: das Schispringen wurde zusehends gefährlicher. In der Saison 1993/94 beobachtete man 10 urplötzlich auftretende Vorwärtsrotationen im Flug. Zahlreiche Weltklasseathleten, darunter auch Andreas Goldberger (WM in Harrachov) und Werner Rathmayr (WM in Falun) stürzten schwer und verletzten sich. Wolfram Müller wurde vom Internationalen Schiverband beauftragt, die Ursachen für die unbeabsichtigten "Salto mortale"-Abgänge zu eruieren und Sicherheitsvorschläge zu erarbeiten. Bei turbulenter Strömung, wie sie beim Schispringen auftritt, ist es nicht möglich, die Luftkräfte rechnerisch mit ausreichender Genauigkeit zu bestimmen, da die der Fluid-Dynamik zugrunde liegenden Gleichungen (Navier-Stokes) chaotisches Verhalten zeigen.

Umfangreiche Meßserien im großen Windkanal der Bundesforschungsanstalt Arsenal (5 m x 5 m Querschnitt) waren erforderlich, um die während des Fluges auf die Athleten wirkenden Luftkräfte und Drehmomente zu ermitteln. Zudem wurden die Positionen vieler Weltklasseathleten während des Fluges im Feld gemessen und ausgewertet. So entstand eine umfassende Datensammlung, aus der die auftretenden Luftkräfte und Drehmomente während eines Schisprunges zu entnehmen sind. Der V-Stil brachte höhere Auftriebskräfte mit sich und führte in Verbindung mit einer nach hinten versetzten Bindung zu extremen und instabilen Fluglagen. Müller schlug vor, eine Limitierung der Vorderschilänge, des Abstandes der Bindung von der Schispitze, im Reglement zu verankern und auch die Dicke der Sprunganzüge zu reduzieren. Die FIS folgte diesen Empfehlungen. Die Vorderschilängen dürfen seither 57% der gesamten Schilänge nicht überschreiten und die Dicke der Sprunganzüge wurde auf 8 mm reduziert. Die Folge war, daß in der anschließenden Saison 1994/95 nur ein Absturz bei Weltcupspringen beobachtet wurde.

Ein Computersimulationspaket (Dynamix), das DI Dr. Dieter Platzer (ebenfalls Institut für Medizinische Physik und Biophysik) für eine große Klasse von Simulationsproblemen konzipiert hatte, stellte die Basis für die Entwicklung eines umfassenden Computermodells des Schispringens dar. Dabei werden die Windkanaldatensätze als Input-Größen für die Simulation verwendet. Dadurch ist es erstmals möglich, beliebige Haltungsänderungen während des Fluges in der Modellrechnung zu berücksichtigen und sehr verläßliche Vorhersagen der Flugbahnen zu erhalten. Sogar der Einfluß von Windböen auf die Flugphase sowie veränderte Ausrüstungskomponenten können am Rechner simuliert werden.