@mastersthesis{Kanjuh2024,
  type      = {Bachelor Thesis},
  author    = {Kanjuh, Mario},
  title     = {Beeinflusst die Variation der Kompressionssteifigkeit von Sprint-Spikes die sportliche Leistungsf{\"a}higkeit beim Sprinten?},
  institution = {Fakult{\"a}t Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M+V)},
  pages     = {V, 77, [12]},
  year      = {2024},
  abstract  = {Diese Arbeit befasst sich mit dem Thema der sogenannten „Advanced-Spike-Technology". Dabei wird ein fortschrittliches Vorfußd{\"a}mpfungselement betrachtet, dessen Kompressionssteifigkeit variiert wird. Die Technik soll die Sprint-Spikes maßgeblich verbessern. Die Arbeit untersucht, ob die Variation der Kompressionssteifig-keit der Sprint-Spikes einen Einfluss auf die sportliche Leistungsf{\"a}higkeit beim Sprinten hat. Es werden drei Prototypen von Adidas getestet, die jeweils unterschiedliche Steifigkeiten im Vorfußbereich aufweisen (hart, mittel und weich). Das Ziel besteht darin, die Auswirkungen der Variation der Kompressionssteifigkeit auf den Start bis 10 Meter und den Sprint auf etwa 50 bis 60 Meter zu untersuchen. Dabei werden die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des K{\"o}rperschwerpunktes in Matlab R2023b berechnet. Anhand der Ergebnisse wird die Fragestellung beantwortet. Zu Beginn werden folgende Hypothesen aufgestellt: Die Variation der Kompressionssteifigkeit hat keinen signifikanten Einfluss auf die sportliche Leistungsf{\"a}higkeit. Allerdings k{\"o}nnen individuelle Pr{\"a}ferenzen der Sportler*innen in Bezug auf die Steifigkeit der Spikes ber{\"u}cksichtigt werden. Die Untersuchung wird am Advanced Motion Lab in Offenburg (AMLO) der Hochschule Offenburg durchgef{\"u}hrt. Die Messung erfolgt auf einer Tartanbahn, wobei Kraftmessplatten im Bodenbelag integriert sind, um die Bodenreaktionskr{\"a}fte beim Fußaussatz zu messen. Zus{\"a}tzlich werden acht High-Speed-Videokameras eingesetzt, um die Sprintbewegung mittels markerlosem 3D-Motion-Capturing aufzuzeichnen. Es werden 30 Proband*innen getestet, davon 20 m{\"a}nnliche und 10 weibliche Teilnehmer*innen, die eine saisonale pers{\"o}nliche Bestleistung von 12,5 Sekunden beziehungsweise 13,5 Sekunden {\"u}ber 100 Meter besitzen. Außerdem d{\"u}rfen die Proband*innen in den letzten sechs Monaten keine kardiovaskul{\"a}ren Einschr{\"a}nkungen oder Verletzungen aufgewiesen haben. Nach Unterzeichnung der Einverst{\"a}ndniserkl{\"a}rung und einem kurzen individuellen Warm-up wird die Kalibrierung der verwendeten Software beziehungsweise Messger{\"a}te durchgef{\"u}hrt. Anschließend beginnt die eigentliche Messung. Pro Person werden jeweils mindestens zwei g{\"u}ltige Starts und ein g{\"u}ltiger maximaler Sprint pro Schuhbedingung durchgef{\"u}hrt. Die Pausengestaltung zwischen den einzelnen Messungen wird individuell gew{\"a}hlt, um Erm{\"u}dung zu vermeiden. Nach der Durchf{\"u}hrung erfolgt die Auswertung und Verarbeitung der Daten durch das Programm Theia Markerless. Zu Beginn wird die Berechnung in Matlab realisiert. Der erste allgemeine Schritt in der Berechnung des Startes und Sprints ist identisch. Die verarbeiteten Daten aus Theia werden unter Einsatz einer Funktion eingelesen. Diese Funktion durchl{\"a}uft eine Ordnerstruktur, die zuvor manuell erstellt werden muss und die die einzelnen Daten der Proband*innen beinhaltet. Um den Start berechnen zu k{\"o}nnen, m{\"u}ssen zun{\"a}chst die Daten der vertikalen Bodenreaktionskraft umgerechnet werden. Daraufhin folgt eine Filterung der vertikalen Bodenreaktionskraft mit einer Schwelle von -3 Newton, da um die Nulllinie ein Rauschen vorliegen kann. Die Daten unterhalb dieser Schwelle entsprechen denen des Fußaufsatzes der Kraftmessplatte. Im Anschluss werden die Indizes unterhalb der Schwelle identifiziert. Auch die Daten des K{\"o}rperschwerpunktes m{\"u}ssen gefiltert werden, da ung{\"u}ltige Datenauswertungen in Theia f{\"u}r den Wert des K{\"o}rperschwerpunktes -999999 annehmen. Um diese Daten zu eliminieren, wird eine Schwelle von -100 eingef{\"u}hrt. Daraufhin folgt die Zuordnung der Indizes der Bodenreaktionskraft zu den Werten des K{\"o}rperschwerpunktes und die Extraktion der Daten des K{\"o}rperschwerpunktes. Im n{\"a}chsten Schritt werden die Geschwindigkeit und die Beschleunigung anhand der internen Funktion „gradient" berechnet. Weiterf{\"u}hrend folgt die Berechnung der minimalen, mittleren und maximalen Werte der Geschwindigkeit und Beschleunigung. Letztendlich werden die Parameter als Excel-Datei exportiert, um eine statistische Auswertung durchzuf{\"u}hren. Der erste Schritt zur Berechnung des maximalen Sprints besteht darin, den K{\"o}rperschwerpunkt bei der Startfilterung zu identifizieren. Hierbei wird erneut die Schwelle von -100 verwendet und es werden die lokalen Maxima (H{\"o}hepunkte) in der Sagittalebene des K{\"o}rperschwerpunkts identifiziert. Das Ziel ist es, die Daten zwischen zwei Maxima zu extrahieren, was genau einem Schritt entspricht. Es wird eine Mindestsuchh{\"o}he f{\"u}r die Maxima festgelegt. Der Code unterscheidet zwischen den F{\"a}llen, in denen ein, zwei, drei oder vier und mehr Maxima gefunden werden. Des Weiteren werden verschiedene Abfragen und Unterscheidungen durchgef{\"u}hrt, um die beiden besten Maxima zu ermitteln. Danach werden die Indizes im Intervall von Maxima zu Maxima identifiziert und dem K{\"o}rperschwerpunkt zugeordnet. Im Folgenden werden die Geschwindigkeitsberechnungen mithilfe der Funktion „gradient" sowie die minimalen, mittleren und maximalen Geschwindigkeiten dargestellt. Abschließend erfolgt der Export der Parameter f{\"u}r die statistische Auswertung. Nachfolgend wird die Leistungsf{\"a}higkeit der erstellten Programme in Matlab manuell {\"u}berpr{\"u}ft. Beim Start und Sprint ergibt sich eine Genauigkeit von 98,89 und 96,66 \%. Dies erm{\"o}glicht eine pr{\"a}zise statistische Auswertung, die im Programm „Jasp" durchgef{\"u}hrt wird. Es wird eine einfaktorielle Varianzanalyse (ANOVA) mit Messwiederholung angewendet, wobei einige Voraussetzungen erf{\"u}llt sein m{\"u}ssen. Es l{\"a}sst sich feststellen, dass die Variation der Kompressionssteifigkeit keinen signifikanten Einfluss auf die Geschwindigkeit oder Beschleunigung hat. Beim maximalen Sprint ist der Einfluss gr{\"o}ßer als beim Start, jedoch nicht signifikant. Diese Ergebnisse best{\"a}tigen die Hypothese.},
  subject      = {Biomechanik},
  language  = {de}
}