Mindestens ein «Knie der Nation» gehört immer zur Delegation, wenn die Schweizer Skifahrer auf Medaillenjagd gehen. Begründet wurde diese Tradition 1985. Damals bangte die Nation, ob es der Pistengott Pirmin Zurbriggen trotz Meniskusschaden an der WM in Bormio zu etwas bringen würde. Er wurde Weltmeister.

Diesmal, bei den Olympischen Winterspielen im russischen Sotschi, heisst der Fahnenträger der Geschundenen Beat Feuz. Seit fast zwei Jahren plagt den Berner Skirennfahrer das linke Knie. Jetzt ist er wieder zurück – mehr oder weniger. «Ich bin nie schmerzfrei», sagt er, «und das stört ein bisschen.» Fatalistisch gibt sich auch Feuz’ Ski- und Leidensgenossin Dominique Gisin: «Solche Probleme sind in unserem Sport alltäglich.» Nach neun Knieoperationen muss man das der 28-Jährigen aus Engelberg wohl glauben.

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130 Kilogramm lasten auf den Schultern

Dass beim Leistungssport Schmerzen inbegriffen sind, ist wenig erstaunlich. Denn die Körper der Athletinnen und Athleten sind enormen physikalischen Belastungen ausgesetzt. Wie stark die Kräfte in acht olympischen Sportarten wirken und womit diese in Alltagssituationen verglichen werden können, errechneten Bewegungswissenschaftler und Physiker der ETH Zürich exklusiv für den Beobachter (siehe «Die Wucht der Kräfte» auf der zweiten Seite). Um beim Beispiel Ski alpin zu bleiben: Auf einen Spitzenabfahrer, der die Piste von Sotschi herunterbrettert, wirken Belastungen, die etwa dem Zweieinhalbfachen seines Körpergewichts entsprechen. Im Fall von Beat Feuz sind das rund 212 Kilo – so viel, wie ein anständiges Klavier wiegt. Kein Wunder, lässt das havarierte «Knie der Nation» grüssen. Ein Hobbyfahrer müsste in der gleichen Konstellation wegen der geringeren Geschwindigkeit und der ausschweifenderen Kurven lediglich das Zusatzgewicht eines gut gefüllten Rucksacks aushalten, also etwa 16 Kilo. «Leistungssport und Breitensport sind zwei verschiedene Welten», sagt denn auch Othmar Brügger, Forscher bei der Beratungsstelle für Unfallverhütung (BfU). Allerdings: In der Summe tut auch normales Skifahren verdammt weh.

Jede Stunde 13 kaputte Skifahrer-Knie

Eine Rechenübung aus den Statistiken der BfU verdeutlicht, wie verbreitet die «Knie der Nation» im Wintersportland Schweiz sind. Jedes Jahr verletzen sich über 50'000 Schweizerinnen und Schweizer beim Skifahren, einen knappen Drittel erwischts am Knie. Heruntergebrochen auf die durchschnittlichen Betriebszeiten der Skigebiete (acht Stunden) in der Wintersaison (140 Tage), heisst das: jede Stunde 13 kaputte Skifahrer-Knie. Sie tragen ihren Teil zu einer Belastung auf anderer Ebene bei – zu den Folgekosten. Die insgesamt 70'000 Unfälle im Schneesport – also Ski-, Snowboard- und Schlittenfahren – führen zu rund 600'000 Arbeitsausfalltagen. Das hat 470 Millionen Franken an Ausgaben für die medizinische Behandlung sowie den Produktivitätsausfall zur Folge.

Das Fazit von all dem taugt schon beinahe zu einem olympischen Motto: Sport tut gut – meistens.

Die Wucht der Kräfte

Biomechanik ist eine interdisziplinäre Wissenschaft, die den Bewegungsapparat von Lebewesen unter dem Einfluss innerer und äusserer Faktoren untersucht. Die Erkenntnisse daraus nutzt die Industrie etwa in der Orthopädie oder der Schuh- und Implantateherstellung.

Der Zweig der Sportbiomechanik befasst sich mit Bewegungsmustern im Alltag und im Sport. Dabei werden die wirkenden Kräfte für Berechnungen und Simulationen verwendet, um die Wucht der Kräfte zu bestimmen. Für den vorliegenden Artikel erarbeitete ein Team der Gruppe Sportbiomechanik des Instituts für Biomechanik der ETH Zürich die Daten für vergleichende Grafiken zu acht Wintersport-Disziplinen. Mitgewirkt haben Michi Angst, Dave Burkhardt, Simon Bürgi, Olivier Meyer, Florian Schellenberg, Pascal Schütz und Roland Zemp sowie Silvio Lorenzetti, der Leiter der Gruppe.

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Eishockey: Wie ein Sprung aus drei Metern

Ein kerniger Bodycheck lässt bei den Eishockeyfans die Herzen höherschlagen – und bei den beteiligten Spielern werden die Knochen auf die Probe gestellt: Wenn zwei jeweils 90 Kilo schwere Spieler mit einer Geschwindigkeit von 28 km/h aufeinanderprallen, entsteht eine Energiemenge von 6000 Joule. Das entspricht der Energie, die entsteht, wenn eine erwachsene Person nach einem Satz aus drei Meter Höhe auf den Boden aufprallt. Oder vom Einmeterbrett in einen zwei Meter tiefen Swimmingpool springt – ohne Wasser.

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Snowboard: Höher als ein Sessellift

In einer Halfpipe mit den Dimensionen der Olympia-Anlage von Sotschi sind die Stars der Szene wie die Schweizer Hoffnung Iouri Podladtchikov in der Lage, bis zu 7,3 Meter über den Rand zu springen. Diese Kante wiederum liegt sieben Meter über dem Boden, womit der Boarder bei seinem «Air» faktisch eine Sprunghöhe von über 14 Metern erreicht. Angenommen, dort befände sich ein 12,5 Meter hoher Sessellift: locker darüber!

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Skeleton: Ein 20 Kilo schwerer Kopf

Geringer Luftwiderstand ist beim Skeleton entscheidend. Darum liegen die Piloten bäuchlings flach auf dem Schlitten und halten den Kopf möglichst tief – in der Idealposition trennen Kinn und Bahn nur fünf Zentimeter. Bei einem Tempo von bis zu 140 km/h wirkt in den Kurven das Fünfache seiner Gewichtskraft auf den Körper. Deshalb braucht ein Skeletonfahrer einen guten Nacken: Um mit dem Kinn nicht aufzuschlagen, muss er das fünffache Gewicht des Kopfs (durchschnittlich vier Kilo) halten können. Das sind neben dem Eigengewicht weitere 16 Kilo – so schwer wie zwei Harasse Bier.

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Ski alpin: Wie wenn ein Elefantenbaby mitfährt

Die Zeit hat Beat Feuz vorgelegt: 2.14 Minuten. Das war 2012 seine Siegerzeit beim Weltcuprennen auf der Olympia-Abfahrtspiste der Männer in Sotschi. Für die Simulation der Belastung, die während dieser Fahrzeit auf den Körper eines Profiskifahrers wirkt, wurden die Faktoren Geschwindigkeit und Kurvenradien berücksichtigt, ebenso die labile Gleichgewichtslage. Ergebnis: Der Athlet muss eine Belastung aushalten, die dem 2,58-Fachen seines Körpergewichts entspricht. Bei einem Fahrer, der wie Feuz 82 Kilo wiegt, könnte das heissen: Er ist 2.14 Minuten mit einem Elefantenbaby auf dem Buckel unterwegs – dieses ist etwa so schwer wie das virtuelle Zusatzgewicht von 130 Kilo. Ein Normalskifahrer kommt bei der Vergleichsrechnung mit dem Belastungsfaktor 1,2 davon: eigenes Körpergewicht (Annahme: 82 Kilo) plus lediglich 16 Kilo «Gepäck» – so viel wiegt ein dreijähriges Kind beispielsweise.

Auflösung Gewinnspiel

Gewinnerin des Gewinnspiels: Sara Liesch, Zürich

Preis: ein Paar hochwertige Salomon-Skis (Modell X-Race) inklusive Bindung verlost. Der Preis im Wert von 1059 Franken wird offeriert von der Athleticum Sportmarkets AG.

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Bob: Start mit 17 PS

Bobfahrer sind Kerle wie Felsbrocken: Die Mitglieder des Schweizer Nationalteams bringen im Schnitt 97,5 Kilo auf die Waage – zumeist Muskelmasse, versteht sich. Diese brauchen sie auch, denn wer beim Anschieben den 210 Kilo schweren Schlitten nicht schnell auf Tempo bringt, dem nützt weiter unten auch die feinste Linie eines Spitzenpiloten wie Beat Hefti nicht mehr viel. Der Start im Viererbob der Männer ist eine Explosion der Kräfte: In der ersten Anschubphase erbringen die Athleten eine Leistung von 17 PS.*

*Ein PS ist definiert als die Leistung, die erbracht werden muss, um einen 75 Kilo schweren Körper mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s gegen die Schwerkraft zu bewegen.

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Skispringen: 92 Meter weiter als ein Hobbyskifahrer

Liesse man einen 19 Kilo schweren Curlingstein über die Anlaufspur der Grossschanze von Sotschi hinabsausen, würde er schon nach 30 Metern wieder landen. Nicht sehr viel weiter käme ein Freizeitskifahrer (Annahme: 75 Kilo), für den nach 47 Metern Schluss mit dem Plumps-Sprung wäre. Richtige Skispringer wie Simon Ammann hingegen setzen dank guter Flugtechnik und damit mehr Auftrieb erst nach bis zu 139 Metern zur Telemarklandung an; dieser Satz entspricht dem Schanzenrekord auf der Olympiaschanze und reicht locker, um acht Lastwagen zu überspringen.

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Langlauf: 30-mal so viel Luft wie im Bürostuhl

Bis dem Schweizer Langlaufkönig Dario Cologna die Luft ausgeht, dauert es bekanntlich lange. Trotzdem ist diese Berechnung verblüffend: Ein Spitzenlangläufer atmet bei maximaler Belastung (Sprint) pro Minute bis zu 30-mal so viel Luft ein und aus wie ein durchschnittlicher Mensch bei Tätigkeiten im Büro und fast zehnmal so viel wie dieser Mensch bei der Fahrt zur Arbeit auf dem Velo. Pro Minute sind das: Büroarbeit acht Liter Luft, Velofahren 24 Liter, Langlaufen 224 Liter – das wären etwa 90 aufgeblasene Luftballone.

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Curling: Im Visier ist ein 50-Räppler

Es sieht ja schon im Fernsehen nach ziemlich anspruchsvoller Präzisionsarbeit aus, wenn die Curler ihre rund 19 Kilogramm schweren Steine übers Eis gleiten lassen. Mit welchen Schwierigkeiten es Cracks wie Mirjam Ott zu tun haben, zeigt ein Vergleich der Dimensionen: Verkleinert man die Ausmasse des Spielfelds so, dass es auf einem Wohnzimmertisch Platz findet, hat der Spielstein die Grösse eines 50-Rappen-Stücks – und der innerste Zielkreis, der 1,77 Meter weit entfernt liegt, ist exakt gleich klein.