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Fechten gegen die Leinwand

Informationstechniker und Sportwissenschaftler der Universität entwickelten gemeinsam das Koordinations-Fecht-Gerät. Der Simulator misst Reaktions- und Bewegungszeiten und dient zur Talent-Diagnostik sowie zum gezielten Training. Auf der Sportmesse ispo wurde er 2009 für den BrandNew Award nominiert.

Es sieht aus wie eine Kinoleinwand mit lebensgroßer Person – und ist eine Innovation im Bereich des Fechttrainings. Was die Fechter des Olympiastützpunkts Tauberbischofsheim bereits getestet und die Besucher der Sportmesse ispo 2009 erstmals bestaunen können, ist eine gemeinsame Entwicklung von Sportwissenschaftlern und Informationstechnikern an der Universität der Bundeswehr München: Das Koordinations-Fecht-Gerät KFG. Es handelt sich um einen Simulator im Fechtsport. Auf die Leinwand wird eine Person projiziert, gegen die der Athlet unter realitätsnahen Bedingungen antritt. Die Entwicklung ist auch auf andere Sportarten, etwa Tischtennis oder Boxen, übertragbar. In der Kategorie „Hardware Accessories“ wurde das an der Universität der Bundeswehr München entwickelte Koordinations-Fecht-Gerät als eine von zehn Innovationen für den ispo BrandNew Award 2009 nominiert.

Fechten an der Leinwand

Der Fechtsimulator entstand im Rahmen der Diplomarbeit der Studentin Miriam Ködderitzsch-Frank. Die Studentin der Sportwissenschaft arbeitete dafür eng mit der Arbeitsgruppe „Biomedizinische Informationstechnik“ unter der Leitung von Prof. Werner Wolf an der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik zusammen. Das Koordinations-Fecht-Gerät (KFG) bietet Möglichkeiten, die Reaktions- und Bewegungszeit mit Hilfe eines Ultraschallsensors zu ermitteln sowie das Blickverhalten und die Zielauswahl mit einer Blickbewegungskamera zu untersuchen. Außerdem kann der Degenspitzendruck anhand von Kraftsensoren an der Auftreffplatte gemessen werden, ein Lasersensor ermittelt den Abstand des Fechters zum KFG. Schließlich ist es auch möglich, den Handschluss am Degengriff zu messen, um etwa eine Verkrampfung im Handgelenk zu erkennen. Der Fechter kann auswählen, ob er Einzelbilder, Videosequenzen, zugewiesene Ziele oder frei wählbare Ziele bekämpfen möchte. Dabei wird zwischen reinen Erkennungsaufgaben bis hin zu selbst gewählten Angriffstechniken unterschieden. Mit Hilfe akustischer und visueller Signale löst der Athlet bestimmte Aufgaben.

Talentdiagnostik als Einsatzgebiet

Die Daten, die der Fechtsimulator liefert, machen die Leistungen der Sportler objektiv vergleichbar. Die Vergleichbarkeit ist besonders in der Talentprognose und -diagnostik von Nutzen. Talente zeichnen sich durch besondere Veranlagungen und Fähigkeiten aus. Doch was ist heutzutage ein Fechttalent? Es sollte über hohes Konzentrationsvermögen verfügen, Stresssituationen gut meistern können und eine starke Willenskraft haben. Hinzu kommen aber auch hohe Aufmerksamkeit, Umstellungsfähigkeit, Präzisionsfähigkeit, die Fähigkeit, Bewegungen des Gegners richtig zu interpretieren, eine gute körperliche Allgemeinfitness und schnelles Reaktionsvermögen. Dabei ist entscheidend, ein Spitzensporttalent nicht nur anhand der bisher erreichten sportlichen Leistungen reflexiv zu bewerten, sondern diese auch in eine zuverlässige Prognose in die Zukunft zu projizieren. Bewertungen von Trainern sind dabei oft subjektiv. Dagegen kann das KFG nicht nur elementar motorische Fähigkeiten vorhersagen, sondern auch komplexe Fertigkeiten diagnostizierbar machen. So kann mit Hilfe des KFG bei einem jungen Fechter beispielsweise erkannt werden, ob sein Reaktionsvermögen extrem gut ist oder er über eine ausgezeichnete neuromuskuläre Koordination verfügt.

Realitätsnahe Wettkampfbedingungen simulieren

Der Simulator im Fechtsport wurde bereits im Olympiastützpunkt in Tauberbischofsheim und dem Fechtzentrum in Heidenheim erprobt. Die Kritiken der Spitzensportler waren sehr positiv. Ziel der KFG-Entwicklung ist die möglichst realitätsnahe Nachbildung realer Wettkampfbedingungen und der Bewegungsabläufe im Fechten. Reale Gegner in Wettkämpfen werden daher gefilmt, analysiert und auf häufige Aktionen, Stärken und Schwächen hin untersucht. Denn Erfahrungen und ständige Rückmeldungen der Spitzensportler zeigten, dass die eigene Aktionsplanung intensiv von den Reaktionen des Gegenübers abhängt. Demzufolge muss sich der Fechter im Millisekundenbereich immer wieder den Gegebenheiten anpassen, um das Angriffverhalten und Abwehrverhalten richtig zu planen. Das KFG ermöglicht ein systematisches computer-unterstütztes Training. Der Fechter kann Bewegungssequenzen alleine, ohne Fechtgegner, am Simulator so trainieren, dass er die automatisierten Bewegungen später im Realgefecht gezielt anwenden kann.

Ziele 2009

Mit der Nominierung zum ispo BrandNew Award 2009 war auch ein Messestand auf der ispo verbunden, auf dem das KFG erstmals präsentiert wurde. Miriam Ködderitzsch-Frank war mit dem Zuspruch der Messebesucher äußerst zufrieden. "Es war rund um die Uhr viel los an unserem Stand". Konkret interessierten sich die nationalen Fechtzentren in Polen und Russland für das Koordinations-Fecht-Gerät. Auch Amerikaner und Kanadier hätten das Trainingsgerät am liebsten gleich mitgenommen. Noch hat das KFG allerdings keine Marktreife. Miriam Ködderitzsch-Frank wird im Zuge ihrer Dissertation an der Weiterentwicklung arbeiten. Ab April 2009 beginnt sie mit einer neuen Reihe an Messungen, u.a. am Olympiastützpunkt Tauberbischofsheim. Ziel für 2009 ist es zum Beispiel, festzustellen, in welchem Zeitfenster bestimmte Bewegungsprogramme bei unterschiedlichen Ausgangsbedingungen noch veränderbar sind. Beispielsweise wird am Simulator die Position eines Zielpunkts verändert, nachdem der Fechter den Angriff schon begonnen hatte. Schafft es der Fechter dennoch, die neue Zielvorgabe zu treffen oder wird er scheitern? Außerdem müsse vor der Marktreife noch an der Bedienerfreundlichkeit des Geräts gearbeitet werden, so Ködderitzsch-Frank. 2010/2011 könnte die an der Universität der Bundeswehr München entstandene Entwicklung frühestens auf den Markt kommen - und das Training von nationalen und internationalen Athleten verbessern.

Das Koordinations-Fecht-Gerät ist Finalist bei den ispo BrandNew Awards 2009:
Beschreibung und Film

Beteiligt an der Entwicklung des KFG:
Dipl.-Sportwiss. Miriam Ködderitzsch-Frank
Prof. Werner Wolf, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik (Gutachter)
Prof. Klaus Schneider, Fakultät für Pädagogik (Gutachter)
Prof. Dietmar Schmidtbleicher, Sportwissenschaftler an der Wolfgang-Goethe-Universität Frankfurt am Main
Daniel Strigel, Leiter des Fechtzentrums Tauberbischofsheim
Josef Dochtermann, Wolfgang Weber, Wolfgang Hanzl, Dung Congkak, Marcus Rabe – alle Mitarbeiter am Institut für Informationstechnik

Mit dabei auf dem ispo Messestand:
David Neumann
David Rummel
Pierre Ulfig