Analyse der Ausdauerleistungsfähigkeit und Rumpfkraft von Panzergrenadieren der deutschen Bundeswehr

Inhalt

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis

1 Einleitung: Die Bundeswehr und der Sport in der Bundeswehr

2 Hintergrund: Panzergrenadiere
2.1 Geschichte, Einordnung, Ausrüstung und Aufstellung
2.2 Anforderungen im Kampf

3 Theoretischer Rahmen
3.1 Leistungsphysiologische Anforderungen
3.1.1 Kraft im Allgemeinen
3.1.2 Kraft im Speziellen
3.1.3 Ausdauer im Allgemeinen
3.1.4 Ausdauer im Speziellen
3.2 Forschungsstand

4 Methodik
4.1 Zielsetzung: Bestimmung des Leistungszustandes: Vergleich mit Normwerten
4.2 Auswahl der Testverfahren
4.3 Testverfahren der Ausdauer
4.4 Spiroergometrie
4.4.2 Auswahl der Teilnehmer und Organisation
4.4.3 Spezieller Testaufbau
4.4.4 Verwendete Hard-und Software
4.5 Rumpfkrafttest
4.5.1 Grundlagen
4.5.2 Auswahl der Teilnehmer und Organisation
4.5.3 Spezieller Testaufbau
4.6 Statistische Auswertung
4.6.1 Rumpfkrafttest
4.6.2 Spiroergometrie

5 Ergebnisse
5.1 Spiroergometrie
5.2 Rumpfkrafttest

6 Diskussion
6.1 Spiroergometrie
6.2 Rumpfkrafttest

7 Fazit

Anhang

Abstract

Dem Thema Sport kommt aufgrund seiner Wichtigkeit für körperliche und geistige Gesundheit eine große Bedeutung in der deutschen Bundeswehr zu. Besonders für Streitkräfte wie den Panzergrenadieren ist die körperliche Leistungsfähigkeit von enormer Bedeutung, um den militärischen Anforderungen gerecht zu werden. Welche speziellen körperlichen Belastungen an diese Truppengattung gestellt werden und ob sie diesen resistieren können, wurde bisher nicht speziell untersucht. Die Analyse des aktuellen Forschungsstandes führt zu dem Ergebnis, dass Ausdauer (Grundlagenausdauer) und Kraft (Kraftausdauer im Rumpfbereich) die entscheidenden Komponenten der konditionellen Fähigkeiten darstellen. Für diese Arbeit wurde auf freiwilliger Basis die Ausdauerleistungsfähigkeit von 13 männlichen Probanden (24 ± 4.56 Jahre, 180.85 ± 6.94 cm, 84.77 ± 10.97 kg) und die Grundkraft der Rumpfmuskulatur von 14 männlichen Testpersonen (23.92 ± 3.38 Jahre, 178.43 ± 6.16 cm, 78.71 ± 9.9 kg) eines Panzergrenadierbataillonen getestet. Der Ausbelastungstest auf dem Laufband ergab im Vergleich zur Normalbevölkerung gute bis überragende und im Vergleich zu anderen Soldaten durchschnittliche VO2peak Werte. Im Rumpfkrafttest erzielten die Panzergrenadiere im Mittel genügende Ergebnisse. Die Untersuchung lässt die Interpretation zu, dass die Soldaten ausreichend für die an sie gestellten Anforderungen ausgebildet scheinen. Einige Individuen, die schlechter abschnitten, können durch das Wissen um ihre Schwachstellen in Zukunft gezielt ihr Training planen.

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Modell "Lebenslanger Sport" aus der ZDv3 Quelle: (https://dokumente.unibw.de/pub/bscw.cgi/d6060249/ZDv_003_010.pdf)

Abbildung 2: Ausrüstung der Soldaten Quelle: (http://hx3.de/mod-addon-ecke-34/neue-bw-soldaten-10153/22/)

Abbildung 3: Arten der Kraft und ihre Wechselbeziehung

Abbildung 4: Belastungsherzfrequenzen (MW und SD) bei einsatztypischen Tätigkeiten

Abbildung 5: Beispielhafter Verlauf des Protokolls eines Probanden

Abbildung 6: Ausgangsstellung Test Ventrale Kette

Abbildung 7: Ausgangsstellung Test Dorsale Kette

Abbildung 8: 30° Rumpfflexion beim Test Dorsale Kette

Abbildung 9: Einstellung Test laterale Kette

Abbildung 10: Wasserman-9-Felder-Grafik

Abbildung 11: Leistungskenngrößen an VT1, VT2 sowie bei Belastungsabbruch

Abbildung 12: Subjektive Hauptbelastung der ventralen Kette

Abbildung 13: Subjektive Hauptbelastung der lateralen Kette

Abbildung 14: Subjektive Hauptbelastung der dorsalen Kette

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Einteilung der Ausdauer nach Belastung und Intensität

Tabelle 2: Kombinationen Zusatzlast und Geschwindigkeit: Auswirkungen auf VO2rel

Tabelle 3: Mittelwerte der Aktivität über 29 Tage im Einsatz

Tabelle 4: Anthropometrische Daten der Probanden der Spiroergometrie

Tabelle 5: Anthropometrische Daten der Probanden des Rumpfkrafttests

Tabelle 6: Einteilung der Ergebnisse der Rumpfkettentests

Tabelle 7: Altersorientierte Einschätzung von VO2max Werten in ml/min/kg nach Daten von The Cooper Institute www.cooperinstitute.org (Auszug)

Tabelle 8: Leistungskenngrößen bei Testabbruch

Tabelle 9: Leistungskenngrößen an der VT1

Tabelle 10: Leistungskenngrößen an der VT2

Tabelle 11: Ergebnisse Rumpfkrafttest in Sekunden

Tabelle 12: Einteilung Ergebnisse Rumpfkrafttest, Angaben in Prozent

Tabelle 13: Zum Vergleich der VO2rel herangezogene Studien

1 Einleitung: Die Bundeswehr und der Sport in der Bundeswehr

Nach der Gründung der Bundesrepublik Deutschland am 23. Mai 1949 entstanden große Diskussionen um ein eigenes Militär im Deutschen Bundestag. Die jüngste deutsche Vergangenheit und die schrecklichen Folgen der beiden Weltkriege standen im Kontrast zu Konrad Adenauers Wunsch, Deutschlands Position im westlichen Bündnissystem zu sichern, vor allem dadurch es militärisch am Nordatlantikpakt zu beteiligen. Ohne Armee könne es auch keinen Krieg geben, so die Gegner in den eigenen Reihen. Eingeschüchtert durch die Szenen des Koreakrieges und des Kalten Krieges zwischen den USA und der Sowjetunion änderte sich die Meinung Vieler, die Angst vor Kämpfen wurde größer und die Aufstellung eines Militärs zur Verteidigung schien eine notgedrungene Maßnahme. Der Deutschlandvertrag mit den westlichen Siegermächten 1952, der ab Mai 1955 fast vollständige Souveränität bedeutete und der Eintritt in die NATO ebneten den Weg für eine eigene Armee.

Am 12. November 1955 erhielten die ersten 101 freiwilligen Soldaten ihre Ernennungsurkunde. Der Name Bundeswehr wurd23e erst ein halbes Jahr nach der Gründung durch Abstimmung festgelegt. Im Grundgesetz ist verankert, dass die Bundeswehr eine Verteidigungsarmee ist und Planung sowie Ausführung eines Angriffskrieges wurden als strafbar und verfassungswidrig erklärt. Im April 1957 wurde die allgemeine Wehrpflicht eingeführt.

In der Zentralen Dienstvorschrift Sport in der Bundeswehr werden Grundsätze, Aufgaben und Ziele des Sports in der Bundeswehr formuliert. Er soll die Leistungsfähigkeit des Soldaten erhöhen bzw. erhalten sowie seine Fähigkeiten weiterentwickeln und seine eventuellen Defizite in verschiedenen Bereichen kompensieren. Aus psychologischer Sicht steigert Sport das Gefühl der Zusammengehörigkeit. Er erhält die Gesundheit der Soldaten aufrecht und gibt ihnen eine gute Möglichkeit zur Freizeitgestaltung. Für die Erziehung und Ausbildung im Militärdienst ist körperliche Aktivität ein Grundbaustein. Die Bundeswehr setzt den Dienstsport in ein Modell des lebenslangen Sports, in dem er in Wechselbeziehung zum Sport in der Gesellschaft steht (Abbildung 1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Modell "Lebenslanger Sport" aus der ZDv3

Es wird davon ausgegangen, dass der Dienstsport die Soldaten dazu anregt, sich auch außerhalb der Arbeit und nach der aktiven Dienstzeit regelmäßig eigenständig und - verantwortlich körperlich zu betätigen, um gesund und aktiv zu bleiben. Die vier gleichwertigen Ziele werden folgendermaßen verfasst:

- Steigerung der sportlichen Leistungsfähigkeit
- Verbesserung und Erhalt allgemeiner Leistungs- und Belastungsfähigkeit
- Aneignung von Wissen über Sport
- positive Effekte auf das Sozialverhalten.

Diese Ziele werden als Grundlagen für den effektiveren Umgang mit Belastungssituationen des Alltags im Militär, insbesondere aber auch vor, während und nach geistig und körperlich fordernden Einsätzen gesehen. Außerdem ist der Sport für die gesamte Ausbildung der Soldaten notwendig, da ohne ihn weitere militärische Ausbildungs- und Trainingsmaßnahmen nicht durchgeführt werden können. Aufgrund dessen kann und darf Sport durch keinen anderen Dienst ersetzt werden. Alle Soldaten müssen an der Allgemeinen Sportausbildung (dienstlicher Sport) teilnehmen (ZDv 3/10).

2 Hintergrund: Panzergrenadiere

2.1 Geschichte, Einordnung, Ausrüstung und Aufstellung

Das Wort Grenadier bezeichnete ursprünglich die speziell im Werfen von Granaten ausgebildeten Soldaten. Erstmals im Zweiten Weltkrieg wurden die sich zu Fuß bewegenden und kämpfenden Einheiten der Panzertruppen der Wehrmacht als Panzergrenadiere bezeichnet. Heinz Guderian, der als Entwickler der modernen Panzerwaffe gilt, wird als Hauptakteur im Aufbau von Panzergrenadierverbänden gesehen. Der Gedanke hierbei war, die Panzerverbände beim Vorstoß zu unterstützen, indem Assistenz in Form von Pionieren, Artillerie, Instandsetzung und Infanterie mitgeführt werden soll. Die Panzergrenadiere sollen mit besonders gepanzerten Fahrzeugen, den Schützenpanzern, ausgerüstet werden, mit denen sie auf- und abgesessen kämpfen können. Am Anfang des Krieges gehörten die Panzergrenadierverbände, genannt Schützen und Kavallerieschützen, zu den Panzerdivisionen und Leichten Divisionen. Nach dem Einmarsch in Polen wurden die leichten Divisionen in Panzerdivisionen aufgegliedert, dadurch wurden alle infanteristischen Verbände den Schützen zugeordnet. Am 5. Juli 1942 wurden diese, unabhängig davon, ob sie Panzer besaßen, in Panzergrenadiere umbenannt. De facto hatte nur etwa ein Viertel der Panzergrenadiere in den Kämpfen des Zweiten Weltkrieges ein gepanzertes Fahrzeug. Wiesengrün wurde 1943 als Waffenfarbe festgesetzt, jedoch blieben ein paar Verbände der Wehrmacht aufgrund ihrer Geschichte bei Weiß (Infanterie) oder Gelb (Kavallerie). (Redaktion Heer, 25.11.13)

1995 wurden mit Umsetzung der Heeresstruktur 5 die Panzergrenadiere mit der Panzertruppe und weiteren im Truppengattungsverbund Gepanzerte Kampftruppen vereinigt. Seit 2005 werden die Panzergrenadiertruppe und die Panzertruppe im Truppengattungsverbund Panzertruppen zusammengefasst. Diese zählen zu den Kampftruppen der Bundeswehr. Außerhalb des deutschen Sprachraums werden die Panzertruppen meist als mechanisierte Infanterie (z.B. Englisch: Armoured Infantrymen) bezeichnet. Aktuell ist das Hauptwaffensystem der Truppe der Schützenpanzer Marder mit 338 Systemen, in naher Zukunft soll komplett auf den Panzer Puma, momentan 92 Systeme im Heer (Stand Januar 2017), umgestellt werden. Die Panzerabwehrwaffe MILAN und die Panzerfaust 3 werden zur auf- und abgesessenen Bekämpfung gepanzerter Fahrzeuge verwendet. Jede abgesessene Truppe verfügt zusätzlich in der Regel über ein Maschinengewehr MG3. Jede Kompanie hat zudem Soldaten, die mit dem Scharfschützengewehr G22 bewaffnet sind. Nur die aufgesessene Infanterie Richtschütze, Fahrer und Kommandant führen anstelle des G36 oft die Maschinenpistole MP 2 mit sich.

2007 wurde für Teile der Panzergrenadiere ein Ausrüstungssystem eingeführt (Abbildung 2), das als Infanterist der Zukunft bezeichnet wird. Es gewährt dem Einzelnen sowohl einen besseren persönlichen Schutz als auch neue Waffen bzw. Waffensysteme und gewährleistet eine digitale Verbindung (Bundesministerium der Verteidigung, 2017).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Ausrüstung der Soldaten

Üblicherweise bestehen Panzergrenadierbataillone aus einer Stabskompanie, drei Kampfkompanien und einer weiteren Kompanie als Ausbildungskompanie. Momentan setzt sich das Heer aus neun aktiven Panzergrenadierbataillonen mit 27 Panzergrenadierkompanien für fünf mechanische Brigaden, die der 1. Panzerdivision oder der 10. Panzerdivision unterstellt und drei Korps (größerer Truppenverbände) zugewiesen sind, zusammen.

2.2 Anforderungen im Kampf

Die Panzergrenadiertruppe wurde als mechanisierte und panzerbegleitende Infanterie entworfen. Die Hauptaufgaben der Panzergrenadiere sind aufgesessen vom Panzer aus der Kampf gegen zum Gegner gehörende Infanterie und Panzerverbände in offenen Gebieten, abgesessen im infanteristischen Kampf vorrangig gegen feindliche Infanterie in bedeckten Geländegegebenheiten. Auch in urbanem Gelände, wenn Panzer alleine nur schwierig einsetzbar sind oder durch feindliche Infanterie bedroht werden, kämpfen die Soldaten abgesessen. So sind sie auch zum Orts- und Häuserkampf in besiedeltem Raum geeignet. Ist das Gelände geeignet, werden die Panzergrenadiere durch Kampfpanzer verstärkt oder mit diesen gemischt. Die Panzer geben Feuerschutz und kämpfen gegen feindliche Panzer oder Gegner in Feldbefestigungen. Der schnelle Wechsel der Kampfweise sowie die hohe Mobilität sind charakteristisch für die Truppengattung. Panzergrenadiersoldaten sind mit ihrem komplexen Aufgabenfeld die Multitalente der Bodentruppen. Ihre Einsatzfähigkeit ist neben technischen und taktischen Kenntnissen stark von der körperlichen Verfassung und Leistungsfähigkeit abhängig. Der Einsatz als Gewehr-, Maschinengewehr- oder Panzerfaustschütze erfordert eine vielseitige Ausbildung, um für die Aufgaben im infanteristischen Kampf gewappnet zu sein.

3 Theoretischer Rahmen

3.1 Leistungsphysiologische Anforderungen

Die Anforderungen im Einsatz an den Panzergrenadier sind, abhängig von seinem Auftrag und der aktuellen Lage, sehr verschieden. Die Einflüsse der berufstypischen Aktivitäten auf den Körper und die entsprechenden Anforderungen sind ebenso vielfältig. Für diese Arbeit wurden die motorischen Hauptbeanspruchungsformen Kraft und Ausdauer als Schwerpunkt ausgewählt, da diese bei Panzergrenadieren die einflussreichsten leistungsbestimmenden Faktoren darstellen.

3.1.1 Kraft im Allgemeinen

Kraft ist die Fähigkeit des Nerv-Muskel-Systems, durch Innervations- und Stoffwechselprozesse Muskelkontraktionen mit mehr als 30 % des individuellen Kraftmaximums durchzuführen und dabei Widerstände zu überwinden, ihnen nachzugeben oder sie zu halten (Steinhöfer, 2003).

Kraft hat sowohl im Sport als auch bei fast allen anderen Aktivitäten für den Menschen eine zentrale Bedeutung, da für sämtliche körperlichen Belastungen Kraftleistungen der Muskulatur erforderlich sind. Somit ist sie Bedingung für alle Bewegungen. Dementsprechend sollte sie auch von jedem trainiert werden, um die positiven Effekte für sich zu nutzen. Diese sind nach Weineck and Weineck (2010a):

- Gesundheitliche Bedeutung: Haltungsprophylaxe, Osteoporoseprophylaxe, Erhalt der Alltagskompetenz, Erhalt der Vitalität und Lebensfreude, Wiedergewinnung der sportlichen Leistungsfähigkeit nach Verletzung,
- Faktor zur Steigerung der sportartspezifischen Leistungsfähigkeit, Effektivierung technisch-konditioneller Fähigkeiten, bessere Belastungsverträglichkeit, Zusatztraining,
- Faktor zur Verletzungsprophylaxe.

Neben der Unterscheidung in allgemeine und spezielle, dynamische und statische, absolute und relative Kraft wird sie in drei Hauptformen eingeteilt: Kraftausdauer, Maximalkraft und Schnellkraft. Außerdem gibt es die Misch- bzw. Zwischenformen Maximalkraftausdauer, Schnellkraftausdauer, Explosivkraft und Startkraft. Die Wechselbeziehungen sind in Abbildung 4 zu sehen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Arten der Kraft und ihre Wechselbeziehung

Die Kraftausdauer ist die wichtigste Komponente für die Panzergrenadiere. Sie beschreibt die Resistenz des Gesamtorganismus (allgemein) oder von Teilsystemen des Körpers (lokal) gegen Ermüdung bei längeren Kraftleistungen. Des Weiteren wird zwischen dynamischer und statischer Kraftausdauer unterschieden. Dynamische Kraftausdaueranstrengung tritt beispielsweise im Skilanglauf auf, wenn gegen den Schnee als Widerstand angekämpft werden muss, statische Kraftausdauerleistung wird bei längeren Haltearbeiten wie beim Skiabfahrtslauf gefordert. Kraftausdauer kann mehr zur Ausdauer oder mehr zur Kraft tendieren (Friedrich, 2013). Das Fundament ist die Kraftkomponente bzw. die Maximalkraftfähigkeit jedes isoliert betrachteten Bewegungszyklus. Je länger die Belastungsdauer, desto größer wird der Einfluss der Ausdauerkomponente und des Energiestoffwechsels.

Belastungssteuerung mittels Intensität und Dauer ist die Basis, um eine zielgerichtete, planmäßige und langfristige Trainings- und Leistungssteuerung zu ermöglichen. Die Trainingsmethodik für die Kraftausdauer ist umstritten, da Untersuchungen darauf hinweisen, dass die Festsetzung der Belastung in Abhängigkeit von prozentualen Angaben der Maximalkraft nicht bewiesen scheint (Fröhlich, Schmidtbleicher, Emrich, & Coen, 2003). So untersuchten Marschall and Fröhlich (1999) die Beziehung zwischen den maximal möglichen Wiederholungen bei einem bestimmten Prozentsatz der Maximalkraft und den tatsächlich realisierbaren Wiederholungen. Da diese nicht, wie in der Theorie vermutet, übereinstimmten, geben sie für die Wiederholungszahlen im Kraftausdauertraining keine komputativen Angaben, sondern die Empfehlungen die Anzahl an Wiederholungen durchzuführen, die in einer Zeit von zwei Minuten pro Satz möglich sind. Fröhlich et al. (2003) kamen in ihren Untersuchungen zu dem Schluss, dass ökonomisch betrachtet drei Sätze im Kraftausdauertraining genügen, da es bei mehr Serien zu einer Reduktion der ausführbaren Wiederholungen bzw. geringerer verrichteter Arbeit (Fröhlich, Schmidtbleicher, Klein, & Emrich, 2001) kommt.

3.1.2 Kraft im Speziellen

Die Rumpfkraftmuskulatur stellt für Soldaten eine sehr wichtige Kraftkomponente dar. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass externe Lasten die Stützmuskulatur der Wirbelsäule, besonders im Lumbalsegment der Wirbelsäule, stark beanspruchen (Cholewicki, Simons, & Radebold, 2000). Durch die permanent zu tragende Last der Ausrüstung ist die komplette Haltemuskulatur durchgängig stark gefordert. Im Einsatz sind hier zwischen 15 und 25kg zusätzlich zum Körpergewicht ohne Unterbrechung für mehrere Stunden zu tragen. Entsprechend hoch ist die Belastung der Muskulatur. Persönliche und Schutz-Ausrüstung werden rumpfnah und relativ gleichmäßig verteilt getragen (Oliver Hein, 2017). Besonders das häufige einseitige Tragen von Lasten hat neben veränderten Knie- und Hüftmomenten an der kontralateralen Körperhälfte auch eine unausgeglichene laterale Rumpfmuskulaturdominanz zwischen den Standphasen des rechten und linken Beines zur Folge (DeVita, Hong, & Hamill, 1991). Asymmetrische Ladungen entstehen zum Beispiel durch das Tragen von Waffen und Gefechtsausrüstung. Um diese einseitige Belastung ausgleichen zu können benötigen die Soldaten eine ausreichend trainierte Rumpfmuskulatur.

Oliver Hein (2017) begleitete die Einsatztrainings fünf unterschiedlicher Bataillonen (darunter drei Panzergrenadierbataillonen) während des Einsatztrainings und erstellte ein Anforderungsprofil der Soldatengrundfitness indem er relevante Bewegungsmuster und Belastungsfaktoren und die entsprechende physiologische Beanspruchung analysierte. Hier waren häufig Niedersprünge aus Höhen zwischen 0,54 und 1,32 Metern beim Absitzen von den Fahrzeugen zu sehen. Da die Landung auf verschiedensten, meist unebenen Untergründen wie Schotter, Wiesen oder Waldböden erfolgte und die Soldaten hauptsächlich nur mit einer Hand die Griffe oder Schlaufen zum Absteigen benutzten oder freihändig absprangen, ist die Anforderung an die Bewegungskontrolle als sehr hoch einzustufen. Die fehlende Nutzung der Auf- und Absteighilfen ist meist bedingt durch das Tragen der Waffe oder anderer Gegenstände in einer oder beiden Händen. Auch das Aufsteigen bzw. Einsteigen in die Fahrzeuge erfordert durch die temporäre Zusatzlast auf dem Rücken oder in den Händen eine Stabilisierung durch die Rumpfmuskulatur. Auch beim Ändern der Körperposition, beispielsweise Hinlegen oder Aufstehen mit Zusatzlasten, muss diese Muskulatur erhöhten Belastungen standhalten. Für den Einsatz wird in den Übungen auch das Ziehen von verletzten Personen über kurze Distanzen geübt. Je nach Körpergewicht des Verletzten entstehen hier Lasten von über 100kg. Schwere Ausrüstungsgegenstände müssen ebenfalls über kurze Wegstrecken hinweg, zum Beispiel vom Auto zum Unterschlupf hingetragen werden. Je nach Gewicht wird die Last von einem oder mehreren Soldaten gemeinsam befördert. Das Heben und Ziehen schwerer Gegenstände oder Personen verursacht instabile und unilaterale Belastungen, die die Aktivität der rumpfstabilisierenden Muskulatur erhöhen (Behm, Leonard, Young, Bonsey, & MacKinnon, 2005).

3.1.3 Ausdauer im Allgemeinen

Ausdauer ist die Fähigkeit, physisch und psychisch lange einer Belastung zu widerstehen, deren Intensität und Dauer letztendlich zu einer unüberwindbaren (manifesten) Ermüdung (= Leistungseinbuße) führt, sowie die Fähigkeit, sich nach psychischer und physischer Belastung rasch zu regenerieren. Kurz ausgedrückt ist Ausdauer Ermüdungswiderstandsfähigkeit plus rasche Wiederherstellungsfähigkeit (Zintl & Eisenhut, 2004).

Die Ausdauer kann auf verschiedene Weisen eingeteilt werden. Weineck and Weineck (2010b) zeigen die Einteilung nach dem benutzten Muskulaturanteil in allgemeine (mehr als 0.14% - 0.17% der Gesamtmuskulatur) und lokale Ausdauer (weniger als 0.14% - 0.17% der Gesamtmuskulatur). Die lokale Ausdauer wird oft synonym mit der speziellen Ausdauer verwendet, die hinsichtlich der Sportartspezifität das Gegenstück zur allgemeinen Ausdauer bildet, die sportartunabhängig ausgeprägt ist und auch Grundlagenausdauer genannt wird. Betrachtet man die Energiebereitstellungsweise des Körpers kann in aerobe und anaerobe Ausdauerbelastungen, also mit bzw. ohne Verwendung von Sauerstoff aufgeteilt werden. Auch bezüglich der Arbeitsweise der Muskulatur bei Bewegungen wird die Ausdauer abhängig von der bei der Haltearbeit/dauerhafter Spannung oder Bewegungsarbeit mit Spannung und Entspannung aktivierten Muskulatur in statische und dynamische Ausdauer unterschieden. Zuletzt wird die allgemeine Ausdauer hinsichtlich der Belastung und Intensität in Kurzzeit-, Mittelzeit- und Langzeitausdauer eingeteilt werden. Die Kurzzeitausdauer (KZA) gibt es in anaerober (10 - 45 Sekunden) und aerober Form (45 Sekunden - 2 Minuten). Oft wird sie auch als Schnelligkeitsausdauer bezeichnet. Bei der Mittelzeitausdauer (MZA) beginnt die aerobe Energiebereitstellung zu dominieren, entsprechend sind Belastungen von zwei bis acht Minuten. Dauert die Belastung länger als acht Minuten spricht man von der Langzeitausdauer (LZA), wobei diese nochmals bezüglich vorwiegend verstoffwechseltem Substrat (dominant Kohlenhydrate bei LZA I, Fette bei LZA III oder Mischform bei LZA II) differenziert wird. Die Aufteilung und Anforderungen nach Weineck and Weineck (2010b) werden in Tabelle 1 dargestellt.

Tabelle 1: Einteilung der Ausdauer nach Belastung und Intensität

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Andere Autoren wie Grosser and Starischka (1998) unterteilen nach dem Aspekt der Energiegewinnung die aerobe Ausdauer in KZA (3 - 10 Minuten), MZA (10 - 30 Minuten) und LZA (>30 Minuten) und die anaerobe Ausdauer ebenfalls in KZA (10 - 20 Sekunden), MZA (20 - 60 Sekunden) und LZA (60 - 180 Sekunden) oder nach der zeitlichen Wettkampfdauer in Verbindung mit der höchstmöglichen Belastungsintensität: KZA 35 - 120 Sekunden, MZA 2 - 10 Minuten, LZA I 10 - 35 Minuten, LZA II 35 - 90 Minuten, LZA II 90 Minuten bis sechs Stunden und LZA IV über sechs Stunden. Diese Einteilung lässt sich analog zu Weineck & Weinecks verwenden, da nur geringfügige Unterschiede bestehen.

Die aerobe dynamische Muskelausdauer, aus systematischer Sicht als Grundlagenausdauer bezeichnet, ist grundlegende Voraussetzung für fast jede sportliche Tätigkeit, insbesondere auch für den militärischen Einsatz. Hierauf wird im Folgenden Kapitel noch näher eingegangen. Sie hat vor allem folgende Effekte nach Weineck and Weineck:

- Erhöhung der physischen Leistungsfähigkeit
- Optimierung der Erholungsfähigkeit
- Steigerung der psychischen Belastbarkeit
- Konstant hohe Handlungs- und Reaktionsschnelligkeit
- Minimierung von Verletzungen
- Verringerung technischer Fehlleistungen
- Vermeidung ermüdungsbedingter taktischer Fehlverhaltensweisen
- Stabilere Gesundheit.

Um die Ausdauer zu verbessern, gibt es nach Schnabel, Harre, and Krug (2014) verschiedene Methoden:

Dauermethode: eine länger andauernde Belastung ohne Unterbrechung

- mit konstanter Intensität
- Belastung: Intensität gering bis mittel (extensiv): Belastungsdauer bis zu mehreren Stunden möglich; aerobe Beanspruchung; Intensität hoch (intensiv): Belastungsdauer etwa bis 45 min; aerob-anaerobe Beanspruchung
- Effekte: Grundlagenausdauer, Belastungsverträglichkeit / aerobe Leistungsfähigkeit durch Ökonomisierung, Muskelfaserveränderungen (FT Fasern zu ST-Fasern), Fettstoffwechsel / Monotonieverträglichkeit, Grundlagenausdauer, Kraftausdauer, Langzeitausdauer, Belastungsverträglichkeit für intensivere Anforderungen / aerobe Kapazität, Ökonomisierung im aerob-anaeroben Funktionsbereich

- mit wechselnder Intensität (Wechselmethode):
- Belastung: bei ständigem Verbleib im trainingswirksamen Bereich wechselt die Intensität planmäßig oder geländebedingt zwischen gering bis hoch
- Effekte: Glykogenstoffwechsel, Muskelfaserveränderungen, psychische Durchhalte- und Konzentrationsfähigkeit, Wirkung wie konstante Dauermethoden, Umstellungsfähigkeit (physiologisch; psychisch), Erholungsfähigkeit

Intervallmethode: Wechsel zwischen relativ kurzen Belastungs- und Entlastungsphasen, Intervalle nur zur bedingten (unvollständigen) Erholung

- Belastung: Intensität gering bis mittel (extensiv): Belastungsdauer bis circa 10 min und großer Gesamtumfang, aerobe Beanspruchung; Intensität hoch, aber nicht maximal (intensiv): Belastungsdauer zumeist bis etwa 60 s, aerob-anaerobe Beanspruchung
- Effekte: Grundlagenausdauer, Kraftausdauer, Belastungsverträglichkeit, aerobe Leistungsfähigkeit, Umstellungsfähigkeit, Konzentrations- und Mobilisierungsfähigkeit, Grundlagen- und Kraftausdauer im aerob-anaeroben Funktionsbereich, aerobe und anaerobe Leistungsfähigkeit, Muskelfaserveränderungen, Laktatverträglichkeit, Herzvolumenvergrößerung

Wiederholungsmethode: Wechsel zwischen sehr intensiven, relativ kurzen

Belastungsphasen und lang dauernden Erholungsphasen; geringer Gesamtumfang

- Belastung: wettkampfspezifische Intensität; Belastungsdauer im Unterdistanzbereich der Kurz- und Mittelzeitdisziplinen bzw. Überdistanz im Sprint, anaerobe Beanspruchung
- Effekte: wettkampfspezifische Ausdauer; Schnellkraftausdauer, anaerobe Kapazität und Leistungsfähigkeit, Laktattoleranz, -verträglichkeit und -kompensationsfähigkeit, Muskelfaserveränderungen, Mobilisations- und Durchhaltefähigkeit unter anaeroben Bedingungen

Wettkampfmethode: einmalige, seltener mehrfache Belastung mit höchstem Einsatz und wettkampftypischem Verhalten/Trainingswettkämpfe;

- Belastung: Wettkampfdistanz, Unterwettkampfdistanz, Überwettkampfdistanz, mit Trainingspartner oder Gegner und ggf. sporttechnischer und taktischer Aufgabenstellung
- Effekte: komplexe Leistungsfähigkeit, Entwicklung wettkampftypischer Beziehungen zwischen allen Leistungsvoraussetzungen und deren wettkampfspezifischer Ausprägung

3.1.4 Ausdauer im Speziellen

Die Ausdauer ist neben der Kraft die wichtigste konditionelle Fähigkeit der Panzergrenadiere. Abhängig von Auftrag und aktueller Lage sind die Anforderungen im Einsatz sehr unterschiedlich. Auf Patrouille werden verschiedene Wegstrecken zurückgelegt. Die Soldaten müssen mit Fahrzeugen oder oft auch zu Fuß gewisse Distanzen zurücklegen, meist mit dem Ziel Gebiete aufzuklären und Präsenz zu zeigen.

Das Ausdauertraining wird im Panzergrenadierbataillon 112 in Regen meist in der Dauermethode durgeführt. Bei geringer bis mittlerer Intensität wird die aerobe Leistungsfähigkeit beansprucht. Dies hat den Effekt des Trainings der Grundlagenausdauer, Erhöhung der Belastungsverträglichkeit für intensivere Anforderungen und aeroben Leistungsfähigkeit durch Ökonomisierungsvorgänge.

Wie auch Oliver Hein (2017) bei einem Belastungsmonitoring während der Trainingseinheiten und im Einsatz beobachtete, wird die Anforderung hauptsächlich durch Belastungen im Bereich der aeroben Langzeitausdauer und der aerob-anaeroben Mittelzeitausdauer charakterisiert. Auf Patrouille werden Wegstrecken von 10 - 20 km zu Fuß zurückgelegt, hauptsächlich im Gehen bzw. Marschieren. Diese Beanspruchungen erfordern eine aerobe Energiegewinnung. In den aerob-anaeroben Übergangsbereich bzw. anaeroben Bereich lässt sich schnelles Marschieren und Laufen mit zusätzlicher Last einordnen. Dieser wird jedoch erheblich weniger genutzt.

Das Ziehen und Tragen von Zusatzlasten, welches kurzzeiteigen hochintensiven Anstrengungen entspricht, wird aufgrund seiner Charakteristik als intensive Kraftausdauerbeanspruchungen eingestuft.

Das allgemein hohe Aktivitätsniveau, langes Gehen und Stehen bedingen eine starke Ausprägung der Grundlagenausdauerfähigkeit. Da mit einer Ermüdung auch ein erhöhtes Verletzungsrisiko einhergeht, ist diese durch Anpassung der Ausdauerfähigkeit an die allgemein notwendigen Beanspruchungen möglichst zu vermeiden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Belastungsherzfrequenzen (MW und SD) bei einsatztypischen Tätigkeiten

In Abbildung 4 werden typische Tätigkeiten der Panzergrenadiere dargestellt, jeweils im Vergleich ohne und mit Zusatzlast (27 kg). Bereits im Stehen führt das hinzugefügte Gewicht zu einer Erhöhung der Herzfrequenz um durchschnittlich neun Schlägen pro Minute. Auch beim langsamen und schnellen Gehen und Laufen erhöht sich die Beanspruchung der Körperfunktionen. Schnelles Gehen lässt sich mit 27 kg Last bereits in den anaerob-aeroben Übergangsbereich einordnen und ist physiologisch gesehen belastender als Laufen ohne Zusatzlast. Der Ausbelastung, die beim maximal schnellen Laufen erreicht wird, wird ähnlich auch beim Laufen mit Zusatzlast nahegekommen, auf jeden Fall aber die zweite ventilatorische Schwelle überschritten.

Christie and Scott (2005) untersuchten die metabolische Reaktion südafrikanischer Soldaten auf verschiedene Kombinationen aus Zusatzlast (20, 35, 50 und 65 kg) und Marschgeschwindigkeit (3.5, 4.5, 5.5 und 6.5 km/h). In der folgenden Tabelle 4 wird die durchschnittliche Sauerstoffaufnahme pro Kilogramm pro Minute und die vorhergesagte VO2max Prozentzahl gezeigt. Da normalerweise Lasten von über 35 kg nur für kurze Zeit getragen werden müssen, werden die Ladungen 50 kg und 65 kg nicht gezeigt. Entsprechend der Erwartungen stellen diese eine noch höhere Belastung dar.

Tabelle 2: Kombinationen Zusatzlast und Geschwindigkeit: Auswirkungen auf VO2rel

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Ergebnisse zeigen eine erhöhte metabolische Antwort mit Erhöhung der Last und Steigerung der Geschwindigkeit. Marschieren bei < 4.5 km/h mit < 20 kg resultierte in geringer Belastung, wie auch das Tragen von 35 kg bei 3.5 km/h. Moderaten bis erhöhten Stress lösten 5.5 km/h und 6.5 km/h mit 20 kg Last sowie 4.5 und 5.5 km/h mit 35 kg aus. Bei 6.5 km/h mit 35 kg wurde eine sehr starke Belastung des Herzkreislaufsystems gemessen, die nicht über längeren Zeitraum durchgehalten werden kann.

Verglichen mit den von Oliver Hein (2017) mit Trackern erfassten Aktivitätszeiten von zwölf Soldaten über 29 Tage im ISAF-Einsatz (Sicherheits- und Wiederaufbaumission unter NATO-Führung im Afghanistankrieg) (Tabelle 3) lassen sich Scotts Geschwindigkeiten 3.5 km/h und 4.5 km/h in "Gehen langsam" und 5.5 km/h und 6.5 km/h in "Gehen schnell" zuteilen. Die Soldaten bewegten sich somit im Einsatz 27 Stunden und 50 Minuten im Bereich zwischen 31 und 46 Prozent des VO2max und 15 Stunden und 28 Minuten im Bereich von 46 bis 72% VO2max. Gelaufen wurde nur äußerst wenig, innerhalb der 29 Tage nur insgesamt 36 Minuten. Das hohe Aktivitätslevel in den ersten beiden Bereichen lässt die Wichtigkeit der (Grundlagen-) Ausdauerfähigkeit erneut hervorheben.

Tabelle 3: Mittelwerte der Aktivität über 29 Tage im Einsatz

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

3.2 Forschungsstand

Forschungsergebnisse zu Kraft- und Ausdauerfähigkeiten von Soldaten allgemein sind aktuell in verschiedenen Zusammenhängen auffindbar.

Knapik et al. (1990) prüften im Rahmen einer Studie die Beziehung zwischen der Leistung in einer Aufgabe, bei der schwere Lasten befördert werden mussten, und verschiedenen physiologischen Messwerten, militärischer Erfahrung sowie Gemütszuständen. Es wurden an 82 Soldaten Tests durchgeführt und anschließend die Aufgabe bewältigt, bei der 46 kg über 20 km in möglichst geringer Zeit befördert bzw. getragen werden mussten. Im Zuge der physiologischen Testung wurde ein VO2max-Test mit einem diskontinuierlichen LaufbandProtokoll mit Steigung durchgeführt. Die Probanden erzielten durchschnittliche VO2max- Werte von 4.39 (a = 4.39) l/min und eine relative VO2max von 57.7 ml/min/kg (a = 5.2). Die Ausdauerleistungsfähigkeit zeigte einen statistisch signifikanten Einfluss (p < 0.01) auf die Leistung in der gestellten Aufgabe.

Zur Entwicklung eines Load Carriage Index (LCI), mit dem in einer Truppe zu tragende Lasten durch Berechnung (Fettfreie Masse / Fettmasse + Externe Last) möglichst optimal auf die Einzelnen verteilt werden sollen untersuchten Ketko, Hadid, Yanovich, Epstein, and Heled (2015) auch die maximale Sauerstoffaufnahme von 14 männlichen Soldaten der U.S. Army. Diese lag im Durchschnitt bei 52.1 ml/min/kg (a = 5.6).

Williams, Rayson, and Jones (1999) überprüften die Wirksamkeit des aktuellen BasisFitnesstrainings des Britischen Heeres mit dem Ergebnis, dass die Kraftwerte nach einem elfwöchigen Trainingsprogramm kaum gesteigert werden konnten, die Rekruten jedoch besonders in Bezug auf aerobe Leistungsfähigkeit positive Adaptationen zeigten. Das vorhergesagte VO2max wurde um 6.1 % (p < 0.05) von 48.4 ml/min/kg auf 51.4 ml/min/kg verbessert.

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