Die vorliegende Arbeit bearbeitet die Frage, welche Kraftfähigkeiten der Hüftbeuge- und der Kniestreckermuskulatur einen Einfluss auf die Schussgeschwindigkeit beim Fußballvollspannstoß haben. Dazu wurden die Schüsse mittels Motion Capture ausgewertet und die Kraftfähigkeiten (Maximalkraft, Explosivkraft, Startkraft, Schnellkraftindex, Relativkraft sowie die erzeugten Impulse über 100- und 200ms) sowohl isometrisch, als auch dynamisch bestimmt.
Teilnehmer dieser Analyse waren 19 Hobbyfußballer unterschiedlicher Spielklassen ganz Deutschlands (C-Klasse bis Bezirksoberliga).
Neben einer ausführlichen Beschreibung der theoretischen Grundlagen umfasst die vorliegende Arbeit eine Beschreibung der angewendeten Methoden und der genutzten Geräte. Weiterhin werden die Ergebnisse graphisch aufgezeigt und beschrieben und anschließend eine Ergebnisinterpretation durchgeführt. Abschließend werden die ermittelten Ergebnisse zusammengefasst und Schlussfolgerungen gezogen.
Mittels der vorliegenden Arbeit ist es daher möglich, den Einfluss der verschiedenen Kraftfähigkeiten auf den Fußballvollspannstoß besser zu verstehen, eine entsprechende Trainingsplanung durchzuführen, die hinter der Thematik stehende Theorie besser zu verstehen, den Versuch zu wiederholen sowie den Versuchsaufbau für Folgestudien zu rekonstruieren und entsprechend der erkannten Problematiken zu modifizieren.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Problemstellung
3. Grundsätze einer biomechanischen Untersuchung
4. Theoretische Betrachtung der Thematik
4.1. Der Fußballsport
4.1.1. Die Charakteristik des Fußballsports
4.2. Die sportliche Leistung
4.2.1. Theoretische Aspekt der Kondition
4.2.2. Theoretische Grundlagen der Schnelligkeitsfähigkeiten
4.2.2.1. Die Kraftschnelligkeit
4.2.3. Theoretische Grundlagen der Kraftfähigkeiten
4.2.3.1. Die Maximalkraft
4.2.3.2. Die Schnellkraft
4.3. Ausgewählte leistungsbestimmende Faktoren im Fußball
4.3.1. Der Fußstoß
4.3.1.1. Die Technik des Fußballvollspannstoßes
4.3.1.2. Den Fußballvollspannstoß beeinflussende Muskeln
4.3.2. Die Bedeutung der konditionellen Fähigkeiten im Fußball
4.3.2.1. Der Einfluss der Schnelligkeitsfähigkeiten auf den Fußballvollspannstoß
4.3.2.2. Der Einfluss der Kraftfähigkeiten auf den Fußballvollspannstoß
5. Forschungsstand
5.1. Vergleichbare Themenstellungen
5.2. Entwicklung der Fragestellung
5.3. Forschungsfragen
6. Untersuchungsmethodik
6.1. Untersuchungsgut
6.2. Räumliche und örtliche Gegebenheiten
6.3. Materielle Gegebenheiten
6.3.1. Geräte und Software der Phase 1
6.3.1.1. Motion Analysis und Motion Blitz im Rahmen des Messplatzes der Phase 1
6.3.2. Geräte und Software der Phase 2
6.3.2.1. Das Globusmesssystem im Rahmen des Messplatzes der Phase 2
6.4. Vorbereitende Maßnahmen
6.4.1. Die Erwärmung
6.4.2. Das Bekleben des Probanden mit Markern (Bemarkern)
6.5. Testdurchführung Phase 1
6.6. Testdurchführung Phase 2
6.7. Untersuchungsauswertung
6.7.1. Aufarbeitung der Rohdaten der Phase 1
6.7.2. Aufarbeitung der Rohdaten der Phase 2
6.8. Statistische Auswertemethodik
6.8.1. Das arithmetische Mittel
6.8.2. Minimum und Maximum
6.8.3. Die Standardabweichung
6.8.4. Abhängigkeit und Unabhängigkeit von Stichproben
6.8.5. Der Korrelationskoeffizient
6.8.6. Der Determinationskoeffizient
6.8.7. Die Varianz
6.8.8. Die Irrtumswahrscheinlichkeit
7. Ergebnisdarstellung
7.1. Ergebnisse der Phase 1 (die Sprunggelenkgeschwindigkeit)
7.2. Ergebnisse der Phase 2 (die Kraftfähigkeiten)
7.2.1. Die Ergebnisse der isometrischen Messungen
7.2.1.1. Darstellung der ermittelten Werte und Zusammenhänge der isometrischen Kniestreckermessung
7.2.1.2. Darstellung der ermittelten Werte und Zusammenhänge der isometrischen Hüftbeugermessung
7.2.2. Die Ergebnisse der dynamischen Messungen
7.2.2.1. Darstellung der ermittelten Werte und Zusammenhänge der dynamischen Kniestreckermessung
7.2.2.1.a Die Ergebnisse der dynamischen Kniestreckermessung mit 12,5kg
7.2.2.1.b Die Ergebnisse der dynamischen Kniestreckermessung mit 25kg
7.2.2.1.c Die Ergebnisse der dynamischen Kniestreckermessung mit 50kg
7.2.2.2. Darstellung der ermittelten Werte und Zusammenhänge der dynamischen Hüftbeugermessung
7.2.2.2.a Die Ergebnisse der dynamischen Hüftbeugermessung mit 12,5kg
7.2.2.2.b Die Ergebnisse der dynamischen Hüftbeugermessung mit 25kg
7.2.2.2.c Die Ergebnisse der dynamischen Hüftbeugermessung mit 50kg
8. Ergebnisinterpretation und -diskussion
8.1. Methodenkritik
8.1.1. Untersuchungsgut
8.1.2. Räumliche- und materielle Bedingungen
8.1.3. Umsetzen der Bewegungsanweisung
8.1.4. Auswertung
8.1.5. Itemkritik
8.1.5.1. Der Schnellkraftindex
8.1.5.2. Impuls über 100- und 200 Millisekunden
8.1.5.3. Die Relativkraft
8.2. Ergebnisinterpretation und –diskussion der Zusammenhänge zwischen den Kniestreckerkraftfähigkeiten (isometrisch und dynamisch) und der Sprunggelenkgeschwindigkeit beim Fußballvollspannstoß
8.2.1. Ergebnisinterpretation und –diskussion der Zusammenhänge zwischen den isometrischen Kniestreckerkraftfähigkeiten und der Sprunggelenkgeschwindigkeit beim Fußballvollspannstoß
8.2.1.1. Zusammenhang zwischen der isometrischen Kniestrecker- Maximalkraft und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.1.2. Zusammenhang zwischen der Explosivkraft bei isometrischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.1.3. Zusammenhang zwischen der Startkraft bei isometrischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.1.4. Zusammenhang zwischen dem Schnellkraftindex bei isometrischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.1.5. Zusammenhang zwischen den erzeugten Impulsen in 100– und 200ms bei der isometrischen Kniestrecker- Maximalkraftmessung und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.1.6. Zusammenhang zwischen der Relativkraft bei isometrischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.1.7. Zusammenhänge der Messgrößen untereinander (isom. Kniestreckermessung)
8.2.2. Ergebnisinterpretation und –diskussion der Zusammenhänge zwischen den dynamischen Kniestreckerkraftfähigkeiten und der Sprunggelenkgeschwindigkeit beim Fußballvollspannstoß
8.2.2.1. Zusammenhang zwischen der dynamischen Kniestrecker- Maximalkraft bei 12,5kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.2. Zusammenhang zwischen der Explosivkraft bei dynamischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 12,5kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.3. Zusammenhang zwischen der Startkraft bei dynamischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 12,5kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.4. Zusammenhang zwischen dem Schnellkraftindex bei dynamischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 12,5kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.5. Zusammenhang zwischen den erzeugten Impulsen in 100– und 200ms bei der dynamischen Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 12,5kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.6. Zusammenhang zwischen der Relativkraft bei dynamischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 12,5kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.7. Zusammenhänge der Messgrößen untereinander (dynm. Kniestreckermessung mit 12,5kg)
8.2.2.8. Zusammenhang zwischen der dynamischen Kniestrecker- Maximalkraft bei 25kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.9. Zusammenhang zwischen der Explosivkraft bei dynamischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 25kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.10. Zusammenhang zwischen der Startkraft bei dynamischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 25kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.11. Zusammenhang zwischen dem Schnellkraftindex bei dynamischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 25kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.12. Zusammenhang zwischen den erzeugten Impulsen in 100– und 200ms bei der dynamischen Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 25kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.13. Zusammenhang zwischen der Relativkraft bei dynamischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 25kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.14. Zusammenhänge der Messgrößen untereinander (dynm. Kniestreckermessung mit 25kg)
8.2.2.15. Zusammenhang zwischen der dynamischen Kniestrecker- Maximalkraft bei 50kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.16. Zusammenhang zwischen der Explosivkraft bei dynamischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 50kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.17. Zusammenhang zwischen der Startkraft bei dynamischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 50kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.18. Zusammenhang zwischen dem Schnellkraftindex bei dynamischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 50kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.19. Zusammenhang zwischen den erzeugten Impulsen in 100– und 200ms bei der dynamischen Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 50kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.20. Zusammenhang zwischen der Relativkraft bei dynamischer Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 50kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.2.2.21. Zusammenhänge der Messgrößen untereinander (dynm. Kniestreckermessung mit 50kg)
8.3. Ergebnisinterpretation und –diskussion der Zusammenhänge zwischen den Hüftbeugerkraftfähigkeiten (isometrisch und dynamisch) und der Sprunggelenkgeschwindigkeit beim Fußballvollspannstoß
8.3.1. Ergebnisinterpretation und –diskussion der Zusammenhänge zwischen den isometrischen Hüftbeugerkraftfähigkeiten und der Sprunggelenkgeschwindigkeit beim Fußballvollspannstoß
8.3.1.1. Zusammenhang zwischen der isometrischen Hüftbeuger- Maximalkraft und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.1.2. Zusammenhang zwischen der Explosivkraft bei isometrischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.1.3. Zusammenhang zwischen der Startkraft bei isometrischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.1.4. Zusammenhang zwischen dem Schnellkraftindex bei isometrischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.1.5. Zusammenhang zwischen den erzeugten Impulsen über 100– und 200ms bei der isometrischen Hüftbeuger- Maximalkraftmessung und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.1.6. Zusammenhang zwischen der Relativkraft bei isometrischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.1.7. Zusammenhänge der Messgrößen untereinander (isom. Hüftbeugermessung)
8.3.2. Ergebnisinterpretation und –diskussion der Zusammenhänge zwischen den dynamischen Hüftbeugerkraftfähigkeiten und der Sprunggelenkgeschwindigkeit beim Fußballvollspannstoß
8.3.2.1. Zusammenhang zwischen der dynamischen Hüftbeuger- Maximalkraft bei 12,5kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.2. Zusammenhang zwischen der Explosivkraft bei dynamischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 12,5kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.3. Zusammenhang zwischen der Startkraft bei dynamischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 12,5kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.4. Zusammenhang zwischen dem Schnellkraftindex bei dynamischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 12,5kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.5. Zusammenhang zwischen den erzeugten Impulsen in 100- und 200ms bei der dynamischen Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 12,5kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.6. Zusammenhang zwischen der Relativkraft bei dynamischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 12,5kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.7. Zusammenhänge der Messgrößen untereinander (dynm. Hüftbeugermessung mit 12,5kg)
8.3.2.8. Zusammenhang zwischen der dynamischen Hüftbeuger- Maximalkraft bei 25kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.9. Zusammenhang zwischen der Explosivkraft bei dynamischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 25kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.10. Zusammenhang zwischen der Startkraft bei dynamischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 25kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.11. Zusammenhang zwischen dem Schnellkraftindexbei dynamischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 25kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.12. Zusammenhang zwischen den erzeugten Impulsen in 100– und 200ms bei der dynamischen Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 25kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.13. Zusammenhang zwischen der Relativkraft bei dynamischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 25kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.14. Zusammenhänge der Messgrößen untereinander (dynm. Hüftbugermessung mit 25kg)
8.3.2.15. Zusammenhang zwischen der dynamischen Hüftbeuger- Maximalkraft bei 50kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.16. Zusammenhang zwischen der Explosivkraft bei dynamischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 50kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.17. Zusammenhang zwischen der Startkraft bei dynamischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 50kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.18. Zusammenhang zwischen dem Schnellkraftindex bei dynamischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 50kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.19. Zusammenhang zwischen den erzeugten Impulsen in 100– und 200ms bei der dynamischen Kniestrecker- Maximalkraftmessung mit 50kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.20. Zusammenhang zwischen der Relativkraft bei dynamischer Hüftbeuger- Maximalkraftmessung mit 50kg und der Sprunggelenkgeschwindigkeit
8.3.2.21. Zusammenhänge der Messgrößen untereinander (dynm. Hüftbeugermessung mit 50kg)
9. Schlussfolgerungen
10. Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht den Zusammenhang zwischen spezifischen individuellen Kraftfähigkeiten, der individuellen Schusstechnik und der resultierenden Schussstärke beim Fußballvollspannstoß. Die zentrale Forschungsfrage zielt darauf ab, inwieweit isometrische und dynamische Kraftwerte von Kniestreckern und Hüftbeugern die Sprunggelenkgeschwindigkeit und damit die Ballgeschwindigkeit beeinflussen.
- Biomechanische Grundlagen und Analyse des Fußballvollspannstoßes
- Konditionelle Fähigkeiten (Maximalkraft, Schnellkraft, Kraftschnelligkeit) im Fußball
- Empirische Messung isometrischer und dynamischer Kraftfähigkeiten
- Analyse der Sprunggelenkgeschwindigkeit mittels Motion-Capture-Verfahren
- Statistische Auswertung von Korrelationen zwischen Kraftparametern und Schussleistung
Auszug aus dem Buch
4.2.3. Theoretische Grundlagen der Kraftfähigkeiten
Der Begriff der Kraft kann aus verschiedenen Blickrichtungen betrachtet werden. So wird er in der Physik als Produkt aus Masse mal Beschleunigung verstanden (F = m · a) und erlaubt das quantitative erfassen von Kräften. Der biologische Kraftbegriff als motorische Eigenschaft lautet nach Grosser et al.: „Kraft im Sport ist die Fähigkeit des Nerv-Muskelsystems, durch Innervations- und Stoffwechselprozesse mit Muskelkontraktionen Widerstände zu überwinden (konzentrische Arbeit), ihnen entgegenzuwirken (exzentrische Arbeit) bzw. sie zu halten (statische Arbeit)“ (Grosser/Starischka/Zimmermann, 2008, S. 40). Die in dieser Definition vorhandene Differenzierung beschreibt die Muskellängenänderung, dies allerdings unsauber.
So sei bereits hier auf Tabelle 2 verwiesen, welche die Ungenauigkeit innerhalb der Definition aufdeckt. So wird in Tabelle 2, analog zum Autorenduo Röthig & Prohl (2008, S. 316) differenziert und unterschieden in Muskelarbeitsweisen und in Kontraktionsformen, wobei innerhalb der Kontraktionsformen nochmals zwischen Muskellängenänderung und Spannungsänderung unterschieden wird. Demnach kann ein Muskel statisch-, also eine Last haltend, oder auch positiv dynamisch-, also die Last überwindend, oder aber negativ dynamisch-, also der Last nachgebend, arbeiten.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Beschreibt die Beliebtheit des Fußballs und führt in die Problematik ein, welche biomechanischen Faktoren die Schussstärke beim Vollspannstoß bestimmen.
2. Problemstellung: Erläutert das Ziel der Arbeit, den Zusammenhang zwischen individueller Kraftfähigkeit, Schusstechnik und Schussgeschwindigkeit empirisch zu ermitteln.
3. Grundsätze einer biomechanischen Untersuchung: Definiert die biomechanischen Grundlagen sowie die verschiedenen Messverfahren zur quantitativen Erfassung von Bewegungen.
4. Theoretische Betrachtung der Thematik: Bietet eine tiefgehende Analyse der fußballspezifischen Anforderungen sowie der sportphysiologischen und konditionellen Grundlagen.
5. Forschungsstand: Gibt einen Überblick über bereits existierende Studien zum Vollspannstoß und zur Schussgeschwindigkeit.
6. Untersuchungsmethodik: Dokumentiert das Studiendesign, das Untersuchungsgut (19 Probanden) sowie die eingesetzte Hard- und Software für die Kraft- und Bewegungsanalyse.
7. Ergebnisdarstellung: Präsentiert die erhobenen Daten aus den Messreihen zur Sprunggelenkgeschwindigkeit und den isometrischen bzw. dynamischen Kraftmessungen.
8. Ergebnisinterpretation und -diskussion: Analysiert kritisch die Messmethodik und diskutiert die gefundenen Zusammenhänge zwischen Kraftparametern und Schussleistung.
9. Schlussfolgerungen: Fasst die Ergebnisse der Forschungsfragen prägnant zusammen und gibt Empfehlungen für das Training.
10. Ausblick: Identifiziert weiteren Forschungsbedarf, insbesondere hinsichtlich einer größeren Stichprobe und weiterführender sportpsychologischer Aspekte.
Schlüsselwörter
Fußballvollspannstoß, Schussgeschwindigkeit, Biomechanik, Maximalkraft, Schnellkraft, Explosivkraft, Startkraft, Schnellkraftindex, Sprunggelenkgeschwindigkeit, Kniestreckermuskulatur, Hüftbeugermuskulatur, Bewegungsanalyse, Empirische Untersuchung, Kraftmessung, Korrelationsanalyse
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit?
Die Arbeit untersucht den Zusammenhang zwischen spezifischen Kraftfähigkeiten und der erreichbaren Schussgeschwindigkeit beim Fußballvollspannstoß.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die zentralen Felder sind die Biomechanik der Schussbewegung, die verschiedenen Formen der konditionellen Fähigkeiten (Kraft, Schnelligkeit) und deren messtechnische Erfassung.
Was ist das primäre Ziel der Studie?
Das Ziel ist es, die Hypothese zu überprüfen, ob hohe Kraftwerte (isometrisch und dynamisch) in Hüftbeuger- und Kniestreckermuskeln eine signifikante Steigerung der Ballabfluggeschwindigkeit bewirken.
Welche wissenschaftliche Methode wurde verwendet?
Es wurde eine empirische Untersuchung mit 19 Probanden durchgeführt, kombiniert mit einer 3D-Bewegungsanalyse (Motion Analysis) und isometrischen sowie dynamischen Kraftmessungen (M3-System).
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Fundierung, die detaillierte Beschreibung des methodischen Aufbaus und eine umfangreiche Ergebnisdarstellung inklusive statistischer Korrelationsanalysen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Schlüsselwörter sind Vollspannstoß, Maximalkraft, Schnellkraft, Explosivkraft und Sprunggelenkgeschwindigkeit.
Welches überraschende Ergebnis trat bei der Motivationsanalyse auf?
Es zeigte sich, dass Probanden, denen während der Testphase Feedback zu ihrer erreichten Schussgeschwindigkeit gegeben wurde, motivierter waren und ihre Leistung im Verlauf der Testreihen steigern konnten.
Warum war die Modifizierung der Messgeräte notwendig?
Da die handelsüblichen Kraftmessgeräte nicht für dynamische Messungen der Kniestrecker oder Hüftbeuger in der für den Fußball spezifischen Bewegungsausführung ausgelegt waren, mussten eigene Vorrichtungen konstruiert werden.
- Quote paper
- Oliver Wild (Author), 2011, Empirische Studie zur Analyse des Zusammenhangs zwischen Kraftfähigkeit und Schussgeschwindigkeit beim Fußballvollspannstoß, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/185015
