Entwicklung eines dynamischen Tests zur Prüfung der Rückfußdämpfung von Laufschuhen mittels biomechanischer Messmethoden - Heidenfelder, J. (Universität Chemnitz, 2010)
Mit der durchgeführten Alterungsstudie wurde erstmals das Verhalten von Laufschuhen über die mittlere Lebensdauer eines Schuhs betrachtet. Der ermittelte charakteristische dreiphasige Alterungsverlauf konnte mit dem neuen mechanischen Testverfahren für die untersuchten Variablen nachgebildet werden. Die Ergebnisse zeigen, dass Laufschuhe deutliche Unterschiede in der Beständigkeit ihrer Dämpfungseigenschaften aufweisen. Eine wesentliche, aus diesen Ergebnissen abgeleitete Aussage ist: "Bei den meisten der getesteten Laufschuhmodelle herrscht Verbesserungsbedarf bezüglich der Entwicklung alterungsbeständiger Dämpfungssysteme." Besonderes Augenmerk sollte dabei auf eine minimierte Änderung der Dämpfungseigenschaften innerhalb der ersten 100 km gelegt werden. Basierend auf diesen Ergebnissen muss davon ausgegangen werden, dass es aus heutiger Sicht für einen Läufer nur ein sehr begrenztes Angebot an Schuhen gibt, welche ihre Eigenschaften vom Neuzustand über eine längere Zeit beibehalten. Von daher erscheint es auch fragwürdig, ob ein Schuh, welcher aufgrund bestimmter Pronations- bzw. Stoßdämpfungseigenschaften im Neuzustand ausgewählt wurde, beim täglichen Training hält was er verspricht. Diese Problematik wirkt sich auch auf die bisher übliche Bewertung von Schuheigenschaften aus. Um eine praxisnahe Aussage über die Dämpfungseigenschaften im Rückfußbereich treffen zu können, sollte neben einer Bewertung im Neuzustand eine Bewertung nach einer gewissen Tragedauer erfolgen (z.B. nach 100 km). Spätere Messzeitpunkte liefern darüber hinaus Aussagen zur Dauerhaltbarkeit und der Nachhaltigkeit des Produktes Laufschuh. Gerade die Nachhaltigkeit eines Produktes gewinnt derzeit immer mehr an Bedeutung. Gelingt es einen Laufschuh haltbarer zu machen und damit dessen Lebensdauer zu verlängern, dann trägt dies auch zu einer besseren Ökobilanz dieses Produktes bei. Die diskutierten Ergebnisse sind mit der Einschränkung zu sehen, dass die durchgeführte Alterungsstudie unter sehr standardisierten Bedingungen durchgeführt wurde. Während in dieser Untersuchung jeder Schuh von mehreren Probanden getragen wurde um damit eine mittlere Alterung zu erreichen, wird ein Schuh bei normaler Nutzung in der Regel nur von einem Läufer getragen. Es ist deshalb denkbar, dass das reale Alterungsverhalten eines Laufschuhs aufgrund individueller Unterschiede der Probanden sich von den hier ermittelten Ergebnissen unterscheidet. Aufgrund der Vielzahl individueller und äußerer Einflussfaktoren wie Läufergewicht, Untergrund, Wetter, Laufstil, Fußform usw. kann man davon ausgehen dass es zu großen Schwankungen bei ein und demselben Schuhmodell kommt. Auch bei der mechanischen Alterung werden diese Einflüsse bisher ausgeschlossen. Die Arbeit zeigt, dass mit Hilfe des mechanischen Testverfahrens nicht nur eine probandenunabhängige und damit zeit- und kostengünstige Selektion geeigneter neuer Materialien und Schuhkonstruktionen vorgenommen werden kann, sondern auch eine objektive Bewertung aktueller Schuhmodelle möglich ist. Dies bietet die Möglichkeit einer allgemeinen Charakterisierung und Kontrolle von Schuheigenschaften im Produktionsbetrieb. Die hohe Reproduzierbarkeit und der geringe Zeitaufwand seien hier als wesentliche Anforderungskriterien zu nennen. Für die Anwendung im Bereich der Forschung spricht vor allem die Möglichkeit, verschiedene Faktoren gezielt anpassen zu können. Somit können Einflüsse wie Temperatur, Feuchtigkeit aber auch Prüffrequenz und maximale Belastung isoliert untersucht werden. Entgegen bisheriger Annahmen konnte gezeigt werden, dass das mechanische Testverfahren in bestimmten Grenzen sogar Trendaussagen über die zu erwartenden biomechanischen Eigenschaften eines Laufschuhs zulässt. Dieses Ergebnis stellt aus wissenschaftlicher Sicht eine neue Stufe von mechanischen Testverfahren für Laufschuhe dar und zeigt zugleich, dass der zu Beginn der Arbeit erwähnte wissenschaftliche Grundsatz auch hier seine Bedeutung hat. Denn obwohl mit dieser Erkenntnis die Frage nach der Vorhersagbarkeit von biomechanischen Ergebnissen mit mechanischen Tests bejaht werden kann, ergibt sich daraus wieder eine Vielzahl neuer Fragen. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag die von Lafortune (2001) aufgezeigte Wissenslücke über Zusammenhänge von mechanischen und biomechanischen Variablen zu schließen. Die Erfahrung mit biomechanischen Tests zeigt jedoch auch, dass eine rein mechanische Analyse, bezogen auf einzelne Probanden aufgrund der hohen Individualität nicht zu einem eindeutigen Ergebnis führen kann. Deshalb sind die Möglichkeiten dieses Testverfahrens vor allem darin zu sehen, Laufschuhe an die individuellen Bedürfnisse einer sich wandelnden Gesellschaft anzupassen. Dabei sind Differenzierungen der Dämpfungseigenschaften nach Alter oder Geschlecht sowie beständige Eigenschaften über die Lebensdauer nur einige Möglichkeiten, die sich für die Weiterentwicklung von Laufschuhen bieten. Außerdem soll auf die Möglichkeit hingewiesen werden, die eine standardmäßige Verwendung eines solchen Testverfahrens über mehrere Jahre hinweg bietet. Die erfassten Messwerte können in einer Datenbank gesammelt werden. Durch Differenzierung nach Schuhkategorie, Anwendungsgebiet und Jahr können die mechanischen Eigenschaften eines Schuhs gegenüber anderen Modellen direkt bewertet werden. Gerade für Prototypen- und Benchmarktests sowie zur Ermittlung genereller Markttrends ist eine solche Datenbank hilfreiches. All diese Beispiele zeigen, dass das entwickelte mechanische Testverfahren ein nützliches Instrument in der Laufschuhforschung darstellt. Gleichzeitig bestätigen die Ergebnisse dieser Arbeit indirekt die Richtigkeit des zu Beginn der Arbeit proklamierten fächerübergreifenden Ansatzes. Das methodische Vorgehen dieser Arbeit, angefangen von der Bestimmung der biomechanischen Randbedingungen bis hin zur Übertragung in ein mechanisches Modell, welches anschließend mit Hilfe mechanischer und biomechanischer Testmethoden evaluiert wird, ist auch für die Entwicklung weiterer mechanischer Testverfahren anwendbar.