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April 2021

Der Einsatz von GPS-Technologie im Mannschaftssport

Seit der ersten Anwendung in Feld- und Mannschaftssportarten im Jahr 2006 wird die GPS-Technologie (Global Positioning System) eingesetzt, um Ermüdungserscheinungen in Spielen zu erkennen, Intensitätsprofile je nach Spielerposition und das Leistungsniveau von Wettbewerbern zu vergleichen und die intensivsten Spielphasen zu identifizieren. GPS wird am häufigsten in der Australian Football League (AFL) eingesetzt und untersucht, dringt aber allmählich auch in andere Sportarten wie Rugby, Fußball, Hockey und American Football ein.

Anhand der GPS-Daten können Trainer die körperliche Konditionierung gestalten und die Erholungszeit nach intensiver Arbeit entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Spielerposition planen. Mit der weiteren Entwicklung der Technologie wird sie für Sportarten auf dem Platz immer nützlicher werden und Trainern helfen, angemessene Trainingsbelastungen zu bestimmen, die Erholung zu verbessern und Verletzungen zu verringern.

Quantifizierung der Spielanforderungen: Fußball

In Kontaktsportarten wie Fußball können Trainer mithilfe von GPS anstelle von einer zeitaufwändigen Videoanalyse Informationen über Tackles und Stöße in Echtzeit auslesen. Im Rahmen einer Studie von Wellmann untersuchte man den Einsatz von GPS und Beschleunigungsmessung bei dreiunddreißig Fußballspielern während ihrer zwölf regulären Saisonspiele. Die Forscher wollten die Unterschiede in den Anforderungen der Spielerpositionen während der Wettbewerbsspiele ermitteln und quantifizieren.

Sie fanden heraus, dass Wide Receiver und Defensive Backs im Vergleich zu anderen Offensiv- und Defensivspielern eine signifikant größere Gesamtdistanz zurücklegten, hochintensive Läufe, Sprintdistanzen und intensive Beschleunigungs- und Verzögerungsanstrengungen absolvierten.

Linebacker und Defensive Backs legten im Wesentlichen die gleiche Gesamtdistanz mit mittlerer und hoher Intensität zurück. Defensive Backs zeigten jedoch signifikant mehr Sprint-, maximale Beschleunigungs- und maximale Verzögerungsanstrengungen als jede andere defensive Position.

Trainer können diese Informationen nutzen, um die körperliche Konditionierung spezifisch für die Position jedes Spielers zu gestalten und eine angemessene Erholung nach intensiver Arbeit zu planen.

In einer ähnlichen Studie mit AFL-Sportlern wurde ein deutlicher Rückgang der Belastung pro Minute um 11 % zwischen dem ersten und dem vierten Viertel eines Spiels festgestellt, was auf eine kumulierte Ermüdung gegen Ende des Spiels hindeutet. Während der vierjährigen Studie verfolgten die Forscher einen signifikanten Anstieg der Anforderungen an die Spieler. Die durchschnittliche Geschwindigkeit und Intensität stieg um 8-14 %, möglicherweise aufgrund von Regeländerungen der Liga, die das Spiel insgesamt schneller machen sollten.

Quantifizierung der Spielanforderungen: Fußball

Es gibt nur wenige Studien über GPS in Fußballwettbewerben, da die International Federation of Football Association (IFFA) die Verwendung von GPS verbietet. Eine europäische Studie fand heraus, dass breite Mittelfeldspieler die höchsten physiologischen Anforderungen in einem Spiel erfahren. Dafür haben die Innenverteidiger die niedrigsten Anforderungen.

Im Elite-Fußball zeigten die GPS-Daten, dass maximale Beschleunigungen sechsmal so häufig auftraten wie Sprints, was die gängige Annahme in Frage stellt, dass wiederholte Sprintfähigkeiten für Mannschaftssportarten unerlässlich sind. Mit GPS ist mittlerweile vieles im Sport möglich. Die Daten zeigten auch deutliche Unterschiede in der Laufleistung der Spieler, wenn ein Spiel unentschieden ist oder eine Mannschaft hinter oder vor dem Gegner liegt.

GPS kann auch die Spielermüdung verfolgen, indem es den Unterschied zwischen den höchsten Laufintensitäten während der ersten und letzten fünfzehn Minuten des Spiels anzeigt. Die Unterschiede können auf die Erschöpfung der Spieler und die Fitness der Mannschaft hinweisen.

Es müssen mehr Studien durchgeführt werden, um die maximale Trainingsbelastung zu messen, die Athleten aushalten können, bevor die Wahrscheinlichkeit von Verletzungen steigt.

Maximale Trainingsbelastung: Kinder

Bei jugendlichen Athleten ist es besonders wichtig, die Belastung zu überwachen, da sie inhärente Unterschiede in der Physiologie, der Biomechanik und dem Stoffwechsel aufweisen. Im Gegensatz zu Erwachsenen haben Kinder kleinere Energiereserven zwischen submaximaler und maximaler Belastung. Jede gegebene Laufgeschwindigkeit ist für ein Kind metabolisch teurer als für einen Erwachsenen. Viele Faktoren beeinflussen dies, darunter eine geringere Laufökonomie (kürzere Beine = höhere Schrittfrequenz, kürzere Schrittlänge), eine weniger effiziente Mechanik (höhere Bodenaufprall-/Bremskräfte, größerer vertikaler „Sprung“) und eine schwache Ko-Kontraktion antagonistischer Muskeln, da die Muskeln unterentwickelt sind.

Sport auf dem Platz

Die GPS-Technologie muss noch für Sportarten, die schnelle, aber begrenzte Bewegungsmuster und kontinuierliche Richtungswechsel erfordern (z. B. Tennis und Basketball), verfeinert werden. Eine Studie von Duffield versuchte, die Genauigkeit und Zuverlässigkeit von GPS-Geräten für diese Sportarten zu bestimmen. Die Technologie wurde direkt mit einem VICON-Bewegungsanalysesystem verglichen. VICON gilt als eine genaue und zuverlässige, wenn auch zeitaufwändige Methode zur Verfolgung und Analyse von Sportlern.