41. BMW BERLIN-MARATHON am 28. September 2014

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Einfluss der Witterung auf Leistungen bei Ausdauerläufen

Von Dipl.-Met. R. Fuchs

01.02.2003

Die folgende Auszug entstammt der Diplomarbeit von Dipl.-Met. Robert Fuchs, der diese Arbeit bei der Auswertung vergangener BERLIN-MARATHONs entwickelte.

Einleitung

An einem heißen Sommertag im Jahre 490 v. Chr. lief der griechische Bote Philippides sechsund-zwanzig hügelige Meilen von Marathon nach Athen, um die Nachricht vom Sieg der Athenischen Armee über die Perser zu verkünden. Wir wissen nicht, inwieweit diese Legende Herodots auf Tatsa-chen beruht; dennoch ist fast jedem heutigen Marathonläufer das Ende jener Geschichte bekannt: Nach Überbringung der freudigen Botschaft und total erschöpft verstarb der Soldat an den Folgen eines Hitzschlags.

Hitzeschäden sind vermeidbar. Organisatoren von Sportveranstaltungen, Trainer und Sportler selbst können hierzu beitragen. Mit zunehmendem Wissen um die Physiologie der Dauerleistung gewann auch die Berücksichtigung der Wärmebilanz des menschlichen Körpers an Bedeutung. Der bewusstere Umgang mit den Grenzen der eigenen physischen Leistungsfähigkeit hat nicht zuletzt dazu beigetra-gen, dass die Ereigniswahrscheinlichkeit für Komplikationen beim Marathonlauf heute nicht höher ist als im normalen Leben .

... kurzgefasst

Eine Auswertung des BERLIN MARATHONs hat gezeigt, dass deutliche Zusammenhänge zwischen den Marathon-Ergebnissen und Wettergrößen wie Lufttemperatur, Feuchttemperatur und Klimasum-menmaßen (= Index, der mehrere Wettergrößen zusammenfasst) bestehen. Die Laufzeiten von mehr als fünfzig Jubilee-Läufern wurden mit den stündlichen meteorologischen Daten jedes Wettkampfta-ges korreliert. Die grafischen und statistischen Auswertungen haben ergeben, dass die Lufttemperatur den besten Hinweis auf die Wettkampfergebnisse liefert. Der Korrelationskoeffizient zwischen den durchschnittlichen Laufzeiten der Jubilee-Läufer und der Lufttemperatur beträgt R=0,87. Sämtliche Klimasummenmaße zeigen einen signifikanten Zusammenhang mit der Wettkampfleistung. Darüber hinaus ist auch leichter Nieselregen leistungsfördernd.

... in Stichpunkten

Der Marathonlauf stellt eine physische Grenzbelastung dar, die vor allem die Wärmebilanz des menschlichen Körpers stark beansprucht. Bei körperlicher Arbeit sind die Muskeln die wichtigsten Wärmeproduzenten. Bei einem Wirkungsgrad von 20 bis 25% werden mindestens 75% des Energie-umsatzes in Wärme umgewandelt. Ohne Wärmeabgabe wäre der resultierende Anstieg der Körpertemperatur (etwa 1°C alle 5 bis 8 Minuten) für maximal 20 Minuten durchzuhalten. - Bei den Spitzenathleten werden bis zu 85% der individuellen maximalen Ausdauerleistungsfähigkeit während des gesamten Wettbewerbs eingesetzt. Auch bei Breitensportlern ist der Energieumsatz beachtlich. Demzufolge wirken widrige äussere Bedingungen, die Einfluss auf den Wärmehaushalt ausüben, leistungsbegrenzend.

Um im Rahmen einer Untersuchung ein repräsentatives Resultat zu gewährleisten, musste ein breites Leistungsspektrum an Marathonteilnehmern betrachtet werden. Außerdem sollten nur mehrfache Teil-nehmer berücksichtigt werden, um die individuellen Leistungsdaten als abhängige Größen gegenüber-stellen zu können. Unerwünschte, personenbezogene Einflussgrößen wurden herausgefiltert.

Der BERLIN-MARATHON ist aufgrund seiner langen Tradition und der seit 1981 vergleichbaren Streckenführung ein geeignetes Untersuchungsobjekt. Die Jubilee-Läufer (mindestens 10 Teilnahmen) sind die ideale Probandengruppe. Ihre Angaben zu Laufzeiten und persönlichen Daten (Alter, Ge-schlecht, Größe, Gewicht) ermöglichten eine individuelle Leistungskontrolle. Das bewusst breit ange-legte Alters- und Leistungsspektrum war Voraussetzung für ein allgemeingültiges Ergebnis.

Die vom Meteorologischen Institut der FU Berlin zur Verfügung gestellten stündlichen bzw. 3-stündlichen Messwerte der Temperatur, der Feuchte, der mittleren Windgeschwindigkeit, der Global-strahlung u. v. m. sowie die 30-jährigen Mittelwerte ebendieser Parameter (1971-2000) ermöglichten eine Selektion der maßgeblichen Einflussgrößen. Wetterkarten und –berichte („Berliner Wetterkarte“) vom jeweiligen Marathontag ermöglichten darüber hinaus die Betrachtung von Luftmassen, Fronten und Großwetterlage in einer erweiterten Analyse.

Die Auswertungen haben gezeigt, dass sich die Laufzeiten in Abhängigkeit von der Ausprägung ein-zelner Wetterparameter signifikant unterscheiden. Die Marathonlaufzeiten korrelieren mit der Luft- Feucht- und Strahlungstemperatur, dem Wasserdampfdruck, der relativen Feuchte und der Umströ-mungsgeschwindigkeit des Läufers. Die Abhängigkeit zur Lufttemperatur war am deutlichsten. Der Einfluss von Strahlungstemperatur und Windgeschwindigkeit ist aufgrund der urbanen Bebauung stark vermindert. Die individuelle Strahlungsbelastung unterliegt u. a. dem Verhalten des einzelnen Läufers (Aufsuchen schattiger Straßenhälften). Von den thermoregulatorisch maßgeblichen Parametern sind die Lufttemperatur und die Luftfeuchte entscheidend. Im Gegensatz zu Sonne und Wind kann sich ein Marathonläufer der Lufttemperatur und den Feuchteverhältnissen nicht entziehen. Abgesehen von einer angepassten Kleiderwahl und ausreichender Flüssigkeitszufuhr während des Rennens können dem Körper kaum Entlastungen geboten werden. Was in der Vorbereitung (Trainingszustand, Akkli-matisationsgrad ...) versäumt wurde, lässt sich nun nicht mehr kompensieren. Luft- und Feuchttempe-ratur stellen gute Indikatoren für die thermische Belastungssituation beim Berlin-Marathon dar. Allein die Lufttemperatur(-prognose) für 10 Uhr MEZ gibt bereits einen guten Hinweis auf die thermische Belastungssituation am Marathontag. 10-Uhr-MEZ-Werte unter 12°C führten zu überdurchschnittli-chen Ergebnissen, unterdurchschnittliche Resultate waren stets mit Temperaturen über etwa 14°C verbunden.

Der Einfluss der Großwetterlage konnte mithilfe der nach Hess und Brezowsky und von Enke erfolgten Klassifikationen untersucht werden. Die deskriptive Analyse hat gezeigt, dass vor allem das Tempera-turregime der objektiven Klassifikation der Großwetterlagen nach Enke die Differenzierung zwischen den Jahren leistungsbezogener Extrema am deutlichsten wiedergibt. Der Warmluftkörper über Südeu-ropa charakterisiert das leistungsschwächere, der Kaltluftkörper über Nordost-europa dagegen das leistungsstärkere Marathonjahr. Luftmassen arktischen und subpolaren Ursprungs beeinflussen die durchschnittliche Leistungsfähigkeit beim Marathon positiv. Das Gegenteil gilt für erwärmte bzw. gealterte Luftmassen und Subtropikluft. Aufgrund der geringen Stichprobenzahl bzw. Auswer-tungsjahre haben diese Ergebnisse aber nur beschreibenden Charakter.

Ein Vergleich der eigenen Ergebnisse mit ähnlichen Untersuchungen (Boston-Marathon / USA und Bejing-Marathon / China) konnte zeigen, dass eine große Leistungsheterogenität der untersuchten Marathonläufer für die Allgemeingültigkeit des Gefundenen entscheidend ist. Die Lufttemperatur und die Feuchttemperatur zeigten bei der Analyse des Bejing-Marathons deutliche Parallelen zum Berlin-Marathon. Auch die positive Wirkung leichten Niederschlags wurde bestätigt. Die größere Bedeutung der Feuchte beim Boston-Marathon könnte vom maritim geprägten Klima ausgehen. Der Autor weist ausdrücklich darauf hin, dass die hier vorgestellten Ergebnisse nur die Verhältnisse beim BERLIN-MARATHON wiedergeben und nicht verallgemeinert werden dürfen. Dies betrifft insbesondere die quantitativen Angaben.

Weitere Untersuchungen unter Berücksichtigung der individuellen Leistungsfähigkeit der Läufer sind erforderlich. So stellt die maximale Sauerstoffaufnahmekapazität (VO2max) als Ausdruck höherer Ökonomie und größerer Leistungsreserven im Ausdauersport eine thermoregulatorisch bedeutsame Größe dar. Die verfügbaren Daten erlaubten eine entsprechende Untersuchung leider (noch) nicht.

Resümee

Die Marathonleistung wird von vielen Randbedingungen mitbestimmt. Einige davon können von uns nicht beeinflusst werden (Konstitution, Körperwuchs, Witterung, u. v. m.), andere dagegen erfordern lediglich ein bewusstes Erkennen und Handeln. Eine langfristige und gezielte Vorbereitung durch regelmäßiges Training wird stets vorausgesetzt. Durch angepasstes Verhalten könnte manch enttäu-schendes Marathonergebnis vermieden werden. Umso mehr gilt es, den beeinflussbaren Faktoren un-sere Aufmerksamkeit zu schenken. Vor der Reaktion steht aber immer die bewusste Wahrnehmung und Auseinandersetzung mit den Gefahren. Das Zusammenspiel von Witterung und Ausdauerleistung sollte in diesem Zusammenhang nicht vernachlässigt werden!


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