Das vorliegende Projekt dient der wissenschaftlichen Unterstützung der deutschen KaderathletInnen im Speerwerfen und Kugelstoßen. Mittels eines Echtzeitfeedbacksystems, welches aus mehreren Inertialsensoren und einer synchronen Videoaufzeichnung besteht, sollen leistungsrelevante biomechanische Parameter der Wurf- und Stoßbewegung der AthletInnen erfasst und veranschaulicht werden. Die Ergebnisse dieses Techniktrainings dienen als Feedback für TrainerInnen und AthletInnen. Der DLV geht davon aus, dass durch die Anwendung modernster Technologien in diesem Projekt und durch den ständigen Austausch zwischen den WissenschaftlerInnen und den TrainerInnen ein Echtzeitfeedbacksystem entsteht, das im täglichen Training selbstständig genutzt werden kann und somit die Trainingssteuerung optimiert.

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Biomechanische Echtzeit-Leistungsdiagnostik im Freizeit- und Spitzensport für den bewegungsgesteuerten Selbstausbildungsprozess und für das Broadcasting unter besonderer Beachtung schneller Aktorik und Sensorik.Trend- und Individual-Sportarten entwickeln das individuelle Bewegungskönnen sowohl spielerisch spaßorientiert als auch leistungsorientiert. Sensorbasierte Kommunikationssysteme im Heimbereich (Spielkonsolen) beziehen den Sportler über die sensorische Erfassung seiner Bewegungen direkt in die Handlung ein. Smartphones in Kopplung mit am Kopf angebrachten Displays werden in naher Zukunft hervorragende Möglichkeiten bieten, auch im Outdoor-Bereich für viele Sportarten einen bewegungsgesteuerten Selbstausbildungsprozess durchführen zu können. Der BYOD(Bring Your Own Device)-Trend wird sich auf den Spitzensport übertragen. Qualitative Unterschiede werden in der schnellen Interpretation der Daten und im integrierten Feedback des Trainers liegen. Dadurch können Verbesserungspotenziale und Trainingsdefizite sowie mögliche Belastungsgrenzen oder Gesundheitsrisiken eines Sportlers online festgestellt werden. Um die Qualität der technischen Ausführung einer sportlichen Bewegung bewerten zu können, muss die biomechanische Leistungsdiagnostik Körper und Bewegungsdaten sensorisch erfassen, interpretieren und in einfacher Form echtzeitnah und synchron an den Sportler zurück melden. Das zunehmende Interesse an Bewegungs- und Vitalparametern wirkt sich auch auf die Präsentation von Sportwettkämpfen aus. Das Anspruchsdenken des Zuschauers, bedingt durch seine persönlichen Erfahrungen in der Interpretation von Vital- und Bewegungsdaten, erfordert eine echtzeitnah aufbereitete Präsentation des sportlichen Wettkampfs im Broadcast auf verschiedenste Medien, z.B. auf der Anzeigetafel im Stadion, dem Smartphone an der Sportstrecke oder dem heimischen Bildschirm.

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Es soll ein Stumpftrainingsgerät mit Feedbacksystem entwickelt werden, das hilft die verbleibende Oberschenkelmuskulatur von Amputationspatienten (untere Extremität) optimal zu trainieren. Dieses Gerät wird anschließend evaluiert und die Trainingserfolge mittels Ganganalyse und MRT-Aufnahmen kontrolliert.

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Im Rahmen des Projekts erfolgt die trainingswissenschaftliche und leistungsdiagnostische Begleitung vor allem der Sportarten Schwimmen, Leichtathletik und Kanu am Olympiastützpunkt Magdeburg/Halle. Hierbei werden nicht nur in regelmäßigen Abständen entsprechende leistungsdiagnostische Maßnahmen mit den jeweiligen Athleten durchgeführt sondern auch neue Methoden zur Leistungsdiagnostik entwickelt.

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Ziel des Projekts ist die Ermittlung von Kräften am Fahrrad mit einen Gesamtgewicht von 170kg für die Ableitung mehrstufiger Prüfprogramme, die sich an der DIN 14764 anlehnen. Duchrgeführt werden Testfahrten mit E-Bikes mit und ohne Unterstützung durch den Elektromotor. Das Gewicht der Probanden soll zwischen 110kg und 150kg liegen.

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Mit einem Industriepartner wird im Rahmen der Entwicklung neuer oder verbesserter Sportschuhe kooperiert. Es sind auch Fragestellungen die Interaktion der Schuhe mit Sportbelägen einbezogen.

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Epidemiologische Studien zeigen, dass im Snowboardsport (sowohl im Breiten- als auch Leistungssport) ein hohes Verletzungsrisiko im Bereich der unteren Extremitäten vorliegt. Weiterhin verdeutlichen aktuelle Marktstudien, dass derzeitige Snowboardbindungen keine Lösung für diese "ausrüstungsbedingten" Verletzungen anbieten.
Ziel des Projektes ist es daher, eine Snowboard-Auslösebindung zu entwickeln, die verletzungsrelevante Kräfte im Falle eines Sturzes reduziert. Es soll somit zur Sicherheit im Snowboardsport beigetragen werden. Neben der reinen konstruktiven Entwicklung sind insbesondere die Evaluation der Auslösefunktion im Labor (mechanische Test, Simulation) und die Evaluation der Bindung in der realen Snowboardumgebung wichtige Bestandteile des Projektes.

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Anwendung der 3-D Bewegungsanalyse und verschiedener Verfahren der Modellbildung und Simulation im Hinblick auf die biomechanische Untersuchung von Athleten und deren Ausrüstung. Unter dem Aspekt der Produktentwicklung werden neue Verfahren und Methoden entwickelt und bestehende genutzt.

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Im Rahmen des Projekts erfolgt die trainingswissenschaftliche und leistungsdiagnostische Begleitung vor allem der Sportarten Schwimmen, Leichtathletik und Kanu am Olympiastützpunkt Magdeburg/Halle. Hierbei werden nicht nur in regelmäßigen Abständen entsprechende leistungsdiagnostische Maßnahmen mit den jeweiligen Athleten durchgeführt sondern auch neue Methoden zur Leistungsdiagnostik entwickelt.

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Im Rahmen des Projekts werden Spielkonsolen verschiedener Hersteller getestet. Hierbei wird zum Beispiel überprüft, inwiefern durch die Spiele ein physiologisch wirksamer Trainingsreiz ausgelöst wird, inwiefern Lernfortschritten im Bereich Koordination und Technik im Längsschnitt zu beobachten sind und wie die Spiele und Spielkonsolen für Personen unterschiedlicher Altersgruppen und unterschiedlichen Leistungsniveaus geeignet sind.

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Förderkennzeichen: IIA1-070609/09
Das Ziel des Projektes ist die Evaluierung eines Ganzkörperinertialmesssystems (MVN, Fa. Xsens, Niederlande) für den Einsatz zur Bewegungsanalyse in den leichtathletischen Disziplinen Kugelstoß, Diskus- und Hammerwurf. Dabei ist zum einen die Genauigkeit des Systems in Bezug auf die Erfassung leistungsrelevanter Bewegungsparameter von Interesse. Ein weiterer Aspekt bezieht sich auf die praktische Eignung des Systems zum Einsatz in der Technikdiagnostik im Hochleistungssport.

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Es werden leistungsdiagnostische Maßnahmen mit den Athleten am Olympiastützpunkt Magdeburg im konditionellen Bereich sowie im Bereich Technik (Bewegungsanalysen) durchgeführt.Involviert sind vor allem die Sportarten Schwimmen, Leichtathletik, Rudern Kanu sowie Handball.

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Die detaillierten Ziele des Forschungsprojekts liegen in der Entwicklung einer neuen Snowboardbindung und eines neuen Snowboardstiefels, was zu einer deutlichen Leistungssteigerung führen soll. Diese wird erzielt durch eine verbesserte Fahrperformance im Sinne von optimierter Kraftübertragung auf die Kanten und eine feinere Abstimmung der Einheit Board-Bindung-Boot. Gleichzeitig wird ein großes Augenmerk auf die Prävention gelegt. Gerade bei hohenTrainingsumfängen und langen Fahrten muss der Fahrer sowohl im Boardercross- als auch im Freestyle-Bereich sehr viele kleine Schläge einstecken, die das Fußgelenk und den Bänder-/Muskelapparat enorm belasten. Umso stärker gilt dies bei nicht perfekt gestandenen Landungen, wo es häufig zum snowboarder`s ankle-syndrom (Fraktur des Sprunggelenkfortsatzes) kommt. Um die Unterschiede der neuen Bindung zu herkömmlichen Bindungen ermitteln und einordnen zu können, bedarf es eingehender biomechanischer Untersuchungen: Mittels eines Inertialmesssystems sollen relevante kinemetrische Parameter bestimmt werden und die Aktivität bewegungsrelevanter Muskulatur soll mittels Oberflächenelektromyographie erfasst werden.

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Im Rahmen der Begleitung des Trainings der deutschen Bogen-Nationalmannschaft werden zur Trainingssteuerung folgende leistungsdiagnostische Parameter erhoben:

• Bewegung des Visiers beim Zielen und bei der Schußauslösung
• Schwankungen der Auszugslänge während des Zielvorgangs

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Im Bogenschießen steht im Jahr 2007 die in Leipzig auszutragende Weltmeisterschaft an, die zugleich der Qualifikation zu den olympischen Spielen im Jahr 2008 dienen soll. Um den Trainingsprozess zu optimieren, besteht das Ziel, auf der Basis von Trainingsprotokollierungen, umfassender prozessbegleitender leistungsdiagnostischer Maßnahmen sowie von Wettkampfergebnissen entsprechende Trainingswirkungsanalysen (TWA) mit den deutschen Kaderathleten in Vorbereitung auf die WM und die olympischen Spiele durchzuführen. Ein umfassendes Instrumentarium leistungsdiagnostischer Verfahren zum Bogenschießen wurde im Rahmen vorangegangener Projekte entwickelt:
(a) System Noptel zur Erfassung der Bewegung des Bogens (b) System zur Erfassung des zeitlichen Verlaufs der Auszugslänge © Erfassung der KSP-Schwankungen beim Zielen (d) EMG (e) Erfassung der Zeitdauer Klicker-Schuss. Alle Systeme sind nahezu rückwirkungsfrei einzusetzen.

Methoden zur TWA (Modellbildung):
Zeitreihenanalysen, Neuronale Netze, Neuro-Fuzzy-Methoden, antagonistische Modelle.

Auf der Basis entsprechender validierter einzelfallanalytischer Modelle soll dann versucht werden das individuelle Training der Schützen zu optimieren.

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Im Bogenschießen stellen die Analyse des Auszugsverhaltens und der Bewegung des Bogens unmittelbar vor dem Schuss ein wichtiges Instrumentarium einer prozessbegleitenden Leistungsdiagnostik dar. Der Nachteil des Systems zur Erfassung der Bogenbewegung ist, dass es nicht im Freien angewandt werden kann, da es auf
Infrarotlicht basiert . Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Software für einen Messplatz (die Hardware ist vorhanden) zu entwickeln, so dass die Bogenbewegung über eine handelsübliche DV-Kamera für den Schützen völlig rückwirkungsfrei im Freien und in der Halle erfasst werden kann. Weiterhin soll das System die Möglichkeit
bieten, das Auszugsverhalten synchron zu erfassen. Es sollen drei Softwaremodule entwickelt werden: Eines zur prozessbegleitenden trainingswissenschaftlichen Leistungsdiagnostik, eines zur Wettkampfdiagnostik (nur Bogenbewegung) und eines, das von den Schützen selbst im täglichen Training genutzt werden kann.

Das Programm soll mit der Programmiersprache LabView (Version 7.1) entwickelt werden.

Eingesetzt werden soll das System im Rahmen der Vorbereitung auf die Olympischen Spiele 2008.

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Ziel dieses Projektes ist es, die Beschlagsbildung an Visieren von Rodelhelmen zu verhindern bzw. zu reduzieren, indem das Wirken verschiedener Antibeschlagsmittel unter Feldbedingungen mit Kaderathleten erprobt wird. Dabei ist das Beschlagen an den Visieren unter zwei Problemstellungen zu betrachten: a) Beschlagen an der Innenseite und b) Beschlagen an der Außenseite.

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Einleitung: Empirische Untersuchungen deuten darauf hin, dass geringeres Gewicht eines olympischen Recurve-Bogens zu einer höheren Trefferquote führt. Dies ist plausibel, da Schützen, die das Finale bei olympischen Spielen oder Weltmeisterschaften erreichen, mehr als 200 Pfeile an einem Tag schießen. Das Ziel des ist deshalb die Entwicklung eines Bogenmittelteils mit reduzierter Masse bei ungefähr gleicher Steifigkeit wie die bisher verwendeten Mittelteile. Methoden:Erstellung eines parametrischen CAD-Modells eines Bogenmittelteils, Optimierung der Parameter hinsichtlich des Ziels geringe Masse bei hoher Steifigkeit mittels Evolutionärer Algorithmen, spanende Fertigung eines optimierten Mittelteils aus einer Magnesiumlegierung

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Die Zielsetzung des Projektes ist die Erforschung und Entwicklung einer Messeinrichtung für die Bestimmung sportspezifischer Parameter im (alpinen) Skilauf für Leistungssport, Sportwissenschaft und Breitensport.

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In den Wintersportarten wie Bob, Rennrodeln und Skeleton tritt das Problem auf, dass der Sichtschutz der Helme häufig beschlägt und bei den niedrigen Außentemperaturen vereist. Dies führt zu erheblichen Sichteinschränkungen. Als Ursache für das Beschlagen wird die körperliche Beanspruchung in der Startphase und die daraus resultierende Exspiration gesehen. Die relativ geringen Umgebungstemperaturen führen zu einem Niederschlag der Feuchtigkeit aus der Atemluft, da in der Startphase kaum Fahrtwind auftritt. Betroffen sind hiervon insbesondere strömungsgünstige Helme mit Visieren. Deshalb werden von manchen Sportlern statt Visieren Skibrillen verwendet, was zu einem höheren Strömungswiderstand am Kopf während der Fahrt führt und somit bei Sportarten, bei denen es auf Tausendstel Sekunden ankommt, einen Nachteil darstellt. Ziel des Projektteiles Beschichtungen für optische Ausrüstungsgegenstände ist es deshalb, das Beschlagen und Vereisen von Visieren mit Hilfe von geeigneten Beschichtungen weitestgehend zu verhindern, so dass die strömungsgünstigen Helme im Wettkampf verwendet werden können.Durch die Reibung zwischen Kufen und Eis entsteht ein Abrieb in Form von zerstörtem Eis. Dieses bleibt teilweise an den Kufen haften und führt damit zu einer Erhöhung des Reibungswiderstandes. Betroffen ist hierbei besonders das Bobfahren.Ziel des Projektteiles Haftverminderung bzw. verhinderung von zerstörtem Eis an Kufen durch Beschichtungen ist es, mit Hilfe von geeigneten Beschichtungen das Anhanften von zerstörtem Eis an Kufen weitestgehend zu verhindern

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Ein wesentliches Ziel des sportlichen Trainings im Leistungssport besteht im Auslösen von Anpassungsmechanismen, die zu einer Verbesserung der sportlichen Leistungsfähigkeit des Athleten führen. Ergebnisse aus früheren Projekten zum Schwimmen deuten darauf hin, dass es Zusammenhänge zwischen den Frequenzen oberflächenelektromyographischer Signale und dem momentanen Leistungszustand eines Athleten gibt. So wird vermutet, dass die Frequenzen oberflächenelektromyographischer Signale leistungsrelevanter Muskeln dem Verlauf der sportlichen Leistungsfähigkeit während der Hochbelastungsphase und der Taperphase in der unmittelbaren Wettkampfvorbereitung folgen und somit intraindividuell der Zeitpunkt höchster Leistungsfähigkeit mit dem Zeitpunkt der höchsten mittleren Frequenz des EMG-Signals zusammenfällt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb, dies im Rahmen von mehreren Längsschnittsanalysen mit einer hohen zeitlichen Testdichte nachzuweisen. Damit könnten im Rahmen der Trainingssteuerung durch die Bestimmung der EMG-Frequenzen individuell Aussagen über den Fortschritt des Adaptationsprozesses im Hinblick auf das Erreichen des Leistungsmaximums gemacht werden. Über einen Vergleich der EMG-Frequenzen mit in sportartspezifischen Tests erbrachten Leistungen könnten Rückschlüsse auf die maximal mögliche Testleistung und damit Wettkampfleistung gezogen werden.

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Im Rahmen des Projektes werden bestimmt: 1. Die Bewegungstrajektorie des Zielpunktes im Bogenschießen bis zur Schussauslösung durch den Schützen: Am Bogen werden ein Infrarot-Sender und -Empfänger (Noptel®, Finnland) angebracht. Damit kann während des Zielens und beim Lösen des Schusses die Bewegung des Zielpunktes auf der Zielscheibe für den Schützen nicht sichtbar erfasst werden. Über einen Laser, der zusätzlich am Infrarot-Sender befestigt ist, gelingt die schnelle Justierung des Systems.2. Bestimmung der Konstanz der Auszugslänge: Mit Hilfe eines speziellen rückwirkungsfreien Messsystems wird der zeitliche Verlauf der Auszugslänge in den letzten 2 sec. unmittelbar vor der Schussauslösung gemessen und aufgezeichnet. Bei entsprechenden Fehlerbildern wird dem Schützen eine Rückmeldung gegeben. Weiterhin kann die intraindividuelle Konstanz des zeitlichen Verlaufs der Auszugslänge im Längsschnitt untersucht werden.

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Das Institut für Sportwissenschaft der Otto-von-Guericke Universität Magdeburg erstellt im Auftrag des Bundesinstituts für Sportwissenschaft eine Expertise über die verschiedenen Bereiche und Felder der Nanotechnologie zur Verbesserung von Oberflächen- bzw. Grenzflächeneigenschaften an Sportgeräten, in welchen eine Umsetzung für den Spitzensport möglich ist. Konkret soll die Expertise Möglichkeiten zur Verbesserung der Ober- bzw. Grenzflächeneigenschaften zwischen Festkörper und Luft (Aerodynamik), Festkörper und Wasser (Hydrodynamik) und der Tribologie in Bezug auf Anwendungen in Spitzensport anbieten. Ein Schwerpunkt der Expertise soll die Zusammenstellung von Oberflächen- und Grenzflächenanforderungen an Sportgeräte und Sportausrüstung vor allem in den olympischen Sportarten unter Beachtung des Regelwerkes mit einer zugehörigen Marktanalyse und Schutzrechtrecherchen beinhalten. Weiterhin sind Machbarkeitsstudien im Hinblick auf die Erzeugung nanotechnologischer Schichten auf den Grenzflächen der entsprechenden Sportgeräte und Ausrüstungen vorgesehen: Hier dürften besonders Beschichtungsverfahren im Niedertemperaturbereich (35°C bis 150°C) von Interesse sein: So ermöglichen diese Verfahren die Beschichtung von Polymeren und Faserverbundwerkstoffen sowie die Beschichtung von mittels Rapid-Prototyping-Verfahren hergestellter Modelle.

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Ein wesentliches Ziel des sportlichen Trainings im Leistungssport besteht im Auslösen von Anpassungsmechanismen, die zu einer Verbesserung der sportlichen Leistungsfähigkeit des Athleten führen. Ergebnisse aus früheren Projekten zum Schwimmen deuten darauf hin, dass es Zusammenhänge zwischen den Frequenzen oberflächenelektromyographischer Signale und dem momentanen Leistungszustand eines Athleten gibt. So wird vermutet, dass die Frequenzen oberflächenelektromyographischer Signale leistungsrelevanter Muskeln dem Verlauf der sportlichen Leistungsfähigkeit während der Hochbelastungsphase und der Taperphase in der unmittelbaren Wettkampfvorbereitung folgen und somit intraindividuell der Zeitpunkt höchster Leistungsfähigkeit mit dem Zeitpunkt der höchsten mittleren Frequenz des EMG-Signals zusammenfällt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es deshalb, dies im Rahmen von mehreren Längsschnittsanalysen mit einer hohen zeitlichen Testdichte nachzuweisen. Damit könnten im Rahmen der Trainingssteuerung durch die Bestimmung der EMG-Frequenzen individuell Aussagen über den Fortschritt des Adaptationsprozesses im Hinblick auf das Erreichen des Leistungsmaximums gemacht werden. Über einen Vergleich der EMG-Frequenzen mit in sportartspezifischen Tests erbrachten Leistungen könnten Rückschlüsse auf die maximal mögliche Testleistung und damit Wettkampfleistung gezogen werden.Geplant sind drei Untersuchungskomplexe: Im ersten Untersuchungskomplex werden Leistungsschwimmerinnen (u. a. 2 A-Kader) während und nach einem Trainingslager über einen Zeitraum von 8 Wochen untersucht. In einem zweiten Komplex werden leistungsorientierte Schwimmerinnen aus dem Nachwuchsbereich und in einem dritten Komplex leistungssportorientierte Sportstudierende erfasst. Im letzteren Komplex wird sich auf Radsport und Rudern konzentriert, da sich diesbezügliche Tests in einem hohen Maße standardisieren lassen. Die Datenerhebungen in den Komplexen 2 und 3 finden dreimal wöchentlich in einem Zeitraum von 10 Wochen statt. Somit kann ein relativ genauer zeitlicher Verlauf des sportlichen Leistungsvermögens und des Frequenzverhaltens erfasst und der Zeitpunkt des individuellen Leistungsmaximums bestimmt werden.

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Einleitung: Empirische Untersuchungen deuten darauf hin, dass geringeres Gewicht eines olympischen Recurve-Bogens zu einer höheren Trefferquote führt. Dies ist plausibel, da Schützen, die das Finale bei olympischen Spielen oder Weltmeisterschaften erreichen, mehr als 200 Pfeile an einem Tag schießen. Das Ziel des Projekts war deshalb die Entwicklung eines Bogenmittelteils mit reduzierter Masse bei ungefähr gleicher Steifigkeit wie die bisher verwendeten Mittelteile. Methoden:Erstellung eines parametrischen CAD-Modells eines Bogenmittelteils, Optimierung der Parameter hinsichtlich des Ziels geringe Masse bei hoher Steifigkeit mittels Evolutionärer Algorithmen, spanende Fertigung eines optimierten Mittelteils aus einer vorgeschmiedeten Aluminiumlegierung.Ergebnisse: Das optimierte Bogenmittelteil ist mit 871g Masse bei vergleichbarter Steifigkeit fast 250g leichter als vergleichbare Mittelteile.Momentan wird das optimierte Mittelteil von der Deutschen Nationalmannschaft der Bogenschützen getestet.

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Qualitative und quantitative Analysen der sportlichen Leistungsfähigkeit zählen in der Sportwissenschaft zu den wichtigsten und auch komplexesten Aufgaben. Ein verbreitetes Verfahren zur Untersuchung inter- und intramuskulärer Koordination ist die Oberflächenelektromyografie, bei der mittels Quantifizierung des gemessenen elektrophysiologischen Signals Aussagen über neuromuskuläre Ansteuerungs-prozesse im Zusammenhang mit sportlicher Leistungsfähigkeit abgeschätzt werden. Herkömmliche Verfahren zur Frequenzanalyse oberflächenelektromyografischer Signale sind aus methodischer Sicht nur eingeschränkt auf sportwissenschaftliche Fragestellungen anwendbar, da biologische Signale die Voraussetzung der Stationarität nicht erfüllen.Die zeitvariante Spektralanalyse stellt ein dynamisches Verfahren für die Auswertung nichtstationärer biologischer Signale dar. Entsprechend der Zielsetzung des Projektes, das Verfahren der Zeitvarianten Spektralanalyse auf verschiedene Problemstellungen zu Wirkungen des Trainingsprozesses im Techniktraining und im Krafttraining sowie zu Fragen der Ermüdung anzuwenden, wurden folgende drei Untersuchungskomplexe bearbeitet:Komplex 1: Einfluss des Trainingsprozesses im Techniktraining von Willkürbewegungen auf das zeitliche Frequenzverhalten der EMG-Signale bewegungsrelevanter Muskeln am Beispiel des Bogenschießens,Komplex 2: Auswirkungen von Training auf das zeitliche EMG-Spektrum relevanter Muskeln bei maximaler isometrischer Belastung,Komplex 3: Einfluss der Ermüdung bei isokinetischer schwimmspezifischer Belastung auf das zeitliche EMG-Spektrum ausgewählter Muskeln.

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Mit Hilfe Neuronaler Netze können Prognosen von Wettkampfleistung von Schwimmern im Hochleistungsbereich erstellt werden.

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