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24 Newsletter FORSCHUNG Forschungsprojekt: Neue Konstruktionsrichtlinien für Straßenschuhe Schon mal an die Dynamik gedacht? Schuhe sind nicht nur modische Accessoires. Sie sollen vor allem den Fuß beim Gehen funktionell unterstützen. Erkenntnisse aus der Dynamik des Fußes werden bislang nur in der Sportschuhentwicklung und bei Spezialschuhen wie Armeestiefeln genutzt. Straßenschuhe dagegen werden bis heute nach statisch ermittelten Fußmaßen entwickelt. Die Ergebnisse aus der Sportschuhentwicklung sind nur bedingt auf Straßenschuhe übertragbar, weil Bewegungsabläufe und Belastungen wesentlich voneinander abweichen. ISC und PFI arbeiten daher an einem Forschungsprojekt, das die Frage beantworten soll, ob die Passform von Straßen- und Freizeitschuhen signifi kant verbessert werden kann, wenn die maßlichen Veränderungen des Fußes, wie sie während der Gehbewegung auftreten, bei der Konstruktion von Leisten und Schuhen berücksichtigt werden. Sich beschwerdefrei und uneingeschränkt bewegen zu können ist für die meisten Menschen eines der wichtigsten Kriterien, wenn sie über die Frage „Was ist Lebensqualität?“ nachdenken. Wir alle wollen bis ins hohe Alter aktiv und unabhängig sein. Die Gesundheit der Füße spielt dabei eine wichtige Rolle. Und daher steigen die Erwartungen an Schuhe, und zwar nicht nur an Sport- oder Spezialschuhe zur medizinischen Versorgung: Auch Alltags- und Freizeitschuhe müssen verbesserte Funktionalität und Passform aufweisen. Der Schuhmarkt ist ein heiß umkämpfter Markt. Eigentlich könnte man von einem Waren-Überangebot sprechen. Allerdings gibt es riesige Unterschiede, was die Qualität angeht. Für die Hersteller gilt: sich von der Masse absetzen. Vor allem Schuhe deutscher beziehungsweise europäischer Hersteller, die nicht im Niedrigpreis-Sektor angesiedelt sind, müssen durch herausragende Eigenschaften überzeugen, beispielsweise durch eine besonders gute Passform und ein besonders angenehmes Tragegefühl. Schuhkonstruktion nach dynamischen Aspekten – ultimativer Kick für die optimale Passform? Hier könnte das Forschungsprojekt von ISC und PFI wichtige Erkenntnisse bringen. Bisher werden Straßenschuhe nach statisch ermittelten Fußmaßen entwickelt. Das liegt daran, dass für die Schuhherstellung Leisten erforderlich sind – und der Leisten ist nun mal ein statisches Objekt. Alle durch die Gehbewegung bedingten dynamischen Veränderungen am Fuß müssen in statische Werte übersetzt und auf den Leisten übertragen werden. Erkenntnisse aus der Dynamik des Fußes werden schon seit langem bei der Sportschuhentwicklung berücksichtigt und haben dort zu wichtigen Schuh-Evolutionen geführt. Was für Spezialschuhe für bestimmte Sportarten gilt, ist aber nur bedingt auf Straßenschuhe übertragbar, weil hier andere Bewegungsabläufe und Belastungen auftreten. Die Frage ist: Kann die Berücksichtigung der Dynamik des Fußes bei der Konstruktion von Leisten und Schuhen die Passform von Straßen- und Freizeitschuhen tatsächlich signifi kant verbessern? PFI: Große Fußdatenbank Das PFI besitzt dank der Tatsache, dass es bis in die jüngste Vergangenheit großangelegte Fuß- und Beinmeßaktionen durchgeführt hat, sehr umfassende Informationen über die statischen Fußmaße der deutschen Bevölkerung, und zwar mit der erforderlichen statistischen Sicherheit. Das PFI hat auch Erfahrung darin, wie diese statischen Werte für die Leistenkonstruktion umzusetzen sind. Auf diesen Erfahrungen aufbauend soll das neue Projekt die Veränderungen an Füßen in Bewegung ermitteln und die Ergebnisse – als praxistaugliche Konstruktionsrichtlinien zusammengefasst – der Schuhindustrie zur Verfügung stellen.
Große individuelle Unterschiede beim Gehen In einem ersten Schritt wurden Ganganalysen durchgeführt und die dynamischen mit statischen Werten verglichen. Für die serielle Schuhproduktion ist es wichtig, Daten zu erarbeiten, die für das paßgerechte Beschuhen möglichst vieler Personen geeignet sind. Deshalb ist eine Einteilung nach Fußtypen erforderlich. Bisher wurden die Füße von rund 70 Probanden untersucht und zunächst statisch mit einem 3D-Scanner erfasst. Anschließend wurde die Druckverteilung an der Fußsohle beim Gehen ermittelt und durch eine synchronisierte Videoaufnahme ergänzt. Gegenwärtig werden diese Messdaten ausgewertet. Schon bei der Ganganalyse zeigen sich große individuelle Unterschiede bei den Testpersonen. Absätze verändert das Gangbild enorm Weiterhin wird der Einfl uss des Schuhs auf die Bewegung des Fußes in die Untersuchungen einbezogen. Da Straßenschuhe größtenteils Absätze haben, ist deren Einfl uss von großem Interesse. Bild a zeigt eine Druckverteilung in einem fl achen Schuh. Die Ganglinie beginnt in der Ferse, verläuft fast mittig zum Ballenbereich und endet im Bereich der Großzehe. Bild b veranschaulicht die Druckverteilung bei einem Schuh mit einer Absatzhöhe von 70 mm. Die Ganglinie ist deutlich kürzer und weicht in ihrem Verlauf von der des fl achen Schuhes ab. Die Ergebnisse dieser Messungen sollen bei der Leistenentwicklung berücksichtigt werden, um Straßenschuhe besser den dynamischen Anforderungen des Fußes anzupassen. Im Forschungsprojekt wird aber nicht nur der Leisten betrachtet. Auch Schaft- und Schuhbodengestaltung sollen in die Untersuchungen einbezogen werden, um effektive Lösungen zu fi nden. 01.2013 Magazin des Prüf- und Forschungsinstituts Pirmasens e. V. a b Druckverteilungsmessung in verschiedenen Schuhen a: flacher Schuh b: Schuh mit hohem Absatz Wenn es gelingt, die Erkenntnisse aus den biomechanischen Untersuchungen in Leisten und Schuhe umzusetzen, die einen deutlich spürbaren Unterschied zu „herkömmlichen“ Produkten aufweisen, bringt dies mehr Fußkomfort für die Kunden und eine messbare Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der Schuhfi rmen, die von diesem Projekt profi tieren. Das Projekt wird 2014 abschließen. Dieses Projekt wird von der AiF – Allianz Industrie Forschung unter der Nummer 17172 N gefördert. Weitere Informationen Dr. Monika Richter, Telefon: +49 (0) 6331 249027 E-Mail: monika.richter@pfi -germany.de 25
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