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Sportboden - das verkannte Sportgerät

(31.7.2008) Welcher Sportboden ist der Richtige? Vielerorts herrschen Unkenntnis und Fehlinformation. Sportboden ist nicht gleich Sportboden. Es kommt in der Konstruktion einer geeigneten Sportfläche auf die Kenntnis der physikalischen Gesetze an, die bei bestimmten Bewegungsabläufen eine Rolle spielen. Diese Bewegungsabläufe sind bei unterschiedlichen Sportarten verschieden. Deshalb ist nicht jeder Sportboden für jede Sportart gleich geeignet.


Für Fitnesscenter bieten sich Böden an, die unmittelbar und ohne Zeitverzögerung auf Stoßbelastungen mit angemessener Elastizität reagieren. Dies können nur Sportböden, bei denen eine relativ geringe Masse beim Aufprall des Sportlers bewegt werden muss, damit der Boden elastisch nachgibt. Hier sind punkt- und kombinationselastische Sportböden besser geeignet als flächenelastische.

Flächenelastische Böden verteilen die auftretende Energie, die beispielsweise bei einer Sprungbewegung auf den Boden übertragen wird, auf eine größere Fläche. Das Resultat ist, dass sich flächenelastische Böden großflächig einsenken. Um diese Einsenkung zu erreichen, muss jedoch eine große Kraft auf den Boden einwirken, etwa ein Basketballspieler, der nach einem Sprung aus über einem Meter Höhe zurück auf den Boden prallt. Bleibt die auf den Boden auftreffende Kraft jedoch kleiner, reagiert eine flächenelastische Holzbodenkonstruktion annähernd so hart wie Beton, d.h. sie gibt nicht oder nur unzureichend nach.

Punktelastische Böden für rhythmische Bewegungen

Bei den kontrollierten und regelmäßigen Bewegungsabläufen in Fitnesscentern, etwa bei Dance, Stepp, Aerobic, Yoga, Pilates, Tai Chi usw. treffen deutlich geringere Kräfte auf den Boden auf, weshalb hier punkt- oder kombinationselastische Böden die richtige Wahl sind. Denn diese Konstruktionen reagieren unmittelbar schon bei geringem Input mit der angemessenen Elastizität.

Punktelastische Böden bringen keine aufwändige Unterkonstruktion zum Schwingen, sondern sie sind aus elastischem Material hergestellt, das dort nachgibt wo der Aufprall des Sportlers stattfindet. Deshalb reagieren sie schon auf flache Sprünge, wie sie in Fitnesscentern vorkommen und bieten bei statischen Bodenübungen für die Auflagepunkte des Körpers - Hände, Füße, Knie, Ellenbogen, Gesäß, Schultern, Kopf - einen weichen Untergrund. Gerade bei sanfteren Bewegungstechniken und für untrainierte Übende ist das sehr angenehm.

Gelegentlich wird behauptet, dass punktelastische Böden sich eher für den Schulsport, flächenelastische Böden sich dagegen für den Erwachsenensport eignen. Auch das stimmt nicht. Ein Beispiel aus der Physik verdeutlicht das:

Fällt ein Kind von 30kg Gewicht aus einem Meter Höhe auf den Boden, etwa bei einem Unfall im Geräteturnen, dann wird eine kinetische Energie von 294 Nm (Newtonmeter) freigesetzt. Fällt dagegen eine erwachsene Frau von 60 kg Gewicht aus 30 cm Höhe auf den Boden - eine Situation, die etwa im Bodenturnen vorkommt - dann werden nur 176 Nm freigesetzt. Die freigesetzte Kraft ist hier also wesentlich geringer, denn ausschlaggebend ist neben dem Körpergewicht auch die Fallgeschwindigkeit, die sich aus der Fallhöhe ergibt. Da ein flächenelastischer Boden aber nur bei höheren kinetischen Energien angemessen reagiert - bedingt durch seine große träge Masse, die bewegt werden muss - erfüllt er bei einem derartigen Bewegungsablauf im Erwachsenensport seine Funktion nicht angemessen.

Beim Aufprall innerhalb kontrollierter Bewegungsabläufe sind die auf den Boden einwirkenden Kräfte noch geringer. Hier existiert ein großer Unterschied zwischen der bewegten und der aufprallenden Masse. Denn die aufprallende Masse ist bei kontrollierten Bewegungen deutlich geringer als das Körpergewicht. So werden bei einem Aufprall der Ferse in den ersten Millisekunden nur Fuß, Unterschenkel und Oberschenkel abgebremst. In Abhängigkeit vom Kniewinkel und der Aufprallgeschwindigkeit wirken hier nur 5-40% des Körpergewichts auf den Boden ein. Bei einem Erwachsenen von 70 kg Körpergewicht und einem Aufprall der Ferse aus 20 cm Höhe sind dies etwa 9 kg, bei einem Sturz aufs Knie etwa 4 kg. Bei Schülern sind dies etwa 3 bzw. 1 kg. Die durch einen Aufprall angesprochene Fläche eines flächenelastischen Bodens wiegt ca. 10-15 kg. Bei den beschriebenen Bewegungsvorgängen kann ein solcher Boden deshalb nicht angemessen reagieren.

Ausschlaggebend ist der Zeitfaktor

Hinzu kommt der Zeitfaktor; hier geht es um Millisekunden. Der menschliche Körper beginnt erst nach 0,03 Sekunden, durch Muskelkontraktion und Gelenkbewegung einen Sprung oder Sturz abzufedern. Bis dahin ist der Körper auf die Schutzfunktion des Bodens angewiesen. Flächenelastische Böden reagieren in der ersten ms (Millisekunde) mit einer Stoßabsorption von etwa 20%, die sich in den folgenden Millisekunden steigert. Dagegen können punktelastische Böden in der ersten ms mit einer Stoßabsorption von über 90% reagieren. Eine Stoßwelle breitet sich im Knochengewebe mit etwa 3.000 Metern pro Sekunde, also drei Metern pro ms aus, so dass sie bei ausreichender Intensität innerhalb von weniger als einer Millisekunde den gesamten Körper erfüllt. Da ein Aufprallvorgang aber etwa 10-30 ms dauert, kann ein punktelastischer Boden mit seiner starken Anfangsreaktion einen Großteil des durch den Aufprall erzeugten Stoßes minimieren. Die Amplitude der den Körper durchdringenden Stoßwelle wird flacher. Punktelastische Böden besitzen mit ihrem hohen und sofort einsetzenden Kraftabbau innerhalb der kritischen Zeitspanne also eine deutlich höhere Schutzfunktion als flächenelastische Konstruktionen

Stoßkraft und Stoßabsorption

Die DIN18032-2, die die Schutzfunktion eines Bodens mit dem Parameter Kraftabbau definiert, berücksichtigt diesen zeitlichen Faktor nicht, weshalb ihre Aussagekraft eingeschränkt ist. BSW beispielsweise hat seine punktelastischen Bodensysteme zwar nach dieser Norm prüfen lassen, übertrifft die dort gestellten Anforderungen aber im Hinblick auf den beschriebenen Zeitfaktor.

Punkt- und kombinationselastische Böden bieten gerade in Fitnesscentern noch weitere Vorteile. Bei rhythmischen, von vielen Übenden synchron ausgeführten Bewegungen werden im Abstand von Zehntelsekunden die kinetischen Energien aller im Raum auf den Boden aufprallenden Personen in den Boden übertragen. Ein flächenelastischer Boden erzeugt hier so genannte Konterschwingungen: Person A erzeugt die Flächenschwingung A, Person B die Schwingung B usw. Die verschiedenen Schwingungen wirken innerhalb des Bodens gegensätzlich zueinander, wodurch die Schutzfunktion des Bodens teilweise aufgehoben oder gar konterkariert werden kann. Der Boden kann einer aufspringenden Person gewissermaßen entgegen kommen, anstatt unter ihr nachzugeben. Punktelastische Böden erzeugen dieses Problem nicht, da das elastische Material Schwingungen dämmt und auch hier die Schutzfunktion gewährleistet.

Trittschalldämmung, verbesserte Raumakustik

Schwingungen ganz anderer Art können sich bei manchen Fitnesscentern ebenfalls zum Problem entwickeln: Schallwellen. Viele Fitnessanlagen befinden sich in Gebäuden, in denen mehrere Parteien ihren Geschäften nachgehen. In flächenelastischen Sportbodenkonstruktionen befindet sich oft ein Hohlraum, der wie ein Resonanzkörper wirken kann und den Schall von Sprüngen und Schritten noch verstärkt. Hinzu kommt, dass Parkett ohnehin starken Trittschall entwickelt. Es kommt zu Geräuschbelästigungen der Nachbarn, da sich Trittschallwellen im ungünstigsten Fall durch die gesamte Gebäudestruktur fortpflanzen können. Da punktelastische Bodenkonstruktionen meist eine vollflächige Elastikschicht auf Kautschukbasis besitzen, wirken sie trittschalldämmend.

Die Nutzschicht der BSW-Böden besteht aus Polyurethan oder synthetischem Gummi, beides Materialien, die in sich elastisch sind und schalldämmend wirken. Das kommt der gesamten Raumakustik zugute. So wird der Luftschall, der in nicht möblierten Räumen für unerwünschte Halleffekte sorgt, ebenfalls reduziert. Über Lautsprecher übertragene Musik und Übungsanweisungen werden so besser verstanden, da auch Nebengeräusche gedämmt werden.

PUR- und Kunststoffnutzschichten haben weitere sportfunktionelle Vorteile. Der wichtigste ist ihre Rutschsicherheit. Selbst in nassbelasteten Barfußbereichen besitzen sie noch eine hohe, kaum zu übertreffende Rutschsicherheit. Lackierte Holzoberflächen können dagegen durch Feuchtigkeit (Schweiß) rutschig werden. Auch liegen Übungsmatten fester auf den rauen Kunststoffoberflächen, wogegen sie auf glattem Boden schnell verrutschen wenn sich der Sportler auf ihnen bewegt.

Im Geräte- und Cardiobereich ist die Beschaffenheit der Nutzschicht ebenfalls von großer Wichtigkeit. Hier gelten andere Anforderungen als in Gymnastikräumen. Die Elastizität zur Schonung des Bewegungsapparates und zum Schutz bei Sturzunfällen rückt hier gegenüber der Belastbarkeit der Nutzschicht in den Hintergrund. Denn die Standflächen der schweren Trainingsgeräte dürfen den Boden nicht beschädigen; die Oberfläche des Bodens muss den Druck- und Abriebkräften widerstehen können. Kunststoffnutzschichten leisten das. Sie sind nicht nachträglich lackiert, ihre weiche, raue Oberfläche erhöht die Gleitreibung schwerer, kantiger Gewichte. Selbst herabfallende Hanteln hinterlassen keine oder nur geringe Spuren auf der Oberfläche, da das elastische Material Stürze abfedert und nicht bricht. Der Estrich unter dem elastischen Kunststoffboden bleibt meist unbeschädigt.

Kombinationselastische Sportböden

Bei punktelastischen Sportböden liegt der Schwerpunkt der Vorteile im Amateur- und Fitnesssport sowie bei Racketsportarten. Flächenelastische Böden eignen sich am besten für bestimmte Profi- und Ballsportarten. Freilich gibt es auch hier Ausnahmen. Handball beispielsweise wird gern auf punktelastischen Böden gespielt, da hier die Ballreflexion des Bodens gegenüber dem Fallschutz untergeordnet ist. Im Basketball dagegen ist die Ballreflexion sehr wichtig. Subjektiv wird das laute Aufprallgeräusch des Balles auf einem Holzboden mit einer stärkeren Ballreflexion verbunden, obwohl das Ballrücksprungverhalten der punktelastischen Böden von BSW bei 98 Prozent liegt und damit anderen Böden gleicht. Allerdings ist das Aufprallgeräusch leiser. Die schwächere Fallschutzwirkung des Holzbodens wird für dieses Geräusch in Kauf genommen.

Ob einem punkt- oder flächenelastischen Boden der Vorzug gegeben wird, ist häufig von subjektiven Faktoren bestimmt, obwohl physikalische Fakten eine klare Sprache sprechen. Kombinationselastische Böden können hier beide "Philosophien" versöhnen. Sie vereinen den flächenelastischen Unterbau mit einer punktelastischen Nutzschicht. Dadurch kann der Boden auf geringen Input mit unmittelbar einsetzendem Kraftabbau der Nutzschicht und auf starken Input mit zeitlich leicht verzögertem, hohen Kraftabbau der Schwingkonstruktion reagieren. BSW bietet derartige Bodensysteme sowohl für den Neubau als auch für die Renovierung schadhafter flächenelastischer Böden an. Bei der Renovierung wird die alte flächenelastische Konstruktion wieder instand gesetzt und mit einer punktelastischen Elastik- und Nutzschicht versehen. Als Resultat hat der renovierte Boden bessere sportphysikalische Eigenschaften als vorher und ist zudem mit einer robusten, rutschfesten Oberfläche ausgestattet. Der Nachteil neu installierter kombielastischer Böden ist allerdings ihr höherer Preis gegenüber punkt- oder flächenelastischen Konstruktionen.

Wie war das in der Steinzeit?

Ein weiteres Argument, das gegen punktelastische Böden vorgebracht wird, ist der Einwand, der Fuß würde in punktelastische Böden leicht einsinken, wodurch es bei schnellen Drehbewegungen zu Stolperunfällen kommen könne. Dieser Einwand gilt bestenfalls bei abrupten Richtungsänderungen in sehr schnellen Lauf- und Sprungbewegungen, wie sie im Profisport vorkommen. BSW hat diesen Nachteil minimiert, indem die punktelastischen Böden so konstruiert wurden, dass sie bei Input eine großflächige Verformungsmulde aufweisen. Hinzu kommt, dass in Fitnesscentern die Bewegungsabläufe deutlich langsamer und gleichmäßiger sind als in Wettkampfsportarten. Außerdem ist nicht einzusehen, warum der Fuß eines Freizeitsportlers nicht leicht einsinken sollte, führen doch Orthopäden die vermehrt auftretenden Rücken- und Gelenkleiden auf die harten Böden zurück, auf denen wir uns immer öfter bewegen. Denn der Bewegungsapparat des Menschen ist evolutionsbedingt auf die ältesten punktelastischen Sport- und Nutzböden eingestellt: Erde, Gras und Sand.

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