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Von einer Frage zu interessanten Ergebnissen. Maturaschüler Nicolas Krattiger befasste sich in seiner Maturaarbeit mit dem Pferd und der optimalen Absprungdistanz beim Überwinden von Hindernissen. Die Faustregel, dass die Absprungdistanz gleich gross sein soll, wie das Hindernis hoch ist, greift allerdings nicht ganz in seinen Resultaten. Erhalten Sie hier einen Einblick, wie Forschung in der Praxis angewendet werden kann.
Nicolas Krattiger
Jeweils im dritten Jahr des Gymnasiums, also ein Jahr vor den Maturaprüfungen, steht im Kanton Freiburg das Verfassen einer Maturaarbeit auf dem Curriculum jedes Schülers. So auch am Kollegium St. Michael, das ich besuche. Das Ziel ist es, dass jeder Gymnasiast über ein halbes Jahr eine eigenständige wissenschaftliche Arbeit verfasst, um so zum ersten Mal mit wissenschaftlicher Forschung in Kontakt zu kommen. Ich hatte mich dabei im Vorhinein für das physikalische Überthema «Fortbewegungsmittel» eingeschrieben, und innerhalb dieses Themas durfte ich meine Leitfrage selber aussuchen.
Da ich wegen meiner Schwester Elena mit dem Reitsport sehr verbunden bin und selber auch lange Zeit geritten bin, stand für mich relativ schnell fest, dass mein zu untersuchendes «Fortbewegungsmittel» das Pferd sein würde. Auch die genaue Problemstellung kristallisierte sich schnell heraus: Ich wollte versuchen, die ideale Absprungdistanz beim Springreiten physikalisch und mathematisch zu berechnen. Dabei bin ich zu interessanten Resultaten gekommen, die ich hier stark zusammengefasst vorstellen möchte.
Keine wissenschaftlichen Studien
Das Problem ist ein altbekanntes, und man ist sich in Reitsportkreisen gemeinhin einig: Die Distanz, bei der das Pferd abspringt, ist ein wichtiger Faktor dafür, ob das Hindernis ohne Fehler überwunden wird oder nicht. Die meisten Quellen, die ich für meine Arbeit verwendet habe, gehen dabei davon aus, dass die ideale Distanz immer so gross ist, wie das Hindernis hoch ist. Ich bin sicher, jeder Springreiter unter den Lesern ist mit dieser Faustregel bestens vertraut. Wenn das Hindernis also 1,20 Meter hoch ist, dann springt das Pferd am besten 1,20 Meter vor dem Hindernis ab.
Allerdings habe ich festgestellt, dass dies fast ausschliesslich Behauptungen und Erfahrungen von Springreitern sind und dass das Thema eigentlich nie richtig wissenschaftlich untersucht wurde. Umso motivierter war ich, mich dieses Problems anzunehmen.
Mein Vorgehen war im Ansatz ziemlich simpel: In einem ersten Schritt wollte ich herausfinden, bei welcher Distanz die Pferde bei einem Sprung im Durchschnitt abdrücken. Dafür wollte ich so viele Sprünge wie möglich filmen und dann mithilfe eines speziellen Computerprogramms bei jedem Sprung genau bestimmen, wie weit vor dem Hindernis das Pferd genau abgesprungen ist.
Ausserdem konnte ich das Verhältnis zwischen der Absprungdistanz und der Hindernishöhe bestimmen: Das Verhältnis berechnet man, indem man die Distanz durch die Höhe teilt. Bei der Faustregel ist das Verhältnis 1, bei einem 1 Meter hohen Hindernis und einer Distanz von 1,5 Metern wäre das Verhältnis 1,5 geteilt durch 1, also 1,5, usw.
Mit diesen Daten konnte ich eine Statistik erstellen. In einem zweiten Schritt wollte ich dann untersuchen, ob die im ersten Punkt berechnete durchschnittliche Ab-sprungdistanz wirklich ideal ist für das Pferd. Dafür habe ich wiederum mit dem gleichen Programm die Kräfte berechnet, die das Pferd bei den verschiedenen Distan-zen aufwenden muss, um das Hindernis überwinden zu können.
Daten zu Sprüngen aufnehmen und auswerten
Im Januar 2014 durfte ich in Müntschemier schliesslich ein Training unter der Leitung von Marc Etter filmen. Es war ein Springtraining mit zwei Pferden und ihren jeweiligen Reiterinnen, die je ungefähr sechzehn Mal über immer das gleiche Hindernis gesprungen sind. Die ersten Sprünge waren 1 Meter hoch, und im Verlaufe des Trainings wurde die Hindernishöhe auf 1,40 Meter gesteigert.
Zuhause habe ich dann angefangen, die gesammelten Daten auszuwerten. Dabei stellte sich sehr schnell etwas sehr Interessantes heraus: Die Absprungdistanz war jedes Mal grösser als die Hindernishöhe. Das bedeutet, dass das Pferd jedes Mal weiter vom Hindernis weg absprang, als die allgemeine Faustregel eigentlich vorgibt. Ein Beispiel: Bei einem 1 Meter hohen Hindernis sprang das Pferd mit der Hinterhand durchschnittlich 1,43 Meter vor dem Hindernis ab. Wenn die Faustregel richtig wäre, hätte es aber durchschnittlich 1 Meter vor dem Hindernis abspringen müssen.
Je höher, desto näher
Noch etwas anderes liess sich aus der Statistik ablesen: Je höher die Hindernisse im Verlaufe des Trainings wurden, desto näher am Hindernis sprangen die Pferde im Verhältnis ab. Das bedeutet, dass sie zwar weiter weg absprangen, aber im Verhältnis zur Hindernishöhe näher dran waren.
Nachdem ich diese Statistik erstellt hatte, musste ich noch die Kräfte berechnen, die bei den verschiedenen Distanzen auf das Pferd wirkten. In der Physik ist es so, dass die Beschleunigung multipliziert mit der Masse, also dem Gewicht des Pferdes, die Kraft ergibt. Die Beschleunigung gibt an, um wie viel die Geschwindigkeit des Pferdes in einer gewissen Zeit zunimmt. Das heisst, die Kraft hängt direkt von der Beschleunigung des Pferdes beim Absprung ab. Und weil die Masse bei jedem Pferd ja anders ist und ich diese nicht kenne, reicht es, wenn ich die Beschleunigung kenne. Diese konnte ich ebenfalls mit dem Computerprogramm berechnen.
Geringste Kraft bei einem Verhältnis 1,2
Wenn also die Beschleunigung des Pferdes grösser wird, dann nimmt auch die Kraft zu und umgekehrt. Somit konnte ich sagen: Bei Sprüngen mit grösserer Beschleunigung waren auch die Kräfte grösser, die das Pferd aufwenden musste, und die Absprungdistanz folglich weniger ideal. Auch diese Daten habe ich statistisch ausgewertet und dabei festgestellt, dass das Pferd bei Verhältnissen um 1,2 durchschnittlich die geringste Kraft aufwenden musste.
Somit habe ich zusammenfassend drei interessante Punkte herausgefunden:
- Die Faustregel kommt gar nicht zur Anwendung, weil das Pferd in jedem Fall weiter vor dem Hindernis abspringt, als diese uns lehren will. Selbst wenn sie trotzdem stimmen sollte, stellt sich die Frage, was sie bringt, wenn sie sowieso nicht angewendet wird.
- Stattdessen sind die Pferde durchschnittlich bei einem Verhältnis von ungefähr 1,4 abgesprungen (Bsp.: Höhe = 1 m, Distanz = 1,4 m, Verhältnis = 1,4). Bei höheren Sprüngen war das Verhältnis dabei kleiner als bei kleineren Hindernissen.
- Die geringste Kraft muss das Pferd wahrscheinlich (!) bei einem Verhältnis von 1,2 aufwenden (Bsp.: Höhe = 1,30 m, Distanz = 1,56 m, Verhältnis = 1,2). Das konnte ich aus meinen Daten allerdings nicht mit Gewissheit sagen; dazu müssten sicher noch weitere Untersuchungen gemacht werden. Ausserdem sieht man, dass das kräftemässig wahrscheinlich ideale Verhältnis auch nicht gleich ist wie das durchschnittliche Verhältnis, bei dem die Pferde abgesprungen sind.Ich muss allerdings betonen, dass meine Resultate mit Vorsicht zu interpretieren sind, weil mir relativ wenige Sprünge zur Verfügung standen. Ein Trend lässt sich allerdings herauslesen.
Von der Forschung in die Praxis
Damit stellt sich nun abschliessend die Frage, wie sich diese Erkenntnisse in der Praxis anwenden lassen. Ein Ziel muss sicher sein, die Trainingsmethoden so anzupassen, dass das Pferd möglichst dort abspringt, wo es die geringste Kraft aufwenden muss. Damit steigen die Erfolgschancen und auch dem Pferd wird ein grosser Gefallen getan, wenn man eine kräftesparende Distanz wählt.
Die Faustregel stelle ich, wie schon oben erwähnt, zumindest persönlich in Frage. Es ist auch klar, dass die Absprungdistanz nur ein Faktor von vielen ist, ob die Stange fällt oder nicht. Trotzdem sollte es doch im Spitzensport das Ziel sein, alle mitentscheidenden Faktoren möglichst zu optimieren. Und noch wichtiger scheint mir, ganz unabhängig von meinen Resultaten, die sicher noch besser ermittelt und vor allem überprüft werden können und müssen, dass man auch altbewährte Weisheiten kritisch hinterfragen sollte.
Nicolas Krattiger