Prof. Dr. Walter Tokarski

Mountainbiken CHILT-Projekt Höhentraining Natursport Dopinganalytik Talentförderung 

Editorial 

Die Präsentation aktueller Forschungsprojekte der 

größten Sportuniversität Europas steht im Mittelpunkt 

der neusten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins 

der Deutschen Sporthochschule Köln. 

Die Projekte aus den Bereichen Natursport, Dopinganalytik, 

Trainingswissenschaft und Talentdiagnostik 

sind nur kleine Einblicke in das breite 

Spektrum der Forschungsaktivitäten an unserer 

Universität. 

2006 wird in Deutschland die Fußball-Weltmeisterschaft 

statt finden. Seit 2002 führt der Deutsche 

Fußball-Bund ein Talentförderprogramm durch, an 

dem bundesweit in 387 Stützpunkten mehr als 

22.000 Jungen und Mädchen im Alter von 11 bis 16 

Jahren beteiligt sind. Die sportwissenschaftliche 

Begleitung des Projekts mit dem Ziel, deutlich 

schneller und mehr Spieler und Spielerinnen als 

bisher mit besserer Ausbildung in die Spitze von 

Amateur- und Profifußball zu bringen, liegt beim 

Institut für Sportspiele der Deutschen Sporthochschule 

Köln. Der Beitrag „Talentdiagnostik im 

Nachwuchsfußball“ von Stefan Lottermann und 

weiteren Mitarbeitern des Instituts gibt einen Einblick 

in das Konzept, stellt die Testbatterie vor und 

bietet einen Überblick über mögliche Konsequenzen 

für die weitere Projektarbeit. 

Vor kurzem sind die Olympischen Spiele zu Ende 

gegangen – auch 2004 nicht ohne die Überführung 

von „Dopingsündern“. Das Institut für Biochemie, 

gleichzeitig IOC-akkreditiertes Dopinglabor, war in 

Athen durch Mario Thevis vertreten, der zusammen 

mit Institutsleiter Wilhelm Schänzer auch Autor 

des Beitrags „Dopinganalytik künstlicher Sauerstofftherapeutika 

aus quervernetztem Rinderhämoglobin“ 

ist. Künstliche Sauerstoffträger – als 

Blutersatzstoffe für die Notfallmedizin seit langem 

im Einsatz – können auch zur Leistungssteigerung 

im Ausdauersportbereich verwendet werden. Der 

Nachweis dieser verbotenen Substanzen ist daher 

im Rahmen der Dopinganalytik zwingend notwendig. 

Die Autoren zeigen in ihrem Beitrag die Strukturen 

verschiedener Hämoglobine auf und erläutern 

eine Methode zum Nachweis quervernetzten 

Rinderhämoglobins im Blut. 

Der verstärkten Nachfrage nach bewegungsorientierten 

Formen der Erholung stehen in Deutschland 

knappe landschaftliche Ressourcen gegenüber. 

Auch der Sport ist hierbei von der Forderung nach 

nachhaltigem Ressourcenverbrauch und nachhaltigen 

Lebensstilen nicht ausgenommen. Edwin Jakob 

und Gunnar Liedtke vom Institut für Natursport 

und Ökologie erläutern den Begriff der Nachhaltig- 

keit, beziehen ihn auf den 

Sport und stellen am Beispiel 

eines Skigebiets-Audit in AdelbodenNachhaltigkeitsmanagementsysteme 

im Natursport 

vor. 

Am Institut für Trainings- und 

Bewegungslehre gibt es seit 

einiger Zeit einen neuen Forschungsschwerpunkt:Höhentraining. 

Höhentraining in natürlicher 

und künstlicher Höhe 

besitzt im Leistungssport 

einen hohen Stellenwert. Astrid 

Osterburgs Beitrag erläutert 

die verschiedenen Formen 

und die Effekte von Höhentraining. 

Die Ergebnisse 

wissenschaftlicher Studien 

sind bisher widersprüchlich, 

neue Forschungsansätze im 

Hinblick auf Dosierung und Wirkungsweise sind 

daher nötig. 

Die Zahl der Kinder mit Übergewicht und Adipositas 

steigt auch in Deutschland erheblich an. Ursache 

sind in erster Linie – neben einer genetischen 

Disposition – Fehlernährung und Bewegungsmangel. 

Hier setzt das CHILT-Projekt der Deutschen 

Sporthochschule an, das Projektleiterin Christine 

Graf in ihrem Beitrag vorstellt. Gerade interdisziplinäre 

Programme zeigen positive Effekte – vor 

allem wenn auch das Umfeld der Kinder, wie Schule 

und Familie, einbezogen werden. 

Auf der Suche nach der „Wahrheit über den Rollwiderstand“ 

sind Peter Nilges, Helmut Lötzerich 

und Achim Schmidt in ihrem Beitrag zum Einfluss 

von Reifentyp und Reifenluftdruck auf den Rollwiderstand 

beim Mountainbiken, den sie auf verschiedenen 

Untergründen untersuchten. Sie kommen 

in diesem Zusammenhang auf äußerst nützliche 

Praxisempfehlungen, die es sich lohnt zu befolgen. 

Allen Leserinnen und Lesern 

wünsche ich eine interessante 

Lektüre und hoffe, dass mit diesen 

Themen wieder einmal ein 

interessanter Einblick in die Vielfalt 

sportwissenschaftlicher Forschung 

an der Deutschen Sporthochschule 

Köln gegeben wird. 

Univ.-Prof. Dr. Walter Tokarski 

1

2 Talentförderung Dopinganalytik Natursport Höhentraining CHILT-Projekt Mountainbiken


Inhaltsverzeichnis 

Editorial 


Talentdiagnostik im Nachwuchsfußball 

Stefan Lottermann, Peter Laudenklos, Armin Friedrich, Tobias Kirnich, 

Iraklis Metaxas, Jürgen Trischoks, Alexander Ferrauti, Karl Weber 

Neue Nachweismethoden in der Dopinganalytik 

Mario Thevis, Wilhelm Schänzer 

Nachhaltige Entwicklungen im Natursport 

Edwin Jakob, Gunnar Liedtke 

Höhentraining 

Astrid Osterburg, Markus de Marées, Sarah Knuth, 

Frank Suhr, Joachim Mester 

Übergewicht und Adipositas im Kindesalter 

Christine Graf, Benjamin Koch, Sigrid Dordel, 

Birna Bjarnason-Wehrens, Hans-Georg Predel 

Die Wahrheit über den Rollwiderstand 

Peter Nilges, Helmut Lötzerich, Achim Schmidt 

Impressum 

Seite 1 

Seite 4 

Seite 10 

Seite 14 

Seite 20 

Seite 26 

Seite 32 

Seite 40 

3

4 Talentförderung Dopinganalytik Natursport Höhentraining CHILT-Projekt Mountainbiken 

Talentdiagnostik im Nachwuchsfußball 

Sportwissenschaftliche Begleitung des 

DFB-Talentförderprogramms 

Ein Beitrag von 

Stefan Lottermann 

Peter Laudenklos 

Armin Friedrich 

Tobias Kirnich 

Iraklis Metaxas 1 

Jürgen Tritschoks 

Alexander Ferrauti 2 

Karl Weber 

Institut für 

Sportspiele 

1 DFB-Stützpunkt 

koordinator 

2 Fakultät für 

Sportwissenschaft, 

Ruhr-Universität 

Bochum 

Alle Fotos Copyright: 

Joachim Storch 

Bad Homburg 

Der Deutsche Fußball-Bund (DFB) führt seit dem Jahr 2002 ein Talentförderprogramm durch, bei dem 

bundesweit in 387 Stützpunkten mehr als 22.000 Jungen und Mädchen im Alter von 11 bis 16 Jahren einmal 

wöchentlich ihre individuellen technischen und taktischen Möglichkeiten verbessern sollen. Dazu 

hat der DFB 1.160 Trainer verpflichtet, welche die jeweils ausgewählten 60 Talente pro Stützpunkt in 

zwei Trainingsgruppen betreuen. Das bedeutet, dass in der Praxis ein Trainer für jeweils 10 Spieler zur 

Verfügung steht. 

Ziel des Förderprogramms ist es, deutlich schneller 

und erheblich mehr Spieler als bisher mit besserer 

Ausbildung in die Spitze von Amateur- und 

Profifußball zu bringen. Um dieses ehrgeizige Ziel 

zu erreichen, wird seit Anfang diesen Jahres das 

Nachwuchsprogramm des DFB durch das Institut 

für Sportspiele der Deutschen Sporthochschule 

Köln (DSHS) sportwissenschaftlich begleitet, 

nachdem wir uns in einem konkurrierenden Verfahren 

zwischen mehreren renommierten sportwissenschaftlichen 

Instituten durchgesetzt hatten. 

Seit dem Jahr 2002 haben wir eine Projektgruppe 

des Instituts in Zusammenarbeit mit dem DFB und 

dem Fußballverband Mittelrhein eine Testbatterie 

mit 6 Einzeltests zur talentorientierten Technikdiagnostik 

entwickelt. Pro Jahr werden zweimal von 

jedem Spieler rund 35 Einzeldaten erfasst, so dass 

insgesamt etwa 750.000 Testdaten ausgewertet 

werden. Die Testungen finden im Frühjahr und im 

Spätherbst in der Halle statt. Die sportwissenschaftliche 

Begleitung des DFB-Talentförderprogramms 

hat sich primär folgende Ziele bis 2007 gesetzt: 

■ Identifikation relevanter Talentmerkmale 

■ Erstellung von Normbereichen 

■ Darstellung individueller Entwicklungs- und 

Karriereverläufe 

■ Auswertung von Gruppenvergleichen 

■ Darstellung von Talentprofilen u. Talentscores 

■ Ableitung von Trainingsinterventionen 

■ Dokumentation, Evaluation und Qualitätssicherung 

von Testbatterie u. Talentförderprogramm. 

Die einzelnen Tests der Testbatterie wurden so 

konstruiert, dass vornehmlich das technisch-koordinative 

Fähigkeitspotenzial eines Spielers hinsichtlich 

der Grundfertigkeiten Passen, Ballkontrolle, 

Dribbling und Torschuss gefordert wird. 

Durch die bereits ausgeführten und zukünftig geplanten 

Quer- und Längsschnittsuntersuchungen 

eröffnen sich erhebliche Entwicklungsperspektiven 

für eine verbesserte fußballspezifische Talentdiagnostik 

und -prognose. 

Untersuchungsmethodik 

und erste Testergebnisse 

Die Konstruktion der Tests folgte konsequent den 

Anforderungen des Spiels und spiegelt die wesentlichen 

Elemente aus technischer Sicht wider: 

■ Dribblings mit Richtungswechseln 

(überwiegend 30° bis 180°) 

■ Torschuss nach Vorlegen des Balles 

■ Begünstigung von Beidfüßigkeit 

■ Timing von Körper und Ball 

■ Zulässigkeit von individuellen Ausführungspräferenzen 

■ Kurze Beschleunigungsphasen 

(häufiges Starten, Bremsen, Stoppen) 

■ Kurze zeitliche Belastungen (bis ca. 10 sec). 

Bei der mit dem DFB abgestimmten endgültigen 

Festlegung der Tests wurden folgende Prinzipien 

berücksichtigt, die einem Probanden ein dem Fußballspiel 

entsprechend hohes Maß an Handlungsfreiheit 

einräumten: 

■ Kombination von elementarer technischer 

Fertigkeit und spezifischer Drucksituation


■ Anforderung an allgemeine Fertigkeiten 

■ Anforderungen an wettkampfspezifische 

Aktionsdauer 

■ Prinzip der neutralisierten Seitenpräferenz, d.h. 

Begünstigung von Beidfüßigkeit 

■ Prinzip der standardisierten Situationsoffenheit, 

d.h. Anforderung an die situationsadäquate 

Technikanpassung. 

Die von uns entwickelte Testbatterie setzt sich aus 

folgenden Einzeltests zusammen, die von jedem 

Spieler in einer vorgegebenen Reihenfolge absolviert 

werden: 

Test 1: Linearsprint 

Zwei Läufe auf Zeit über 20 m 

(elektron. Zeitmessung); Zwischenzeit bei 10 m; 

Start nach eigenem Ermessen aus beliebiger 

Schrittstellung 

Test 2: Gewandtheitslauf 

Parcours mit Spiegeleffekt 

Je zwei Durchgänge auf Zeit (elektron. Zeitmessung); 

Start nach eigenem Ermessen aus beliebiger 

Schrittstellung 

Test 3: Dribbling 

Je zwei Durchgänge auf Zeit mit Ball durch Parcours 

von Test 2; Start nach eigenem Ermessen 

aus beliebiger Schrittstellung; Ball liegt mittig auf 

Startlinie; Beidfüssigkeit von Vorteil 

Test 4: Ballkontrolle 

Zwei Durchgänge auf Zeit vom ersten Pass bis zur 

Ballruhe des letzten Rückpralls im Innenfeld 

Sechs Pässe aus Innenfeld im Wechsel auf zwei 

Rückprallwände im Winkel von 180°; Zwei Pflichtkontakte 

im Innenfeld (1,5 x 1,5 m); Verlässt der 

Ball das äußere Feld (7,5 x 7,5 m), wird der Versuch 

als Fehlversuch gewertet 

Test 5: Torschuss 

Zwei Durchgänge mit insgesamt acht Schüssen in 

zwei Zielfelder; Vorlegen des Balles mit einem 

Kontakt in ein Schussfeld (2,44 x 4,88 m) im 16-m- 

Raum; Jeweils vier Schüsse mit linkem und rechten 

Fuß, mit dem nächsten Ballkontakt schießt er 

in das vorgegebene Zielfeld im Normaltor; Der 

Spieler soll so fest wie möglich schießen; Gemessen 

werden Schussgeschwindigkeit (dreistufige 

Einschätzung) und Trefferzahl 

Test 6: Jonglieren 

5


Abb. 1: 

Vergleichende 

Ergebnisentwicklung in 

drei Tests (DT = 

Dribblingtest, GL = 

Gewandtheitslauf, LS = 

Linearsprint; **: p < .01) 

Zwei Versuche auf Zeit über 10 m in einem Feld 

von 5 x 10 m (B/L); Ball muss abwechselnd mit dem 

rechten und dem linken Fußspann gespielt werden 

Mindestens fünf Ballkontakte, ohne dass der Ball 

den Boden berührt oder der Spieler das Feld verlässt; 

Hoher Motivationsfaktor, da die (noch) hohe 

Durchfallquote bei diesem Test zum Üben animiert 

In der Zeit von Mitte März bis Anfang Mai fand die 

erste Testserie statt, deren Daten derzeit von der 

Projektgruppe ausgewertet werden. Besonderes 

Lob gebührt dabei den vielen Trainern in den 

Stützpunkten, die nach intensiven Schulungen 

durch die Projektgruppe und von 29 DFB-Stützpunktkoordinatoren 

(regionale Leiter von 10 bis 15 

Stützpunkten) in eigener Regie die Tests erfolgreich 

durchgeführt und die zahlreichen Daten erfasst 

haben. In rund 50 Fällen wurden sie dabei 

von Mitgliedern der Projektgruppe des Instituts 

für Sportspiele (meist Studierende und Absolventen 

der DSHS) begleitet. Die Testdauer für 15 Spieler 

betrug etwa 45 Minuten. 

Konsequenzen für die weitere 

Projektarbeit und Testbegleitung 

Die bereits vorliegenden Ergebnisse lassen den 

Schluss zu, dass die Testbatterie technisch-koor- 

dinative Leistungsunterschiede von Fußballspielern 

wiedergibt (LOTTERMANN et al., 2003). Darüber 

hinaus wurden in einer parallel seit 2002 durchgeführten 

Längsschnittsstudie (n=32 Spieler eines 

Leistungszentrums eines Bundesligavereins) für 

den Dribblingtest, den Linearsprint und den Gewandtheitslauf 

signifikante Verbesserungen der 

Gruppenmittelwerte festgestellt (Abb. 1). Mit Blick 

auf die laufende Auswertung und Interpretation 

der Testdaten sind Referenzwerte und eine hohe 

Merkmalskonstanz vorhanden, was die vom DFB 

gewünschten Empfehlungen zur individuellen und 

kollektiven Trainingssteuerung ermöglicht. 

DFB und Sportspielforschung sind gleichermaßen 

daran interessiert, die wissenschaftliche Begleitung 

auf die taktisch bestimmte Anwendung der 

Technik im Spiel auszudehnen. Für eine Talentdiagnostik 

sind daher technische und taktische Leistungsvariablen 

zu erfassen, die eine differenzierte 

Beurteilung eines Spielers ermöglichen. Diese Beurteilung 

sollte einem Trainer Erkenntnisse vermitteln 

über 

■ den aktuellen Leistungsstand der einzelnen 

Spieler, 

■ Ansatzpunkte für individuelle und kollektive 

Trainingsmaßnahmen, 

■ den Ertrag und die Effizienz vorhergehender 

Trainingsinterventionen und 

■ den Entwicklungsverlauf der einzelnen Spieler. 

Die Problematik von zuverlässigen Talentprognosen 

wird durch unseren Ansatz zur Technikdiagnostik 

noch nicht gelöst. Hinsichtlich der Problematik 

von Früh- und Spätentwicklern liefert die 

wiederholte Technikdiagnostik vor und nach der 

puberalen Phase wertvolle Hinweise auf ein besonderes 

fußballspezifisches Fähigkeitspotenzial. 

Hierzu werden derzeit die technischen und taktischen 

Beobachtungskategorien ausgewählt und 

definiert sowie Beobachtungskriterien für die 

Expertenbeurteilung konstruiert. In einem weiteren 

Untersuchungsansatz wird der Einfluss bestimmter 

taktischer Trainingsinhalte auf die Entwicklung 

der Handlungsfähigkeit analysiert, um 

daraus gesicherte Empfehlungen für die Trainingssteuerung 

abzuleiten. Darüber hinaus arbeiten wir 

im Hinblick auf eine wünschenswerte mehrdimensionale 

Entdeckung und Entwicklung von potenziellen 

Fußballtalenten auch an einem Fragebogen 

zur Erfassung relevanter psychologischer und sozialer 

Merkmale im Quer- und Längsschnitt. 

Fazit 

Die Technikdiagnostik konzentriert sich auf die 

Überprüfung technisch-koordinativer Fähigkeiten. 

Darauf aufbauend werden Grundfertigkeiten wie 

Dribbling, Passen, Ballkontrolle und Torschuss 

erfasst und Leistungsunterschiede festgestellt. Die 

Trainer in den DFB-Stützpunkten erhalten vom Institut 

für Sportspiele übersichtliche Auswertungen 

und Empfehlungen, wie das Training für einzelne 

Spieler und für homogene Leistungsgruppen bes-


ser und wirkungsvoller zu gestalten ist. Damit wird 

dem Anspruch des DFB Rechnung getragen, dass 

das Talentförderprogramm die richtigen Inhalte 

vermittelt und damit die gewünschte Zielsetzung 

erreicht: technisch und taktisch versierte Spieler 

für den Spitzenfußball zu entwickeln. 

Die Zusammenarbeit aller Beteiligten im Rahmen 

der sportwissenschaftlichen Begleitung des Talentförderprogramms 

war bisher hervorragend 

und bildet eine gute Grundlage für das Erreichen 

der gesteckten Ziele. Die Tatsache, dass sowohl 

der DFB-Präsident und der zukünftige Geschäftsführende 

Präsident das Programm zur Chefsache 

erklärt haben, verdeutlicht dessen Stellenwert. 

Das Talentförderprogramm war die Folge der erfolglosen 

EM 2000 und von Anfang an als Langzeitprojekt 

– wenn nicht gar als Dauerlösung – 

geplant. Talententwicklung kostet viel Zeit, Geduld 

und Können, aber auch Geld. Dem DFB ist sein 

Nachwuchsprogramm jährlich zwischen 10 und 13 

Millionen EURO wert. 

Mit ersten Auswirkungen auf das spielerische 

Niveau der Nationalmannschaft wird frühestens 

bei der WM 2010 gerechnet, wenn die ersten 

Spieler das Förderprogramm komplett durchlaufen 

und bereits ein bis zwei Jahre Bundesligapraxis 

Dr. Stefan LOTTERMANN, geb. 1959, schloss 

1983 sein Magisterstudium der Sportwissenschaften 

in Frankfurt/Main ab. 1989 folgte dort 

die Promotion zum Dr. phil. in Trainingswissenschaften 

mit einer Analyse des Fußballs im 

Hochleistungsbereich. Zwischen 1977 und 1987 

spielte er als Fußballprofi in 236 Spielen für Eintracht 

Frankfurt, Kickers Offenbach, den 1. FC 

Nürnberg und den SV Darmstadt 98 und erzielte 

dabei 38 Tore. Nach seiner Profilaufbahn war er 

von 1987 bis 1994 Geschäftsführer und Präsidi- 

hinter sich haben. Die diesjährige erfolglos verlaufene 

EM in Portugal sowie die bevorstehende WM 

2006 lassen den Wunsch aufkommen, dass die 

Nachwuchsförderung früher ihre Früchte abwirft. 

Literatur 

LOTTERMANN, S., LAUDENKLOS, P., FRIEDRICH, A., 

METAXAS, I., TRITSCHOKS, J., FERRAUTI, A., & WE- 

BER, K. (2003). Technikdiagnostik und Techniktraining 

im Jugendfußball. In: G. NEUMANN (Hrsg.), 

Fußball vor der WM 2006. Köln: STRAUSS. 

umsmitglied der Spielergewerkschaft VdV. Der 

Fußball-Lehrer und langjährige Amateurtrainer 

war von 2002 bis 2004 wissenschaftlicher Mitarbeiter 

am Institut für Sportspiele der DSHS mit 

Schwerpunkt Fußball/DFB-Projekt und seit 2003 

Dozent im Fußball-Lehrer-Lehrgang des DFB. 

Seit 1994 arbeitet er als selbstständiger Unternehmensberater 

mit Schwerpunkt Führung. Von 

ihm liegen zahlreiche Fachveröffentlichungen 

zu Fußball- und Wirtschaftsthemen vor. 

E-Mail: lottermann@dshs-koeln.de


9


Neue Nachweismethoden 

in der Dopinganalytik 

Künstliche Sauerstofftherapeutika aus quervernetztem 

Rinderhämoglobin 


Mario Thevis 

Wilhelm Schänzer 

Institut für 

Biochemie 

Abb. 1: 

Struktur des humanen 

Hämoglobins: je zwei 

Untereinheiten des 

Hämoglobins, d.h. �und 

�-Ketten, lagern 

sich nicht-kovalent zu 

einem Tetramer zusammen. 

Jede monomere 

Einheit trägt eine Häm- 

Funktion mit einem 

komplexierten Eisen(II)- 

Ion (rot). 

[Quelle: Protein Data 

Bank http://www. 

rcsb.org/pdb Eintrag 

1A3N]. 

Die Suche nach künstlichen Sauerstoffträgern als Blutersatzstoffe für die Notfallmedizin ist seit langem 

ein aktuelles Forschungsgebiet, da Blutkonserven häufig nicht in ausreichenden Mengen vorliegen, deren 

Parameter bezüglich Blutgruppe, Rhesusfaktor und mögliche Krankheitserreger bestimmt werden 

müssen und Haltbarkeiten begrenzt sind. Neben Sauerstofftherapeutika auf der Basis von Perfluorkohlenwasserstoffe 

(PFC) sind im Besonderen Hämoglobinderivate intensiv untersucht worden. 

Zellfreies Hämoglobin (Hb) dissoziiert in �,�-Dimere 

und verliert die Fähigkeit der reversiblen Sauerstoffbindung 

bedingt durch die Abwesenheit des 

polyanionischen Effektors 2,3-Diphosphoglycerat, 

das innerhalb von Erythrozyten dem Hb zur Verfügung 

steht. Durch intra- und intermolekulare Quervernetzung 

sind Hämoglobine verschiedener Spezies 

stabilisiert worden und das Rinderhämoglobin-Produkt 

Hemopure ® der Firma Biopure wurde 

für den therapeutischen Einsatz im Humanbereich 

in Südafrika bereits zugelassen. Humanhämoglobinprodukte 

befinden sich zum gegenwärtigen 

Zeitpunkt in Entwicklung bzw. in klinischen Testphasen 

und haben bislang keine medizinische 

Freigabe erhalten. 

Neben therapeutischen Indikationen können 

künstliche Sauerstoffträger wie das Hemopure ® 

auch zur Leistungssteigerung bei Athleten im Ausdauersportbereich 

verwendet werden. Daher sind 

solche Substanzen durch das IOC und die WADA 

(Welt-Antidoping Agentur) verboten und Nachweismethoden 

mittels verschiedener Techniken 

gefordert worden. Eine Möglichkeit ist die Auftren- 

nung im Plasma befindlicher Proteine über Größenausschluss-Chromatographie 

(SEC, size-exclusion 

chromatography) und Detektion Häm-spezifischer 

UV-Banden. Ein wesentlich spezifischer 

Nachweis beruht auf der selektiven enzymatischen 

Degradierung des modifizierten Hämoglobins 

in Peptide, die daraufhin mittels Flüssigkeitschromatographie 

in Verbindung mit Massenspektrometrie 

bestimmt werden können, wie im Folgenden 

dargestellt wird. 

Strukturen 

verschiedener Hämoglobine 

Die primäre Aufgabe des Hämoglobins in Erythrozyten 

ist die Versorgung der Mitochondrien mit 

Sauerstoff und die Entsorgung entstehenden Kohlendioxids. 

Dazu wird Sauerstoff reversibel an 

Häm-Einheiten gebunden und über den Blutkreislauf 

in Zielgewebe transportiert, wo daraufhin 

Kohlendioxid aufgenommen und nach Beförderung 

in die Lunge über Alveolen abgegeben wird. 

Hämoglobine bestehen prinzipiell aus �- und �- 

Ketten, zwei Untereinheiten, von denen jeweils 

zwei für die Bildung des Hämoglobinmoleküls notwendig 

sind (Abb. 1). Aufgrund nicht-kovalenter 

Wechselwirkungen sind Hämoglobine innerhalb 

roter Blutkörperchen stabil und fungieren als 

Transportmedium für Sauerstoff. 

Trotz identischer Aufgaben der Hämoglobine verschiedener 

Spezies unterscheiden sich deren Primärstrukturen, 

d.h. deren Aminosäuresequenzen. 

In Abbildung 2 sind die Aminosäuresequenzen der 

�- und �-Ketten des humanen sowie des bovinen 

Hämoglobins als konventionelle Ein-Buchstaben- 

Abkürzung dargestellt. Es liegt eine Sequenzhomologie 

von ca. 85 Prozent vor, d.h. etwa jede 8. der 

insgesamt 287 Aminosäuren des humanen Hämoglobins 

ist im bovinen Pendant substituiert. Zudem 

ist die �-Kette des Rinderhämoglobins um 

eine Aminosäure verkürzt. Diese signifikanten Unterschiede 

werden zum spezifischen Nachweis rinderhämoglobin-basierender 

Sauerstofftherapeu-


tika in der Dopinganalytik genutzt, da Medikamente 

wie z.B. Hemopure aus diesen von humanem Hb 

abweichenden Strukturen hergestellt werden. 

Aufbau des Hemopure 

Das Produkt Hemopure wird durch inter- und intramolekulare 

Vernetzung der Untereinheiten bovinen 

Hämoglobins hergestellt. Dazu werden Verknüpfungen 

sowohl zwischen Lysin-99-Einheiten der �- 

Ketten (intramolekular) als auch unspezifisch zwischen 

Lysinen verschiedener Hämoglobinmoleküle 

(intermolekular) eingefügt, welche dem resultierenden 

Makromolekül mit einem durchschnittlichen 

Molekulargewicht von 250.000 u seine Stabilität im 

Blutkreislauf verleihen. Eine solche chemische 

Vernetzung ist schematisch in Abb. 3 dargestellt. 

Nachweis quervernetzten 

Rinderhämoglobins 

in der Dopinganalytik 

Die signifikanten Unterschiede der Hämoglobine 

von Mensch und Rind werden für den Nachweis 

dieser dopingrelevanten Verbindung genutzt. Aufgrund 

der Tatsache, dass die Primärstrukturen, 

d.h. die Aminosäuresequenzen der Hämoglobine 

bekannt sind und Proteine mit Hilfe spezifischer 

Enzyme C-terminal an Lysinen und Argininen in 

Peptide gespalten werden können, erlauben moderne 

Datenbanken (z.B. SwissProt: http://www. 

expasy.org/sprot/) eine theoretische Kalkulation 

entstehender Peptide. In Tabelle 1 ist eine Auswahl 

solcher Peptide von humanem und bovinem 

Hämoglobin gelistet. Hier wurden aus �- und �- 

Ketten Bruchstücke generiert, deren genaue Massen, 

entsprechende Positionen und Aminosäuresequenzen 

berechnet wurden. Zudem wurden korrespondierende 

Masse/Ladung-Verhältnisse kalkuliert 

(m/z), da Peptide unter Elektrospray-Ionisations-Bedingungen 

(ESI, dem folgenden praktischen 

Messverfahren) durch Anlagerung von zwei 

oder mehr Protonen verschiedene Ladungszustände 

annehmen. 

Peptide, die ausschließlich aus Rinderhämoglobin 

stammen (in Tabelle 1 mit b gekennzeichnet), eignen 

sich zum praktischen Nachweis dieses Proteins 

in humanem Blut. Dazu wird ein Aliquot humanen 

Plasmas (etwa 50 µl) mit Trypsin bei 37° C inkubiert, 

um Proteine spezifisch an Lysin- und Arginin-Molekülen 

zu spalten. Das resultierende Gemisch 

mit einer Vielzahl an Peptiden aus vielen 

verschiedenen Plasmaproteinen wird mit Hilfe von 

Flüssigkeitschromatographie (LC, liquid chromatography) 

über Elektrospray-Ionisation (ESI) in ein 

Massenspektrometer (MS) befördert, welches zum 

einen die Bestimmung der genauen Masse der 

Peptide erlaubt und zum anderen Informationen 

über die Aminosäuresequenz der Peptide bereitstellt. 

Dazu werden Peptide, welche aufgrund der 

ESI zwei oder mehr Ladungen tragen, mit Stickstoffmolekülen 

kollidiert, wodurch das Peptid zerbricht 

und sogenannte Produkt-Ionen generiert. 

Abb. 2: 

Aminosäuresequenzen der �- und �-Ketten von humanem und 

bovinem Hämoglobin. A Alanin, C Cystein, D Asparaginsäure, 

E Glutaminsäure, F Phenylalanin, G Glycin, H Histidin, I Isoleucin, 

K Lysin, L Leucin, M Methionin, N Asparagin, P Prolin, 

Q Glutamin, R Arginin, S Serin, T Threonin, V Valin, W Tryptophan, 

Y Tyrosin. Beispiele substituierter Aminosäuren der 

verschiedenen Spezies sind blau bzw. grün markiert. 

Diese Bruchstücke beschreiben teilweise oder 

ganz die Komposition des Peptids und ermöglichen 

somit dessen Identifizierung. In Abbildung 4 ist ein 

sogenanntes Produkt-Ionen-Spektrum eines Pep- 

Abb. 3: 

a) Quervernetzung von Lysinen mit Glutaraldehyd; b) stabilisiertes 

Hämoglobin-Monomer (links, ca. 64.000 Da) und 

Polymer (rechts, mittleres Molekulargewicht ca. 250.000 Da). 

11


Abb. 4: 

ESI-Produkt-Ionen- 

Spektrum des Peptids 

der Masse 2089.95 Da 

(m/z 1045.98) nach Elektrospray-Ionisation 

und 

Kollision mit Stickstoffmolekülen 

(sog. kollisions-induzierteDissoziation). 

Der vergrößerte 

Ausschnitt zeigt das 

zweifach geladene Molekül-Ion, 

während die 

Fragmente mit den Bezeichnungen 

b n und y m 

die jeweiligen Abschnitte 

der Aminosäuresequenz 

des Peptids 

(oben rechts) repräsentieren. 

Tab. 1: 

Theoretisch bestimmte Massen von Peptiden aus humanem 

und bovinem Hämoglobin nach enzymatischer Behandlung 

mit Trypsin. Hier sind nur Peptide mit einer Masse > 1000 Da 

aufgelistet. 

tids aus Rinderhämoglobin abgebildet. Die Anwesenheit 

eines oder mehrerer Peptide des Rinderhämoglobins 

in humanem Plasma bedeutet einen 

Dopingverstoß gegen die Regularien der Welt-Antidoping 

Agentur (WADA). 

Eine vom Hersteller Biopure empfohlene intravenöse 

Dosis Hemopure besteht aus 30-45 g quervernetzten 

Rinderhämoglobins. Bei einem angenommenen 

Blutvolumen von ca. 6 Litern kann 

demnach eine Konzentration von mindestens 5 mg 

Hemopure pro Milliliter Blut erwartet werden, und 

die Halbwertzeit dieses Therapeutikums wurde mit 

ca. 20 Stunden bestimmt. Das beschriebene Verfahren 

zur Bestimmung Rinderhämoglobin-spezifischer 

Peptide erlaubt die Detektion von etwa 0.25 

mg Hemopure je Milliliter Blut und kann somit 

auch über mehrere Tage nach Applikation des 

Medikaments dessen Anwesenheit bestätigen. 

Literatur bei den Autoren. 

Dr. Mario THEVIS, geb. 

1973, studierte Sport und 

Chemie (Lehramt Sek. II) 

an der DSHS Köln und 

der RWTH Aachen. 2001 

promovierte er am Institut 

für Biochemie der 

Deutschen Sporthochschule 

Köln mit dem 

Thema „Synthese und 

Charakterisierung von Glucuronidkonjugaten 

anabol androgener Steroide und deren Metaboliten“. 

Als Postdoctoral fellow an der University 

of California Los Angeles, Department 

of Chemistry and Biochemistry (2002), beschäftigte 

er sich vor allem mit den Themen 

Protein-Derivatisierung, Massenspektrometrische 

Analytik von intakten Proteinen mittels 

QqTOF, Ion Trap und FT-MS Analysatoren. 

Seit 2003 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter 

am Institut für Biochemie mit den Arbeitsschwerpunkten 

LC-MS/MS Analytik und Fragmentierungsaufklärung 

von Beta-Blockern, 

Diuretika, Corticosteroiden sowie dopingrelevanter 

Peptidhormone. 

E-Mail: m.thevis@biochem.dshs-koeln.de 

Prof. Dr. Wilhelm SCHÄNZER, geb. 1951, Sportstudium an der Deutschen 

Sporthochschule Köln, Chemiestudium (Lehramt an Gymnasien) an der Universität 

zu Köln, promovierte von 1980 bis 1984 an der DSHS bei Professor 

Manfred Donike. Nach seiner Habilitation im Fach Biochemie an der DSHS 

Köln (1995) ist er seit 1997 Leiter des Instituts für Biochemie, das im Rahmen 

der Dopingkontrollen im Sport vom IOC für die Dopinganalytik akkreditiert ist. 

Einer seiner Forschungsschwerpunkte ist seit 1986 „Metabolismus und Nachweis 

von synthetischen anabolen Steroiden (Anabolika)”. 

E-Mail: schaenzer@biochem.dshs-koeln.de; Internet: www.dopinginfo.de


13


Nachhaltige Entwicklungen 

im Natursport 


Edwin Jakob 

Gunnar Liedtke 

Institut für 

Natursport und 

Ökologie 

Abb. 1: 

Räume des Natursports 

– Räume des Naturschutzes. 

(Foto: G. Liedtke) 

Der Begriff der Nachhaltigkeit stammt ursprünglich aus dem Sprachgebrauch der deutschen Forstwirtschaft 

des 18. und 19. Jahrhunderts. Man versteht unter nachhaltiger Bewirtschaftung im Forst, dass pro 

Zeiteinheit nur soviel Holz geschlagen werden darf, wie – sowohl quantitativ als auch qualitativ betrachtet 

– wieder nachwachsen kann. Bildlich gesprochen soll von den anfallenden Zinsen und nicht 

vom Kapital gelebt werden, da ansonsten der Grundbestand über kurz oder lang gefährdet ist (vgl. z.B. 

EBERLE 2000, 7). 

Leitbild nachhaltige Entwicklung 

Angeregt durch die Definition von nachhaltiger 

Entwicklung im sog. „Brundtland Bericht“ der 

Weltkommission für Umwelt und Entwicklung von 

1987 und spätestens seit der UN-Konferenz für 

Umwelt und Entwicklung in Rio de Janeiro mit ihrem 

Abschlusspapier „Agenda 21“ hat der Begriff 

der Nachhaltigkeit eine Bedeutungserweiterung 

erfahren: Nachhaltige Entwicklung ist nach der 

Brundtland Definition ganz allgemein eine Entwicklung, 

die den Bedürfnissen der heutigen Ge- 

neration Rechnung trägt, ohne die Möglichkeiten 

künftiger Generationen zu gefährden, ihre eigenen 

Bedürfnisse zu befriedigen (vgl. Umweltbundesamt 

2002, 1). 

Eine der wesentlichen Forderungen der Konferenz 

von Rio war die Vereinigung von Umwelt- und Entwicklungsinteressen. 

Diese Forderung entstand 

aus der Einsicht, dass die größten globalen Herausforderungen, 

nämlich die Deckung der Grundbedürfnisse, 

die Verbesserung des Lebensstandards 

aller Menschen sowie die Realisierung eines 

größeren Schutzes und einer besseren Bewirtschaftung 

der Ökosysteme nur auf einem integrativen 

Weg zu lösen seien. In einer globalisierten 

Welt können diese Herausforderungen von keiner 

Nation allein bewältigt werden, sondern nur in 

einer globalen Partnerschaft, die auf nachhaltige 

Entwicklung zielt (vgl. Bundesministerium für Umwelt 

1992). Globaler Umweltschutz, nachhaltige 

Ressourcenbewirtschaftung, Interessenausgleich 

zwischen Nord und Süd sowie von Industriegesellschaft 

und Entwicklungsländern, Armutsbekämpfung 

und echte Beteiligung aller gesellschaftlichen 

Gruppen an politischen Entscheidungen waren die 

Kernanliegen der UN-Konferenz in Rio. Am vielschichtigsten 

und weitestgehenden erscheint in 

diesem Zusammenhang allerdings die Forderung, 

die Konsumgewohnheiten und Lebensstile vor allem 

in den Industrienationen in einer Weise zu verändern, 

die für die Erde langfristig tragbar ist. 

Nachhaltigkeit im Sport 

Von der Forderung nach nachhaltigem Ressourcenverbrauch 

und nachhaltigen Lebensstilen ist 

der Sport nicht ausgenommen, auch wenn er in 

der Agenda 21 keine explizite Erwähnung findet. 

Sport als Teil unseres Lebensstils ist nicht nur mit 

positiven Begriffen wie Gesundheit, Freude, Gemeinschaft 

und ähnlichem verbunden, sondern 

auch in hohem Maße mit dem Verbrauch von Ressourcen, 

sei es im Bereich der Sportartikel, Sportgeräte, 

Sportanlagen (Bau, Erhaltung, Betrieb), 

Verkehr und Landschaft. Im Sinne einer nachhaltigen 

Entwicklung fällt es nicht leicht, die Auswirkungen 

von Sport auf den unterschiedlichen Ebenen 

zu erfassen und gegeneinander abzuwägen. 

Wie soll der Nutzen beispielsweise einer Sportan-


lage in Bezug auf Lebensfreude, Entwicklungsförderung 

von Kindern oder als Arbeitsplatz aufgerechnet 

werden mit den Kosten, die für Kommunen 

entstehen, oder den ökologischen Belastungen, 

die durch den Bau und Betrieb verursacht werden. 

Statt zu versuchen, Kosten-Nutzen Berechnungen 

aufzustellen, erscheint es als sinnvoll, übergreifende 

Strategien und konkrete Leitbilder zu erarbeiten, 

die von den beteiligten Akteuren im Sport akzeptiert 

und auch im eigenen Interesse umgesetzt 

werden. 

Als herausragende Strategie auf nationaler Ebene 

kann das Papier der Bundesregierung „Perspektiven 

für Deutschland – Unsere Strategie für eine 

nachhaltige Entwicklung“ angesehen werden (vgl. 

Die Bundesregierung, o.J./2002a, o.J./2002b). Auch 

wenn bedingt durch die föderale Struktur der Bundesrepublik 

und die dadurch bedingten unterschiedlichen 

Planungshoheiten dieses Strategiepapier 

nicht in den Status einer bindenden Leitlinie 

gelangt, so zeigen sich auf Seiten des organisierten 

Sports an vielen Stellen erste erfolgreiche Umsetzungen. 

Zwar gibt sich die sportpolitische Seite 

des Deutschen Sportbundes (DSB) nach wie vor 

zögerlich über „umweltpolitische Grundsätze“ hinausgehende 

Strategien zu entwickeln, nichtsdestotrotz 

gibt es in der deutschen Sportlandschaft in 

Teilen sehr engagierte Umsetzungen von Nachhaltigkeitsgedanken: 

Sportanlagen werden mit regenerativen 

Energien versorgt, Bürgerbeteiligungsprozesse 

an Planung und Betrieb ausgebaut, 

Sportgelegenheiten wie Mountainbikewege und 

Loipen naturverträglich optimiert und Umweltmanagementsysteme 

eingeführt (vgl. WEHR, PRÜLLER 

& DELP 1999; ROTH & KRÄMER 2000). Obwohl Ökosystembelastung 

und Ressourcenverbrauch bei 

allen Formen der Sportausübung gegeben sind und 

Natursport weder Anlagen noch fossile Energie zur 

Ausübung benötigt, geriet besonders der Natursport 

in den letzten Jahrzehnten in die Kritik, zur 

Umwelt- und Naturzerstörung maßgeblich beizutragen. 

Als Reaktion ist der Nachhaltigkeitsansatz 

im Natursport am weitesten ausgearbeitet worden. 

Natursport und Natur 

in Deutschland 

Die Bundesrepublik Deutschland ist in weiten Teilen 

ein dicht besiedeltes und intensiv genutztes 

Land. Über 12 Prozent der Landesfläche werden 

für Siedlung und Verkehr genutzt, weitere 53,3 Prozent 

sind Landwirtschaftsfläche (Statistisches 

Bundesamt 2003). Die Erholungsmöglichkeiten in 

Natur und Landschaft sind also begrenzt. Während 

bei den Schutzgütern Boden, Wasser und Luft 

durch die Anstrengungen des Umweltschutzes der 

letzten Jahrzehnte deutliche Verbesserungen zu 

verzeichnen waren, verschlechterte sich der Zustand 

unserer Landschaft weiter schleichend (vgl. 

Bundesamt für Naturschutz 2002). Zersiedlung, 

Baumaßnahmen, Rohstoffförderung und andere 

störende Eingriffe in das Landschaftsbild verringern 

die erholungsbezogene Qualität zunehmend. 

Dem entgegen steht die verstärkte Nachfrage 

nach bewegungsorientierten Formen der Erholung, 

die sowohl die eigentliche Ausübung von Sportarten 

als auch körperliche Bewegung in verschiedenen 

Erlebnisformen und aus unterschiedlichen 

Motiven umfassen. Sie sollen, einem weiten Sportverständnis 

folgend, im Weiteren als Natursport 

bezeichnet werden. Für den Natursport geeignete 

Räume sind in der Regel auch naturschutzfachlich 

wertvoll. Weitgehend naturnahe Gebiete oder vielfältige 

Landschaften, wie sie vor allem extensiv 

genutzte Kulturlandschaften darstellen, werden 

besonders bevorzugt. In diesem Zusammenhang 

treten massive Zielkonflikte auf, zumal ökologische 

und soziale Kapazitätsgrenzen zu bestimmten Zeiten 

in vielen Gebieten überschritten werden. Einige 

Sportarten, wie Sportklettern oder Kanu fahren, 

sind zudem auf spezielle Landschaftselemente wie 

Felsen angewiesen, die nach den Naturschutzgesetzen 

des Bundes und der Länder oftmals besonders 

geschützte Biotope darstellen oder enthalten. 

Diese Sportarten beinhalten ein besonders hohes 

Konfliktpotenzial. Durch den festzustellenden 

Trend zu mehr Komfort und mehr Sicherheit im Natursport 

trägt dieser mittlerweile selbst zur Erschließung 

von Natur und Landschaft durch bauliche 

Anlagen und Hilfseinrichtungen bei. Diese Entwicklung 

kann durch Bau und Betrieb von Sportanlagen 

zu erheblichen Belastungen für Natur und 

Umwelt führen (vgl. ROTH, JAKOB & KRÄMER 2003). 

Im Rahmen der gesetzlich begründeten Verantwortung 

des Staates für Naturschutz und Erholung 

– wozu auch der Sport in der Natur zählt (vgl. 

BNatSchG 2002, § 2, Abs. 13) – muss es Ziel einer 

verantwortungsvollen Politik sein, einen fairen 

Ausgleich der Interessen zu gewährleisten. Der 

notwendige Abwägungsprozess setzt verbindliche 

allgemeine Leitbilder und Ziele für Naturschutz 

und landschaftsgebundene Erholung voraus. Auf 

Grund der integrativen Anforderungen bietet sich 

eine Übertragung des Leitbildes der nachhaltigen 

Entwicklung auf den Natursport an, denn beson- 

15 

Abb. 2: 

Blaubeeren pflücken: 

ein Stück Normalität im 

Umgang mit Natur. 

(Foto: Lila Fotopool)


ders die Nachhaltigkeitsstrategie hebt die politische 

Integrationsleistung gegenüber der heutigen 

Fach- und Ressortpolitik hervor. 

Nachhaltigkeit als 

Zukunftsprinzip im Natursport 

Die Diskussion um den „klassischen“ Sport-Umwelt-Konflikt 

hat sich heute versachlicht. Naturschutz- 

und Sportorganisationen führen einen intensiven 

Dialog auf verschiedenen Ebenen. Es gibt 

zahlreiche gute Ansätze und Modellprojekte zur 

Lösung von Nutzungskonflikten. Trotzdem sind auf 

Grund der Verknappung von geeigneten Räumen, 

gestiegenen Aktivenzahlen, neuen Schutzgebietsausweisungen, 

veränderten Verhaltensweisen von 

Naturnutzern und einer Professionalisierung der 

Systeme „Sport“ und „Naturschutz“ konzeptionell, 

planerisch, strukturell und in der konkreten Umsetzung 

vor Ort nach wie vor erhebliche Arbeiten zu 

leisten (ROTH, JAKOB & KRÄMER 2003). So betreibt 

auf der einen Seite der Naturschutz in Deutschland 

in vielen Schutzgebieten eine restriktive Politik 

der Ausgrenzung, während der Sport in vielen 

Bereichen seine Ansprüche auf den Naturraum in 

nicht nachhaltiger Weise ausdehnt. Die gemeinsame 

Existenzgrundlage beider Teilsysteme, nämlich 

attraktive, naturnahe Räume, wird allerdings von 

weitgehend ökonomisch diktierten Interessen wie 

Straßenneubau, Zersiedelung, Wasserstraßenausbau, 

Massentourismus oder von eindimensionalen 

Interessen wie übertriebenem Hochwasserschutz 

gefährdet oder ist bereits zerstört. Um dauerhaft 

existieren und glaubhaft gegen nicht nachhaltige 

Praktiken – auch in eigenen Reihen – angehen 

zu können, muss der Natursport Nachhaltigkeit 

als Zukunftsprinzip akzeptieren und selbst auf 

Nachhaltigkeit angelegt sein. Ein Leitbild für nachhaltigen 

Natursport oder eine nachhaltige Entwicklung 

im Natursport sollte sich dazu an folgenden 

Kriterien (1 bis 3) und Leitlinien (a bis e) orientieren 

(vgl. Arbeitskreis Sport und Umwelt 1998): 

1. der genutzte Naturraum muss in seiner 

Leistungsfähigkeit erhalten bleiben oder sich in 

kurzer Zeit (bis zur nächsten Nutzungssaison) 

wieder dahingehend regenerieren können; 

2. durch von Natursportlern ausgehende 

Störungen dürfen keine nicht kompensierbaren 

Auswirkungen auf Ebenen der Population bzw. 

des Bestandes (auch lokaler Populationen) entstehen; 

3. Ressourcen müssen möglichst schonend und 

unter größtmöglichem Einsatz erneuerbarer 

Ressourcen eingesetzt werden. 

a. Im Natursport sollen nachhaltige Formen der 

Sportausübung gefördert und weiterentwickelt 

werden; 

b. Natursport soll zu einer ethisch-moralisch verantwortlichen 

Einstellung gegenüber Natur beitragen; 

c. Natursport muss seine breite gesellschaftliche 

Verankerung und ökonomische Bedeutung dazu 

nutzen, naturnahe Räume zu sichern oder wiederherzustellen; 

d. die Umweltverträglichkeit von Anlagen und 

sportbezogener Infrastruktur muss gewährleistet 

sein und bei Altanlagen erhöht werden; 

e. Natursporttourismus soll zur dauerhaften wirtschaftlichen 

Entwicklung der genutzten 

Regionen beitragen. 

Die oben genannten Leitlinien richten sich an die 

Akteure des Natursportsystems, also Verbände, 

Vereine, kommerzielle Anbieter und Aktive. Zusätzlich 

ist der Staat, beziehungsweise seine Organe, 

angesprochen in seinem Aufgabenbereich (Naturschutz, 

Erholungsvorsorge) dafür Sorge zu tragen, 

dass eine Entwicklung stattfindet, die versucht: 

■ die Belastung empfindlicher Gebiete 

zu verringern; 

■ die Sport- und Bewegungsmöglichkeiten 

außerhalb empfindlicher Gebiete zu sichern 

und zu verbessern; 

■ die Erholungsqualität der Landschaft und ihren 

Erlebniswert auch für Sporttreibende zu erhalten 

und zu erhöhen (vgl. Arbeitskreis Sport und 

Umwelt 1998). 

Nachhaltige Outdoorkultur 

Unter dem Begriff der nachhaltigen Outdoorkultur 

soll eine Möglichkeit verstanden werden, wie Natur 

von Erholung suchenden Menschen im Allgemeinen 

oder von Natursportlern im Speziellen in nachhaltiger 

Weise genutzt werden kann. Die Möglichkeit 

einer nachhaltigen Nutzung bezieht sich den 

oben vorgestellten Prinzipien entsprechend nicht 

nur auf ökologische Perspektiven – was an dieser 

Stelle gängig wäre, sondern sie soll auch die soziale 

und ökonomische Perspektive mit einbeziehen. 

Versucht man diese geforderte „Dreieinigkeit” 

ernst zu nehmen und keine einzelne Perspektive 

eklatant zu bevorzugen, dann ergibt sich eine 

Beziehung zwischen Mensch und Natur, die der 

eines partnerschaftlichen Verhältnisses entspricht 

und nicht in die Extreme verfällt, die die klassische 

Diskussion um Naturnutzungen so verfahren machen. 

Das erste Extrem – bei einseitiger Ausrichtung 

an ökologischen Parametern – lässt sich als 

ein Mensch-Naturverhältnis beschreiben, das dem 

Verhältnis von Museumsbesucher und Ausstellungsgegenstand 

ähnelt. Als anderes Extrem lässt 

sich eine Haltung beobachten, in der Natur als etwas 

angesehen wird, das nach eigenem Belieben 

gebraucht und verbraucht werden kann. Ökologische 

Belange treten in diesem Fall in extremer 

Weise hinter die Belange des Sozialen und kurzfristig 

Ökonomischen zurück. Diese durchaus nicht 

konstruierten Extrempositionen bezeugen einen 

Umgang mit und ein Verhältnis zur Natur, das in 

großem Umfang von Entfremdung gekennzeichnet 

ist. Eine Outdoorkultur und die erzieherischen bzw. 

bildungspolitischen Anstrengungen, die zur Etablierung 

dieser Kultur nötig sind, müssen das Ziel 

haben, Natur und menschliche Aktivität in der Natur 

wieder in den Rang des Normalen zu erheben.


Dieser Ansatz wird in den skandinavischen Ländern 

und hier vor allem in Norwegen unter dem 

Begriff Friluftsliv mit großem Einsatz und Erfolg betrieben 

(vgl. z.B. LIEDTKE & LAGERSTRØM, im Dr.). 

Dabei sind in einem dicht besiedelten Land wie der 

Bundesrepublik Deutschland in jedem Fall andere 

Grenzen und Verhaltensregeln zu beachten, als 

dies in den skandinavischen Ländern mit ihren 

großräumigen Naturlandschaften der Fall ist. 

Während dort menschliche Eingriffe durch Natursport 

oder andere Erholungsaktivitäten in der Natur 

in der Regel nicht ins Gewicht fallen, stehen 

hiesige Naturgebiete unter einem wesentlich höheren 

Nutzungsdruck, der sowohl aus der ökologischen 

Perspektive schnell an die Grenzen des Zumutbaren 

stößt als auch aus sozialer Perspektive 

– bezogen auf unterschiedliche Nutzerinteressen 

– schnell zu Problemen führt. Neben dem Appell zu 

mehr Rücksichtnahme – getragen von Bildungsmaßnahmen 

zur Erhöhung von Wissen und Einsicht 

(vgl. Leave No Trace 2004) – stellen Management- 

und Lenkungssysteme eine wichtige Möglichkeit 

dar, das Leitbild einer nachhaltigen Entwicklung 

auf den Natursport anwenden zu können. 

Nachhaltigkeitsmanagementsysteme 

im Natursport am Beispiel 

Skigebiets-Audit in Adelboden 

Umfassende, d.h. alle drei Aspekte der Nachhaltigkeit 

berücksichtigende Managementsysteme, sind 

bisher im Natursport nicht verwirklicht worden. 

Management von Natursport bezieht sich bisher 

vorwiegend auf die Aspekte Natur und Landschaft. 

Bekannte Umweltmanagementsysteme wie EMAS 

II oder ISO 14000 ff. werden bisher vorwiegend im 

technischen Umweltschutz eingesetzt (vgl. z.B. 

POLTERMANN & BERRET 1998). Es gibt Projekte, wie 

das unten vorgestellte Skigebiets-Audit, die das 

Handlungsfeld Natur und Landschaft in Umweltmanagementsysteme 

im Sport integrieren und damit 

relativ gut die ökologische Nachhaltigkeit von Unternehmen 

und Projekten sichern können, ohne 

dabei die ökonomischen und sozialen Belange des 

Betreiberunternehmens außer Acht zu lassen. Gemäß 

dem unter EMAS II beschriebenen Verfahren 

wurde in den Jahren 2001/2002 ein Audit für das 

Skigebiet in Adelboden (Schweiz) mit dem Ziel 

durchgeführt, die durch den Betrieb von Skipisten 

und Aufstiegshilfen entstehenden Umweltbelastungen 

im Einklang mit ökonomischen und sozialen Erfordernissen 

der örtlichen Betreibergesellschaft zu 

reduzieren. Um dieses Anliegen erfolgreich durchzuführen, 

mussten im Vorwege die relativ allgemein 

gehaltenen Bestimmungen zum Auditverfahren 

an die Erfordernisse eines Skigebiet-Audits angepasst 

werden, um daran anschließend die verschiedenen 

Phasen des Audits einleiten zu können. 

Neben entsprechenden Zielvereinbarungen mit 

den Betreibern des Skigebiets stellt die Erfassung 

von umweltbezogenen Daten die wichtigste 

Grundlage eines erfolgreichen Öko-Audits dar. 

Hierzu wurden Daten zu den Themenbereichen 

Boden, Wasser, Klima/Luft, Vegetation, Fauna und 

Landschaft erhoben und unter Zuhilfenahme geographischer 

Informationssysteme aufgearbeitet. 

Diese Art der Verarbeitung ermöglicht die Erstellung 

von verschiedenen Gebietskarten für die einzelnen 

Themenbereiche anhand derer Probleme 

und Konfliktpotentiale visualisiert und damit auch 

für Laien veranschaulicht werden können. Da für 

ein Skigebiet bzw. für Skigebietsbetreiber nicht 

alle aufgeführten Themenbereiche von gleicher 

Relevanz sind, wurde im Streben nach einer möglichst 

hohen Kosten-Nutzen Relation eine detaillierte 

ökologische Bestandsaufnahme nur in 

Schwerpunktbereichen vorgenommen. Zu diesen 

Schwerpunktbereichen zählten einerseits Flächen 

mit noch hohem Entwicklungspotential und andererseits 

solche Bereiche, die bereits als hochwertig 

und damit besonders schutzwürdig einzustufen 

sind. Abbildung 4 zeigt am Beispiel von ökologisch 

hochwertigen und empfindlichen Moorstandorten, 

wie Gebiete einer detaillierten Bestandsaufnahme 

ausgewählt wurden. 

17 

Abb. 3: 

Übernachten in Eis und 

Schnee. Was in Skandinavien 

ein Teil der 

Schulbildung ist, könnte 

auch in Deutschlands 

Mittelgebirgen eine 

mögliche Form des 

Naturerlebens sein. 

(Foto: Lila Fotopool)


Abb. 4: 

Festlegung des Untersuchungsrahmens 

für 

hochwertige Pflanzengemeinschaften 

durch 

Überlagerung von 

Pistenflächen und 

Moorstandorten. 

(aus: PRÖBSTL et al. 

2002, 25) 

Diese hier exemplarisch dargestellte Art der Datenerhebung 

wurde für alle benannten umweltrelevanten 

Schutzgüter in der für das Audit notwendigen 

Detailliertheit vorgenommen. Auf der Grundlage 

dieser umweltrelevanten Daten wurde von 

dem Skigebietsbetreiber unter Einbeziehung der 

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter ein Umweltprogramm 

erstellt, das unter anderem die folgenden 

Punkte enthält: 

■ Wildtierfütterungen müssen störungsfrei liegen; 

■ im Bereich der Besucherlenkung müssen 

neben Abweiszäunen und Schildern Appellund 

Normenstrategien wirksam werden 

(Bildungsanspruch); 

■ die sporttouristische Entwicklung muss wildtierökologische 

Konfliktpotentiale erkennen 

und so weit irgend möglich vermeiden bzw. 

minimieren; 

■ das Schneeschuhwandern, das Hundeschlittenfahren 

und das Lagern und Campieren außerhalb 

des Siedlungsbereiches muss dringend 

gelenkt werden. 

Durch die Durchführung dieses Auditverfahrens 

konnten Schwachstellen im umweltrelevanten 

Verhalten seitens des Sportanlagenbetreibers aufgezeigt 

und die Möglichkeiten eröffnet werden, in 

diesen Punkten Verbesserungen anzubringen. So 

konnten durch die umfangreiche Datenaufnahme 

im Skigebiet Adelboden beispielsweise ökologisch 

empfindliche Flächen ausgewiesen und durch 

Lenkungsmaßnahmen von skisportlichen Beeinträchtigungen 

weitestgehend freigehalten werden. 

Weiterer Handlungsbedarf 

Auch wenn die vorgestellten Ansätze erkennen 

lassen, dass der Natursport in Fragen nachhaltiger 

Entwicklung Fortschritte macht, so darf doch nicht 

verkannt werden, dass die Integration von ökologischen, 

sozialen und ökonomischen Forderungen 

nach wie vor in den Anfängen steckt. Dies trifft sowohl 

auf die bildungspolitische Seite der hier vorgestellten 

Ansätze als auch auf die auf Nachhaltigkeit 

gerichteten Managementsysteme zu. In allen 

Fällen scheint die Abwägung von verschiedenen 

Interessen auf unterschiedlichen Interessenebenen 

ein schwer überwindbares Problem nachhaltigen 

Handelns zu sein. Zudem setzt die Zusammenführung 

der verschiedenen Aspekte auf ein 

disziplinenübergreifendes Bewusstsein, das bisher 

im Sport und auch außerhalb des Sports nur in 

sehr begrenztem Maße umgesetzt worden ist (vgl. 

SCHALTEGGER et al. 2002, 14). Konzepte und Instrumente, 

die die Realisierung aller drei Dimensionen 

der Nachhaltigkeit ermöglichen, sind daher auf 

dem Weg der nachhaltigen Entwicklung besonders 

wichtig. Diese zu entwickeln und im Management 

in verschiedenen Organisationen zur Anwendung 

zu bringen, ist eine der großen Herausforderungen 

der Zukunft. 


Edwin JAKOB, geb. 1969, schloss sein Studium der Biologie mit den Schwerpunkten 

Ökologie, Genetik, Biochemie und org. Chemie an der Universität zu 

Köln 1996 mit dem Diplom ab. Er ist VDKS Kanulehrer, Sportkletterer und CEC 

geprüfter Canyon-Guide. Als diplomierter Biologe (Ökologie) ist er besonders an 

den Wechselbeziehungen zwischen dem Wirken des Menschen und seiner natürlichen 

Umwelt interessiert. Zu dieser ganzheitlichen, systemischen Sichtweise, 

die gesellschaftswissenschaftliche und naturwissenschaftliche Betrachtungsweisen 

zu verbinden versucht, gehört die Wirkungsanalyse von Sport auf 

Natur und Umwelt ebenso selbstverständlich wie die Wirkungen des Sports in 

der Natur auf den Menschen. E-Mail: jakob@dshs-koeln.de 

Gunnar LIEDTKE, geboren 1969 in Husum, studierte Sportwissenschaft und 

Biologie an der Universität Hamburg. Nach dem Abschluss seines Studiums 

und Tätigkeiten an der Universität in Hamburg wechselte er im Jahr 2002 an 

das Institut für Natursport und Ökologie, wo er für die Bereiche Wassersport 

und Friluftsliv zuständig ist. Als ehemaliger Vogelwart ist er mit vielen Aspekten 

aus dem Konfliktfeld Naturschutz und Natursport auch aus der Praxis gut vertraut. 

E-Mail: liedtke@dshs-koeln.de


19


Höhentraining 

Neuer Forschungsschwerpunkt am Institut für 

Trainings- und Bewegungslehre 


Astrid Osterburg 

Markus de Marées 

Sarah Knuth 

Frank Suhr 

Joachim Mester 

Institut für 

Trainings- und 

Bewegungslehre 

Abb. 1: 

Normobare Hypoxiekammer 

im Institut für 

Trainings- und 

Bewegungslehre. 

Höhentraining, methodisch richtig eingesetzt, stellt eine erhebliche Reserve der Leistungssteigerung und 

eine Vergrößerung der Trainingswirkung dar. Besonders die Ausdauerleistungsfähigkeit wird durch 

Training unter Höhenbedingungen verbessert. Der Schwerpunkt des Höhentrainings liegt deshalb bei 

den Ausdauersportarten, aber auch in „Nichtausdauersportarten“, wie z.B. Kampf- und Spielsportarten, 

kann Höhentraining zur Ausbildung eines optimalen Ausdauerniveaus in kürzerer Zeit zum Einsatz kommen 

(Literatur aus der EX-DDR). 

Derartige Meinungen werden in vielen praxisorientierten 

Veröffentlichungen vertreten. Auch zur 

Vorbereitung auf die meisten sportlichen Top-Veranstaltungen 

(Tour de France, Olympische Spiele) 

wird Höhentraining eingesetzt. Betrachtet man die 

Wirkungen eines Höhentrainings auf die tatsächliche 

sportliche Leistungsfähigkeit jedoch mit wissenschaftlichen 

Methoden im Detail, so treten eine 

Reihe von Fragen zum optimalen Einsatz des 

Höhentrainings und den dadurch erzielten Effekten 

auf. 

Untersuchungen im Bereich des Höhentrainings 

gibt es schon seit mehr als 35 Jahren. Die Olympischen 

Spiele in Mexiko City 1968, die in 2.300 m 

Höhe stattfanden, lieferten den ersten Anlass für 

eine inzwischen große Zahl von wissenschaftlichen 

Studien. Während es vor 1968 darum ging, 

die Sportler optimal auf die Wettkämpfe in der Höhe 

von Mexiko City vorzubereiten, versuchte man 

in den folgenden Jahren immer mehr, Höhenbedingungen 

zur Leistungssteigerung für Wettkämpfe 

unter Normalbedingungen auszunutzen. Damit 

ging dann aber auch manche Enttäuschung einher, 

wenn die erhoffte Leistungssteigerung – und 

das noch zum erwünschten Zeitpunkt – ausblieb. 

Formen des Höhentrainings 

Mit zunehmender Höhe fällt der Luftdruck und bedingt 

damit einen Abfall des Sauerstoffpartialdrucks 

(pO 2 ). Dies führt wiederum zu einem 

Absinken des arteriellen Sauerstoffpartialdrucks 

(p a O 2 ) und der Sauerstoffsättigung (S a O 2 ) im Vergleich 

zur Meereshöhe. Das gilt für einen Aufenthalt 

in natürlicher Höhe. Es ist jedoch auch möglich, 

künstliche Höhenbedingungen herzustellen, 

bei denen zwischen hypobarer und normobarer 

Hypoxie unterschieden wird. 

Die sog. „hypobare“ Hypoxie bezieht sich auf das 

Training unter natürlichen Höhenbedingungen 

oder auf ein simuliertes Höhentraining in so genannten 

Unterdruck- oder Barokammern. Die 

„normobare“ Hypoxie existiert nur unter künstlichen 

Höhenbedingungen in Höhenkammern (Abb. 

1) oder Höhenzelten. Hier verringert sich im Vergleich 

zur natürlichen Höhe und der Unterdruckkammer 

der Sauerstoffanteil der Luft bei normalem 

Druck. In einer derartigen Hypoxiekammer kann 

eine künstliche Höhe von bis zu 6.000 m simuliert 

werden. Hierbei wird der Sauerstoffanteil von 20,9 

Vol% auf unter 10 Vol% abgesenkt. Zu beachten ist 

hier, dass bei Höhen ab ca. 4.000 m mit Symptomen 

der Höhenkrankheit gerechnet werden muss. 

Deshalb wird in den meisten Fällen nur in einer 

simulierten Höhe von ca. 2.500 m bevorzugt Hypoxietraining 

durchgeführt. Hier ist ein Sauerstoffanteil 

von ca. 15,4 Vol% vorhanden. 

In natürlicher und künstlicher Hypoxie haben sich 

prinzipiell drei verschiedene Belastungsschemata 

herausgebildet: 

1. train high – sleep/live high: Hierunter wird das 

klassische Höhentraining verstanden, bei dem 

sowohl in der Höhe trainiert, als auch gelebt/ 

geschlafen wird. Diese Form wird bisher am 

häufigsten praktiziert und findet zum größten 

Teil in natürlichen Höhen ihre Anwendung. 

2. train high – sleep/live low: Diese Trainingsform 

kann sowohl unter künstlichen, als auch unter 

natürlichen Bedingungen angewendet werden. 

Die Sportler trainieren in der Höhe und schlafen


bzw. leben im Flachland unter normalen 

Bedingungen. 

3. train low – sleep/live high: Das Training findet in 

der gewohnten Umgebung statt und die Freizeit, 

die Regenerationszeit bzw. die Nacht verbringt 

der Sportler in der Höhe. Auch hier liegt der Einsatz 

von künstlicher Höhe in einer Höhenkammer 

oder in Höhenhäusern, die in Skandinavien 

weit verbreitet sind, nahe. Barokammern sind 

für diesen Zweck aufgrund der Druckänderungen 

wenig geeignet. 

Grundsätzlich eignen sich mittlere Höhen zwischen 

1.500 und 3.000 m (FRIEDMANN/BÄRTSCH 1999), um 

ein optimales Training durchführen zu können. 

Training in Höhenlagen über 3.000 m führt zu einer 

so großen Leistungsreduktion aufgrund der erhöhten 

Intensität unter Hypoxie, dass ein effektives 

Training nicht mehr gewährleistet ist. 

Effekte des Höhentrainings 

Die Effekte des Höhentrainings auf den Organismus 

lassen sich auf vier „Höhen-Ebenen“ ansiedeln 

(Abb. 2). Diese Ebenen sollen anhand der Ergebnisse 

einer aktuellen Studie am Institut für 

Trainings- und Bewegungslehre verdeutlicht werden. 

Abb. 2: 

Effekte des Höhentrainings auf vier Ebenen. 

Studiendesign 

An der 6-monatigen Studie nahmen 7 Sportstudenten/-innen 

(3 weiblich, 4 männlich) aus verschiedenen 

Sportarten (Fußball, Triathlon, Mittelund 

Langstreckenlauf) teil. Die Untersuchung gliederte 

sich in eine 3-wöchige Baseline-Bestimmung, 

zwei Trainingsblöcke à 8 Wochen und eine 

4-wöchige Nachtestphase (s. Abb. 3). 

Die Trainingsblöcke bestanden aus je 3 Wochen 

Trainingsphase, wobei die erste Phase im Flachland 

absolviert wurde und die zweite Phase mit 

gleichem Trainingsplan in einer normobaren Hypoxiekammer 

auf 2.500 m Höhe durchgeführt wurde. 

Diesen Trainingsperioden folgte eine Testwoche 

mit Spiroergometrie auf dem Laufband und einem 

Wettkampftest (5.000 m-Lauf). Eine Vielzahl von 

Parametern wurde während der gesamten Studie 

mit unterschiedlichen Messzeitintervallen analysiert 

(s. Tab. 1). 

Ebene 1: 

Physiologische Basisparameter 

Die erste Ebene (s. Abb. 2) verdeutlicht Vorgänge, 

die akut durch Höhe beeinflusst werden und mit 

einfachen Methoden gemessen werden können 

(z.B. Herzfrequenz, Körpertemperatur, -gewicht). 

Abbildung 4 zeigt so zum Beispiel die Zeitreihe der 

Ruheherzfrequenz eines Probanden während der 

ganzen Studie. Vor allem während der ersten Höhentrainingsphase 

sind im Vergleich zu den Flachlandphasen 

deutlich höhere Werte zu erkennen. 

Dieser aus der Literatur bekannte Effekt ist vermutlich 

auf einen veränderten Sympathikotonus 

zurückzuführen. 

Ebene 2: 

Veränderungen auf der Zellebene 

Auf dieser Stufe können Effekte auf zellulärer 

Ebene angesiedelt werden. So wird in der Höhe 

die Erythropoese stimuliert, d.h., die Bildung roter 

Blutkörperchen steigt, wodurch die Sauerstoff- 

Transportkapazität erhöht wird. Dies wiederum 

kann zu einer Zunahme der aeroben Leistungs- 

21 

Abb. 3: 

Design der Höhentrainingsstudie 

(ST 1BL 

= Stufentest in Baseline, 

ST 2FL – ST 10FL = 

Stufentests in Flachland, 

ST 4H – ST 8H = 

Stufentests in Hypoxie, 

ST 11NT = Stufentest in 

Nachtestphase, WK1- 

WK6= Wettkampftests). 

Tab. 1: 

Parameter der Höhentrainingsstudie 

mit 

jeweiligen Messzeitintervallen 

(BL=Baseline, 

TP=Trainingsphase, 

TW=Testwoche, NTP= 

Nachtestphase, EPO= 

Erythropoetin, IGF-I= 

Insulin like growth 

factor I, VO2max=maximaleSauerstoffaufnahme,[Hb]=Hämoglobinkonzentration, 

SO2= 

Sauerstoffsättigung).


Abb. 4: 

Zeitreihe der 

Ruheherzfrequenz mit 

4253H-Filter von 

Proband 3. 

Abb. 5: 

Zeitreihe der Erythrozyten 

mit distanzgewichteter 

Kleinste- 

Quadrate-Glättung von 

Proband 1. 

fähigkeit im Flachland führen (BERGLUND 1992, 

FRIEDMANN 2000, MAIRBÄURL 1994). 

Diese Auswirkung des Höhentrainings ist in Abb. 5 

zu erkennen, in der die Zeitreihe der Erythrozytenkonzentration 

eines Probanden dargestellt ist. 

Mit Beginn der ersten Höhenphase zeigt sich ein 

Anstieg der Konzentration der roten Blutzellen, der 

bis ca. 10 Tage nach der Trainingsperiode in Hypoxie 

andauert. Dieser Effekt gilt jedoch nicht für die 

zweite Höhenphase. Die Gründe hierfür könnten in 

der gesteigerten Trainingsbelastung im zweiten 

Trainingsblock liegen. Bei anderen Probanden war 

die Erythropoese z.T. in noch geringerem Ausmaß 

vorhanden, was die sehr individuelle Reaktion auf 

Trainingsreize verdeutlicht. 

Ebene 3: 

Direkte und indirekte 

Leistungsparameter 

Auf der dritten Ebene sind die Reaktionen des 

Höhentrainings für die Parameter angesiedelt, die 

zum einen mit der Wettkampfleistung und zum anderen 

mit Effekten im Organismus zusammenhängen, 

die auf eine Leistungsverbesserung hindeuten. 

Solche Parameter werden sehr oft in leistungsdiagnostischen 

Untersuchungen erhoben 

und als Indikatoren für angestrebte Wettkampfleistungen 

verstanden. Hierzu zählen direkte und 

indirekte Leistungsparameter, wie z.B. die Leistung 

auf dem Ergometer bei einem definierten Laktatwert 

und die Sauerstoffaufnahme (VO 2 ). Verbesserungen 

auf dem Ergometer und Veränderungen 

der ventilatorischen Parameter können zwar eindeutig 

aufgezeigt werden, nicht immer aber die 

Leistungssteigerung in der Sportart selbst. 

In Abb. 6 ist der Effekt des Höhentrainings auf die 

Laufgeschwindigkeit bei einem Laktatwert von 4 

mmol/l im Rahmen der Höhentrainingsstudie dargestellt. 

Bei allen Probanden zeigt sich durchschnittlich 

ein signifikanter (p


die Ergebnisse aus der Literatur, aber auch unserer 

Spiroergometrien auf dem Laufband gezeigt 

haben, ist die Belastungsintensität in Hypoxie 

zwangsläufig deutlich erhöht, so dass der gezielten 

Kontrolle der Trainingsintensität im Vergleich 

zum Flachland eine erhebliche Bedeutung zukommt. 

Wird mit gleicher absoluter Intensität trainiert, 

ist die Belastung für den Sportler höher als 

unter Normalbedingungen und kann auf Dauer zu 

Überlastungserscheinungen führen. 

Fazit und Ausblick 

Höhentraining in natürlicher und künstlicher Höhe 

besitzt im Leistungssport einen hohen Stellenwert 

und gehört deshalb in vielen Sportarten zum festen 

Bestandteil des Leistungstrainings. Jedoch sind 

die Kenntnisse darüber, wann die beabsichtigte 

Wirkung einsetzt, wie groß die Effekte sind und 

wie lange sie dauern, in der Praxis nicht in ausreichendem 

Maß vorhanden. 

Die Widersprüchlichkeit vieler wissenschaftlicher 

Ergebnisse in der Literatur zeigt die Notwendigkeit 

von neuen Forschungsansätzen im Höhentraining. 

Ein Training unter Hypoxiebedingungen kann 

durchaus zum Erfolg führen, wenn präzisere Empfehlungen 

über die Anwendung, Dosierung und 

Wirkungsweise gemacht werden können. 

Die Ergebnisse der Höhentrainingsstudie haben 

gezeigt, dass die physiologischen Reaktionen auf 

Höhentrainingsreize z.T. individuell sehr unterschiedlich 

sind. Angesichts dieser Individualität einer 

Anpassungsreaktion im Allgemeinen und auf 

hohem und höchstem Leistungsniveau im Besonderen, 

eignen sich neben traditionellen gruppenbezogenen 

Untersuchungen besonders Einzelfall- 

Dr. Astrid OSTERBURG, 

geb. 1975 in München, beendete 

ihr Studium an der 

Deutschen Sporthochschule 

Köln 2000 als Diplom- 

Sportlehrerin. Seitdem arbeitet 

sie im Institut für 

Trainings- und Bewegungslehre 

und hat vor 

Kurzem ihre Promotion ab- 

Zeitreihenanalysen. Diese werden seit geraumer 

Zeit für die Erforschung individueller Anpassungsreaktionen 

am Institut für Trainings- und Bewegungslehre 

eingesetzt. Diese Verfahren, zusammen 

mit dem vorhandenen differenzierten leistungsphysiologischen 

Instrumentarium versprechen 

vertiefte Erkenntnisse auf einem wissenschaftlich 

und praktisch interessanten Gebiet. 

Literatur bei den Autoren/innen. 

geschlossen. Ihre Forschungsschwerpunkte 

liegen im Bereich Ausdauer (Adaptationsprozesse, 

Höhentraining, Zeitreihenanalysen). 

In ihrem Arbeitsbereich kommen Astrid Osterburg 

ihre eigenen leistungssportlichen Erfahrungen 

aus der Ausdauersportart Triathlon 

(u.a. Teilnahme Ironman Hawaii 2002, 6. Platz 

DM Langdistanz Roth 2004) in hohem Maße zugute. 

E-Mail: osterburg@dshs-koeln.de 

23 

Abb. 6: 

Mittelwerte (± 

Standardabweichung) 

der Laufgeschwindigkeit 

an der anaeroben 

Schwelle aller 

Probanden bei den 

Stufentests 3 und 6 in 

Flachland sowie 4 und 5 

in Höhe. 

Tab. 2: 

Laufzeiten über 5000m 

von Proband 1 und 4 bei 

den Wettkampftests 1, 2 

und 3.



25


Übergewicht und Adipositas 

im Kindesalter 

Erste Ergebnisse verschiedener Therapieprogramme des 

CHILT-Projektes der Deutschen Sporthochschule Köln 


Christine Graf 1 

Benjamin Koch 1 

Sigrid Dordel 2 

Birna Bjarnason- 

Wehrens 1 

Hans-Georg 

Predel 1 

1 Institut für Kreislaufforschung 

und 

Sportmedizin 

2 Institut für 

Sportdidaktik 

Die Zahl der Kinder mit Übergewicht und Adipositas steigt auch in Deutschland erheblich an. Derzeit 

geht man von etwa 10 bis 20 Prozent aus (AGA 2003). Als Ursache werden neben einer genetischen Disposition 

hauptsächlich Fehlernährung und Bewegungsmangel genannt. Bis heute gibt es kein allgemein 

gültiges Konzept, wie diese Kinder optimal therapiert werden sollen. Den größten Erfolg haben sicherlich 

interdisziplinär angelegte Modelle, die sowohl Ernährung und Bewegung, aber auch das Verhalten 

der Kinder und auch der Eltern berücksichtigen (AGA 2003). 

Das CHILT-Projekt stellt ein stufenförmig aufgebautes 

Konzept dar, in dem neben der Vermittlung 

primärpräventiver Inhalte an Grundschulen in einer 

zweiten und dritten Stufe übergewichtige bzw. 

adipöse Kinder betreut werden (GRAF 2003). Das 

Projekt wurde von der Ethikkommission der Deutschen 

Sporthochschule genehmigt. In diesem 

Rahmen werden die ersten Ergebnisse der beiden 

Programme CHILT II/StEP TWO bzw. CHILT III vorgestellt. 

StEP TWO 

Sieben Grundschulen aus dem Raum Köln wurden 

randomisiert ausgewählt, vier dienten als Kontrollund 

drei als Interventionsschulen. Alle Kinder der 

Grundschulen wurden im September 2003 gewogen 

und gemessen, der BMI und BMI-SDS berechnet. 

Diese Untersuchung wurde im Juni/Juli 

2004 wiederholt. Die anthropometrischen Daten 

zeigt Tabelle 1. Nur die Kinder wurden untersucht, 

deren Eltern der Teilnahme zugestimmt hatten. An 

beiden Untersuchungen nahmen 88 Prozent der 

Kinder teil, 1,7 Prozent wollten nicht teilnehmen 

oder das Einverständnis wurde nicht gegeben, die 

übrigen waren krank oder nicht da wegen Schulwechsel/verzogen. 

Die Eltern der übergewichtigen und adipösen Kinder 

der drei Interventionsschulen (n=121) erhielten 

eine Einladung zur Teilnahme ihrer Kinder am StEP 

TWO Programm. 46 Kinder nahmen teil, zwei stiegen 

erst im Februar 2004 ein, eines fiel wegen 

Schulwechsel aus, fünf stiegen aus persönlichen 

Gründen aus, so dass letztendlich 40 Kinder an 

dem Programm von November 2003 bis Juli 2004 

komplett teilnahmen. Neben den anthropometrischen 

Daten wurden Bauch-/Hüftumfang, Blutdruck, 

die Ausdauerleistungsfähigkeit (VO2max) 

fahrradergometrisch (Interventionskinder) und die 

motorische Leistungsfähigkeit (Dordel-Koch-Test 

bei den Interventionskindern, 6-Minuten-Lauf bei 

den Kontrollkindern) bestimmt (Daten werden 

nicht gezeigt). 

Die Intervention für die Kinder fand zweimal pro 

Woche in der jeweiligen Grundschule im Anschluss 

an den Unterricht statt. Zunächst wurde 

gemeinsam mit den Kindern gemäß den Empfehlungen 

des Forschungsinstituts für Kinderernährung 

(OptimiX) sowie AID (Kinderernährungspyramide) 

das Essen vorbereitet, gekocht und geges-


sen. Währenddessen und anschließend wurden 

ihnen spielerisch die jeweiligen Grundlagen vermittelt. 

Danach erhielten die Kinder noch 60 bis 90 Minuten 

Sportunterricht, der als Ziel neben einer Verbesserung 

der motorischen Leistungsfähigkeit die 

Freude an der Bewegung sowie die Übertragung in 

Freizeit und Alltag verfolgte. Die Eltern erhielten an 

sechs Elternabenden Informationen zu den 

Themen medizinische Hintergründe (2), Ernährung 

(2) und Psychologie/Verhaltensmodifikation (2). 

Das Geburtsdatum der Kinder wurde erfragt. Die 

Messung des Körpergewichtes erfolgte nach den 

standardisierten Messvorgaben des IDIS (vgl. 

LAASER 1989) auf einer Standwaage Typ Seca 761. 

Die Kinder wurden gebeten, die Schuhe auszuziehen, 

für die Turnbekleidung wurden 500 g abgezogen. 

Die Körpergröße wurde mit einem Maßstab 

(Seca 225) in aufrechter Position, ohne Schuhe 

und in tiefer Einatmung gemessen, wobei die Verbindungslinie 

zwischen Jochbein und unterem Gehörgang 

eine Parallel zum Boden darstellte (LAA- 

SER 1989). 

Aus den gewonnenen Daten wurde der BMI nach 

der Formel Kilogramm Körpergewicht in kg geteilt 

durch das Quadrat der Körpergröße in m = kg/m 2 

berechnet und für die Kinder entsprechend den 

Perzentilenkurven nach KROMEYER-HAUSCHILD 

(2001) eingeordnet. Die Bestimmung des altersund 

geschlechtskorrigierten BMI-Standard deviation 

score (BMI-SDS) wurde nach folgender Formel 

berechnet: ((BMI/M(t))L(t)-1)/(L(t)*S(t)). M(t), L(t) 

und S(t) sind die altersund geschlechtsspezifischen 

Größen eines jeweiligen Kindes (KROMEYER- 

HAUSCHILD et al. 2001). 

Resultate 

Die anthropometrischen Daten und Unterschiede 

zwischen den Interventions- und Kontrollkindern 

zeigt Tabelle 1. Lediglich hinsichtlich des Eingangs-BMI 

liegen die Interventionskinder über den 

Kontrollkindern (p=0.042). Nach der Intervention 

haben die Interventionskinder weniger stark zugenommen, 

dies ist aber nur tendenziell (p=0,069; 

s. Abb. 1). Allerdings ist die Reduktion des altersund 

geschlechtskorrigierten BMI deutlicher bei 

den Interventions-, als bei den Kontrollkindern 

(p=0.028) (s. Abb. 2). 

CHILT III 

Zwischen Mai und September 2003 meldeten die 

Eltern ihre Kinder zur Teilnahme am CHILT III Programm 

an. Die Voraussetzung war das Überschreiten 

der 97. Perzentile und somit das Vorliegen 

einer Adipositas. Die anthropometrischen 

Daten zeigt Tabelle 2. Als Kontrollkinder dienten 

die Kinder, die sich zur Teilnahme nach dem Start 

anmeldeten (September 2003 bis Januar 2004). 

Die Intervention startete Mitte September 2003 

und dauerte bis Mitte Juli 2004. Währenddessen 

kamen die Kinder zweimal pro Woche zum Sport 

27 

Tab. 1: 

Anthropometrische 

Daten der Interventionskinder 

(IK) gegenüber 

den Kontrollkindern 

(KK) zu T1 (N.s. = nicht 

signifikant). 

Abb. 1: 

Verlauf des BMI bei den 

Interventionskindern 

versus Kontrollkinder 

(StEP TWO). 

Abb. 2: 

Differenz zwischen T1 

und T2 des BMI-SDS 

der Interventions- und 

Kontrollkinder (StEP 

TWO).


Tab. 2: 

Anthropometrische 

Daten der CHILT III 

Interventionskinder (IK) 

bzw. der Kontrollkinder 

(KK) zu Beginn der 

Intervention (T1) 

(n.s. = nicht signifikant). 

Abb. 3: 

Verlauf des BMI (CHILT 

III) zum Zeitpunkt T1 bis 

zu T2; der Verlauf unterscheidet 

sich signifikant 

(p=0.025). 

Abb. 4: 

Differenz zwischen T1 

und T2 des BMI-SDS 

der Interventions- und 

Kontrollkinder (CHILT 

III). 

(60 bzw. 90 Minuten) und erhielten einmal wöchentlich 

nach der medizinischen Sprechstunde 

eine theoretische Einheit zu Ernährung bzw. Psychologie 

im Wechsel. Die Eltern erhielten jeweils 

die gleiche Einheit. Bei Bedarf wurden auch am 

zweiten Termin theoretische Inhalte oder Einzelgespräche 

angeboten. Die jüngeren Kinder waren 

zwischen acht und zwölf Jahre, die älteren zwischen 

12 und 16 Jahre alt. 

Analog zu StEP TWO wurde das Geburtsdatum angegeben, 

die Kinder gewogen und gemessen, der 

BMI und BMI-SDS bestimmt. 26 Kinder nahmen 

am Programm teil; drei stiegen aus, zwei aus persönlichen 

Gründen, eines aufgrund einer erforderlichen 

Herzoperation. Neben den anthropometrischen 

Daten wurden Bauch-/Hüftumfang, Blutdruck, 

die Ausdauerleistungsfähigkeit (VO2max) 

fahrradergometrisch und die motorische Leistungsfähigkeit 

(Dordel-Koch-Test und modifizierter 

Münchner Fitnesstest bei den Interventionskindern) 

bestimmt (Daten werden nicht gezeigt). 

Resultate 

Die anthropometrischen Daten und Unterschiede 

zwischen den Interventions- und Kontrollkindern 

zeigt Tabelle 2. Lediglich hinsichtlich der Eingangs- 

Größe liegen die Interventionskinder über den 

Kontrollkindern (p=0.031). Bzgl. des BMI hatten die 

Interventionskinder nach der Intervention abgenommen, 

die Kontrollkinder dagegen zugenommen 

(adjustiert nach Alter und Geschlecht p=0.025; s. 

Abb. 3). Auch der BMI-SDS reduziert sich bei den 

Interventionskindern, nicht bei den Kontrollkindern 

(p=0.013; s. Abb. 4). 

StEP TWO 

Die interdisziplinäre Betreuung übergewichtiger/ 

adipöser Kinder an ihren Grundschulen (StEP TWO) 

bzw. adipöser Kinder an der Sporthochschule 

(CHILT III) ist im Gegensatz zu den jeweiligen Kontrollgruppen 

im Anschluss an die Intervention erfolgreich. 

Besonders in diesem frühen Alter ist eine 

Gewichtsstabilisierung anzustreben, um das 

Längenwachstum zu nutzen. Als besonderer Vorteil 

von StEP TWO wurde das frühe Aufnehmen der 

Kinder gesehen. Alleinige schulbasierte Interventionen 

in der Prävention von Übergewicht konnten 

zwar die motorische Leistungsfähigkeit der Kinder 

verbessern, zeigten aber keinen Einfluss auf die 

anthropometrischen Daten (GRAF et al., zur Publikation 

eingereicht). Sicherlich hat aber das Screening 

in der Schule die Thematik Übergewicht an 

Familien herangetragen, die sich bisher nicht damit 

auseinandergesetzt haben. 

Die Integration der Eltern/Familie in die Betreuung 

war bereits in anderen Programmen erfolgreich 

(MANIOS et al. 1999), obwohl die Teilnahme der 

StEP TWO Eltern eher gering war. Aber das regelmäßige 

gemeinsame Kochen mit den Kindern 

zweimal pro Woche und damit die Praxisnähe über 

nahezu das gesamte Schuljahr hat einen erheblichen 

Einfluss auf das Essverhalten auch zu Hause 

und damit auf die anthropometrischen Daten. 

Hierzu kommt, dass die Kinder jünger als in den 

meisten anderen ambulanten Adipositasprogrammen 

waren. Die Integration bereits übergewichtiger 

und nicht „erst“ adipöser Kinder führte neben 

der auch in dieser Hinsicht früheren Betreuung zu 

einer geringeren Stigmatisierung der Gruppe in 

der Schule. Der wohnortnahe, kostengünstigere 

und so für die Eltern unkomplizierte Ablauf sollte 

auch Kindern die Teilnahme ermöglichen, die an 

anderen Intensivprogrammen nicht teilgenommen 

hätten. 

Kritisch muss man die Aussteiger beleuchten. 

Auch wenn die Rate mit etwa 10 Prozent sehr 

gering lag, handelte es sich stets um die adipösen 

Kinder. Die Gründe für die Ausstiege waren vielfältig, 

z.B. Eigenanteil der Eltern nicht bezahlbar, viele 

weitere Termine etc. Möglicherweise würden 

aber diese Kinder eher von externen Programmen 

mit ihnen unbekannten Kindern profitieren, so dass


sie in der Gruppe ihre Rolle neu definieren können 

und nicht auf die gleichen Kinder treffen, die sie 

möglicherweise im Schulalltag „hänseln“. Insgesamt 

sollten aber entsprechende interdisziplinär 

geführte, schul- und familienbasierte Programme 

weiter ausgebaut und über die ganze (Grund-) 

Schulzeit der Kinder durchgeführt werden. 

CHILT III 

Im Rahmen des CHILT III Programms wurden die 

Kinder an der Deutschen Sporthochschule Köln 

intensiv interdisziplinär betreut. Im Gegensatz zu 

den StEP TWO Kindern waren sie älter und stets 

adipös. Somit ist eine Gewichtsstabilisierung meist 

nicht mehr ausreichend. Dies kann aber meist nur 

durch deutliche Veränderungen des kindlichen/ 

familiären Ess- und Bewegungsverhaltens erreicht 

werden. Daher ist die Integration der Eltern sehr 

viel intensiver erforderlich. Insgesamt ist das Programm 

erfolgreich abgelaufen und entspricht in 

der Reduktion des BMI-SDS den Erfolgen anderer 

Programme (APV 2004). Mit drei Abbrechern liegt 

die Rate bei nur 11,5 Prozent. Durch eine intensivere 

Nachbetreuung (bis zu monatlichen Terminen 

zur Wiedervorstellung) soll versucht werden, 

den Erfolg des einzelnen Kindes auch langfristig 

zu stabilisieren. 

Allerdings steht ein Beweis für eine langfristige 

Gewichtsstabilisierung nach solchen Maßnahmen 

in Deutschland noch aus (REINEHR & WABITSCH 

2003). Die weitere Arbeit muss daher die Suche 

nach Parametern sein, warum Kinder dauerhaft 

teilnehmen oder nicht, möglicherweise sogar 

Dr. med. Christine GRAF, 

geboren am 13.12.1967, war 

im Anschluss an ihr Medizinstudium 

an der Universität 

zu Köln im Martha Maria 

Krankenhaus Nürnberg 

(Innere Medizin) sowie in 

der Medizinischen Klinik III 

(Kardiologie) an den Universitätsklinken 

Köln tätig. 

Seit 1996 ist sie Wissenschaftliche Mitarbeiterin 

am Institut für Kreislaufforschung und Sportme- 

früher abbrechen, um individuell für ein Kind bzw. 

dessen Familie die richtigen Therapiemaßnahmen 

einleiten zu können. 

Fazit 

Interdisziplinäre Programme für übergewichtige/ 

adipöse Kinder sind nach der Intervention erfolgreich. 

Der Effekt auf die Langzeitbetreuung bleibt 

abzuwarten. Insbesondere StEP TWO zeigt aber 

auf, welche Möglichkeiten durch die Verbindung 

Schule/Familie/weitere Institutionen bestehen. Es 

wäre wünschenswert, wenn dies auch positiv von 

einzelnen Krankenkassen bzw. gesundheits- und 

sozialpolitisch wahrgenommen werden würde! 

Danksagung 

Unser Dank gilt Professor Walter Tokarski, 

Schirmherr des StEP TWO Programms, sowie der 

Unterstützung des Fördervereins des Herzzentrums 

Köln. Außerdem möchten wir allen weiteren 

Beteiligten an dem Programm: Susanne Göpfert, 

Birgit Böckmann, Anette Röseler, Hildegard 

Schmitz-Krahm, dem Kinder- und Jugendgesundheitsdienst 

der Stadt Köln, Tanja Speckhahn, 

Torsten Langner, Petra Roßberg, Maria Flothkötter 

sowie den Studierenden des wissenschaftlichen 

Seminars (StEP TWO), Sandra Jaeschke, Irene 

Fuchs, Claudia Menz, Stefanie Jouck, Sascha 

Ritzeler, Dr. Anja Lawrenz und Ellen Kretschmann- 

Kandel (CHILT III) danken. 

Literatur bei den Verfassern/innen. 

dizin der Deutschen Sporthochschule Köln. 

Seit 1998 führt sie die Zusatzbezeichnung 

Sportmedizin, seit 2004 auch die Zusatzbezeichnung 

Ernährungsmedizin. Ihre Forschungsschwerpunkte 

liegen in den Bereichen 

„Körperliche Aktivität in der Primär- und Sekundärprävention 

kardiovaskulärer Erkrankungen“, 

„Sportherz“, „ACE-Genpolymorphismen“ 

und „Kinder- und Jugendsportmedizin“. Außerdem 

ist sie die Leiterin des CHILT-Projektes. 

E-Mail: c.graf@dshs-koeln.de 

29



31


Die Wahrheit über den Rollwiderstand 

Einfluss von Reifentyp und Reifenluftdruck auf den 

Rollwiderstand beim Mountainbiken 


Peter Nilges 

Helmut Lötzerich 

Achim Schmidt 

Institut für 

Natursport und 

Ökologie 

Abb.1: 

Gesamtwiderstand beim 

Radfahren (modifiziert 

nach GRESSMANN 

2002). 

Im Radsport haben in den letzten Jahrzehnten zahlreiche wissenschaftliche Studien zu einer Optimierung 

des Sportgerätes und der körperlichen Leistungsfähigkeit der Athleten beigetragen, die in der Summe 

zu neuen sportlichen Höchstleistungen bzw. Rekorden führten. Neben den Erkenntnissen zur Leistungssteigerung 

der Athleten stehen im Radsport immer wieder Verbesserungen des Sportgerätes im 

Mittelpunkt des Interesses sowohl im Hochleistungssport als auch im Freizeit- und Breitensportbereich. 

So wurden im Laufe der letzten Jahre im Mountainbike-Sport unter anderem die Geometrie, der Einsatz 

von neuen Rahmenwerkstoffen und die Entwicklung von antriebneutralen Federelementen vorangetrieben 

und teilweise erheblich verbessert. Weitere Versuche zur Verringerung des Gesamtwiderstandes 

führten zu einer optimierten Sitzposition mit dem Ziel, den Fahrwiderstand (in erster Linie den Luftwiderstand) 

zu reduzieren. 

Im Bereich des Fahrradwiderstandes gibt es jedoch 

noch erheblichen Forschungsbedarf zum 

Thema des Rollwiderstands, der im Wesentlichen 

von Reifentyp und Reifenluftdruck abhängt und im 

Gelände über die Hälfte des Gesamtwiderstandes 

in Anspruch nehmen kann. Da sich bisherige Erkenntnisse 

fast ausschließlich auf den Rollwiderstand 

im Labor auf festem, ebenem Untergrund beziehen 

und dies nicht der realistischen Situation im 

Gelände entspricht, wurde in der vorliegenden Untersuchung 

die Auswirkung verschiedener Einflussfaktoren 

auf den Rollwiderstand im Gelände 

bestimmt. Im untersuchten Mountainbikebereich 

liegen, neben den praxisfernen Tests der Reifenhersteller, 

zur Zeit noch keine wissenschaftlich 

fundierten und publizierten Daten vor. Bislang 

wurde auf tradierte Gesetzmäßigkeiten und Erfahrungen 

aus dem Straßenradsport zurückgegriffen 

und diese als vermeintlich übertragbare Normen 

angenommen. 

Die durchgeführte Untersuchung soll dazu beitragen, 

diese Wissenslücke zu schließen, um auf 

spekulative Reifen-/Reifenluftdruckempfehlungen 

für das Gelände verzichten zu können und eine 

konkrete Handhabe zu liefern. Denn Freizeit- und 

Breitensportler, wie auch Rennfahrer, lassen sich 

bei der Wahl ihrer Reifen vielmehr von subjektiven 

Einschätzungen leiten, ohne tatsächlich zu wissen, 

ob der gewählte Reifen mit entsprechendem Reifenluftdruck 

das Optimum für den Einsatzzweck 

darstellt. Weiterhin wurde der Frage nachgegangen, 

inwieweit die Tests der Reifenhersteller auf 

dem Rollenprüfstand tatsächlich geeignet sind, um 

auch die Eigenschaften eines Reifens in der Praxis 

im Gelände beurteilen zu können. 

Material und Methoden 

Zur Bestimmung der Rollwiderstandsleistung wurden 

auf einer 460 m langen, kontinuierlich steigenden 

Outdoorteststrecke (s. Abb. 1) drei unterschiedliche 

Untergründe (Straße, Schotter, Wiese) 

befahren. Da die Untergründe unmittelbar nebeneinander 

lagen, konnte so zur besseren Vergleichbarkeit 

der erfassten Daten eine gleiche Steigungsleistung 

vorausgesetzt werden. Die Messung 

der Leistung erfolgte mittels eines an einem 

Mountainbike montierten SRM-Systems (Schoberer-Rad-Mess-System) 

bei einer Geschwindigkeit 

von lediglich 9,5 km/h, da es bei dieser Geschwindigkeit 

zu einer Minimierung des Luftwiderstandes 

kommt. Bei dem SRM-System handelt es sich um 

eine spezielle Tretkurbel mit integriertem Drehmoment-Sensor, 

der über das Drehmoment und die 

Trittfrequenz eine äußerst exakte Bestimmung der 

Leistung ermöglicht. 

Die gemessenen Daten wurden telemetrisch an 

den am Lenker befindlichen Computer (Powercontrol) 

übertragen und dort gespeichert. Insgesamt 

konnten während der Untersuchung neun Mountainbikereifen, 

die sich nach Reifenprofil und Reifenbreite 

unterschieden, mit vier Luftdrücken unter 

sonst konstanten Bedingungen kombiniert werden. 

Zusätzlich erfolgte zum Vergleich die Bestimmung 

der Rollwiderstandsleistung auf einem Rollenprüf-


stand eines Reifenherstellers. Es wurden jeweils 

drei Reifenprofile in drei verschiedenen Breiten 

getestet. Die Reifenprofile unterschieden sich 

nach ihrem Einsatzzweck von leichtem, trockenem 

Gelände (Semislick Modell „Fast Fred“) über mittelschweres 

Gelände (schwach profilierter Stollenreifen 

Modell „Racing Ralph“) bis hin zu grobem, 

nassem Gelände (Stollenreifen Modell „Albert 

Brothers“). Die Reifenbreiten reichten von 50 

mm/2,1 Zoll bis hin zu 62 mm/2,4 Zoll. 

Die vier unterschiedlichen Reifenluftdrücke wurden 

mit 1,5 bar, 2,0 bar, 3,0 bar sowie 4,0 bar so gewählt, 

dass eine Abdeckung der für den Mountainbikesport 

üblichen Setups gegeben war. 

Ergebnisse und Diskussion 

Der Anteil der Rollwiderstandsleistung an der Gesamtleistung, 

die zum Befahren der Teststrecke 

benötigt wurde, betrug bei gegebenem Versuchsaufbau 

durchschnittlich 11,98 Prozent auf „Asphalt“, 

24,09 Prozent auf „Schotter“ und bis hin zu 

46,22 Prozent auf dem Untergrund „Wiese“. Es fällt 

auf, dass die grobprofilierten Stollenreifen auf allen 

Untergründen den größten Rollwiderstand erzeugen. 

Die Semislicks und schwachprofilierten 

Reifen ergeben ein unterschiedliches Bild im Gelände 

und auf der Straße, was den Rollwiderstand 

betrifft. 

Straße und Testlabor 

Die Ergebnisse auf dem Untergrund „Straße“ stimmen 

tendenziell mit denen des Rollenprüfstandes 

(Stahltrommel) überein. Die sich stark ähnelnden 

Messwerte sind durch eine vergleichbare Untergrundbeschaffenheit 

begründet. Eine Erhöhung 

des Reifenluftdruckes bewirkt eine Senkung des 

Rollwiderstandes. Die Reifen sinken mit zunehmendem 

Reifenluftdruck weniger stark ein, und die 

Aufstandsfläche auf dem festen, glatten Boden 

verkleinert sich. Der sogenannte „Hebelarm der 

rollenden Reibung“ (GRESSMANN 2002) verkürzt 

sich und ermöglicht dem Reifen ein leichteres Abrollen. 

Der Einflussfaktor Reifenprofil weist die geringsten 

Werte nicht etwa bei den Semislicks 

„Fast Fred“, sondern den schwach profilierten 

Stollenreifen „Racing Ralph“ auf. Obwohl hier die 

Profilierung stärker ausgeprägt ist, war der Rollwiderstand 

geringfügig niedriger. Die Begründung 

liegt in der Anordnung der Stollen und Flexibilität 

der Karkassen. Die Stollen des „Racing Ralphs“ 

fallen zwar höher aus, sind im Bereich der Lauffläche 

jedoch relativ eng beieinander angeordnet 

(hoher Positivanteil), so dass fast ein durchgehender 

Mittelsteg entsteht. Dadurch kann der Reifen 

geschmeidiger abrollen, was sich auch durch ein 

leiseres Abrollgeräusch auf festem Boden bemerkbar 

macht. Bei einem größeren Stollenabstand 

hingegen fällt der Reifen von einem Profilblock 

in den Zwischenraum des Profils, um dann 

wieder erneut angehoben zu werden. Im Gelände 

kann sich der Semislick jedoch, vor allem durch 

die äußerst dünne Gummierung der Karkasse und 

die damit verbundene Flexibilität, besser dem rauen 

Untergrund anpassen und hier seine Vorzüge 

ausspielen. Die Flexibilität und somit der Aufbau 

eines Reifens ist bei unebenem Untergrund entscheidender 

als die Anordnung und Gestaltung der 

Profilierung. 

Wiese und Schotter 

Die gewonnenen Erkenntnisse auf den beiden Untergründen 

„Wiese“ und „Schotter“ weichen bei 

allen Einflussfaktoren von den Ergebnissen auf 

„Straße“ und somit auch denen des Rollenprüfstandes 

ab. So sinkt die Rollwiderstandsleistung 

mit abnehmendem Reifenluftdruck auf „Schotter“ 

bis zu einer Untergrenze von 2,0 bar und auf dem 

Untergrund „Wiese“ bis zum niedrigsten der getesteten 

Luftdrücke (1,5 bar). Im Durchschnitt kön- 

33 

Abb. 2: 

Untersuchungsrad mit 

Systemgewichtsausgleich 

durch Trinkflasche 

und Rucksack. 

Abb. 3: 

Teststrecke (v.l.n.r. 

Wiese 1, Schotter 2, 

Straße 3).


Abb. 4: 

Einflussfaktor 

Untergrund bei drei 

Reifenmodellen und 

drei Reifenbreiten 

(n =324). 

Abb. 5: 

Einflussfaktor 

Reifenluftdruck auf 

„Wiese“ (n = 27 je 

Reifenluftdruck). 

nen 17,88 Watt eingespart werden, wenn auf dem 

Untergrund „Wiese“ der Reifenluftdruck von 4,0 

bar auf 1,5 bar abgesenkt wird. 

Die Hauptbegründung hierfür liegt in der (rauen) 

Beschaffenheit des Untergrundes. Nach WHITT & 

WILSON (1997, 128-130) wird an jeder Bodenunebenheit 

ein Teil der in Fahrtrichtung wirkenden 

Antriebsleistung benötigt, um das Gesamtsystem 

anzuheben. Dies ist vergleichbar mit dem Befahren 

einer kleinen Steigung, die entsprechende 

Hubarbeit verlangt. Wenn ein Reifen folglich mit 

weniger Reifenluftdruck auf rauem Untergrund gefahren 

wird, kann er sich besser den Unebenheiten 

anpassen und das Gesamtsystem muss nicht 

so stark und oft angehoben werden. Dieser Effekt 

ist bereits bei einem feinkörnigen Schotterweg, 

wie die Tests beweisen, zu verzeichnen. Weiterhin 

verliert der Reifen nicht so schnell den Kontakt 

zum Boden, was einen verminderten Schlupf und 

somit verbesserte Traktion zur Folge hat, und 

obendrein werden die Dämpfungseigenschaften 

erheblich verbessert. Der Einfluss der Reifenbreite 

macht sich durch eine Abnahme des Rollwiderstandes 

mit zunehmender Breite bemerkbar. Bei 

der Betrachtung der Reifenaufstandsflächen (s. 

Abb. 6) zweier unterschiedlich breiter Reifen zeigt 

sich, dass die Flächen zwar gleich groß sind, 

jedoch eine andere Form aufweisen. Die des breiteren 

Reifens ist breiter und kürzer, wodurch sich 

auch der Hebelarm (f) verkürzt, über den der Reifen 

abrollt. Zusätzlich besitzen breitere Reifen 

auch einen größeren Durchmesser bzw. Radius (r), 

die eine kleiner werdende Abrollwiderstandszahl 

(kR = f / r) bedingen. 

Abb. 6: 

Reifenaufstandsfläche von Fahrradreifen (modifiziert nach 

GRESSMANN 2002). 

Unter Berücksichtigung dieser Erkenntnisse kann 

eine beachtliche Differenz von über 50 Watt zwischen 

einem breiten Reifen mit 1,5 bar Reifenluftdruck 

und einem schmalen mit 4,0 bar befüllten 

Reifen entstehen (s. Abb. 5). Die Untersuchungen 

belegen außerdem, dass die Messungen auf dem 

Rollenprüfstand des Testlabors nicht ausreichen, 

die Eigenschaften eines Mountainbikereifens hinsichtlich 

des Rollwiderstandes im Gelände zu 

beurteilen. Alle drei untersuchten Einflussfaktoren 

(Reifenluftdruck, Reifenprofil, Reifenbreite) zeigen 

im Gelände eine andere Wirkung. 

Empfehlungen für die Praxis 

Auf festem, ebenem Untergrund, wie z.B. auf 

„Straße“, spricht ein hoher Reifenluftdruck für 

die Reduzierung des Rollwiderstandes. Allerdings 

weist GRESSMANN (2002, 49) darauf hin, dass sich 

ab einem gewissen Reifenluftdruck der Rollwiderstand 

nicht mehr verringert, jedoch im Gegenzug 

der Komfort drastisch nachlässt. Das zu empfehlende 

Reifenprofil sollte einen hohen Positivanteil 

des Profils auf der Lauffläche besitzen. Dieses 

Merkmal ist durch einen geringen Stollenabstand 

oder im Idealfall einen durchgehenden Mittelsteg 

gekennzeichnet. Die Reifenbreite hat auf 

festem Untergrund aus konstruktionsbedingten 

Gründen keinen nachweisbaren Einfluss. Da in 

der Praxis neben der Minimierung der Rollwiderstandsleistung 

auch der Komfort eine wichtige 

Komponente ist, sollte deshalb den breiteren Modellen 

der Vorzug gegeben werden (vgl. SPAN- 

GENBERG 2002, 60). 

Fazit: Die optimale Reifen-/Reifenluftdruckempfehlung 

für feste, ebene Böden ist demnach ein 

breiter Reifen mit hohem Positivanteil des Profils 

und hohem Reifenluftdruck.


Zur Minimierung des Rollwiderstandes im Gelände 

sollte der Reifenluftdruck abgesenkt werden. 

Selbst auf Schotter, mit nur geringen Bodenunebenheiten, 

bewirkt eine Absenkung des Reifenluftdrucks 

bis zu einer Untergrenze von 2,0 bar 

deutlich messbare Vorteile. Mit zunehmender Rauheit 

des Untergrundes, wie z.B. auf „Wiese“, wird 

dieser Effekt noch verstärkt. Der zusätzliche Nebeneffekt 

eines geringen Reifenluftdrucks äußert 

sich durch verbesserte Traktion und eine Erhöhung 

des Komforts. Das für raue Untergründe ideale 

Reifenprofil sollte in erster Linie eine flexible 

Karkasse besitzen, wie sie in der Regel Semislicks 

aufweisen. Die Empfehlung zur Reifenbreite im Gelände 

geht eindeutig in Richtung der breiten Reifen, 

die weiterhin aufgrund ihres vergrößerten Volumens 

eine höhere Pannensicherheit gegen 

Durchschläge besitzen. 

Fazit: Im Gelände sollte ein Reifen so breit wie 

möglich sein (Kompatibilität mit Rahmen und Gabel 

beachten) und eine möglichst flexible Karkasse 

besitzen (hier Semislick), der nur mit so viel 

Reifenluftdruck wie nötig (Durchschlagschutz) 

gefahren wird. 

Im Hinblick auf den Renneinsatz bei Cross Country 

Wettkämpfen und Marathons mit einem nur geringen 

Anteil des Untergrundes Straße empfiehlt sich 

unbedingt ein geringer Reifenluftdruck in Verbindung 

mit einem breiten Reifen. Der oft kritisierte 

Aspekt des Mehrgewichts breiterer Reifen wird 

dabei allgemein am stärksten überschätzt, wie 

Tests zum Beschleunigungswiderstand (DEGER 

1999) bestätigen. Bei der Beschleunigung eines 

Reifenpaares von 0 auf 25 km/h veranschlagte ein 

500 g schwereres Reifenpaar nur 4,20 W an zusätzlicher 

Leistung. Dem gegenüber steht eine Einsparung 

von beispielsweise 15,41 W auf dem Untergrund 

„Wiese“, die ein breiter Reifen gegenüber 

einem schmalen Pendant ermöglicht. Zudem 

macht sich die Einsparung des Rollwiderstandes 

ständig und die des leichteren Gewichts nur bei 

einer Geschwindigkeitsänderung bemerkbar. 

Bei längeren Fahrten mit einem hohem Asphaltanteil 

kann es sinnvoll sein, den Reifenluftdruck unterwegs 

den entsprechenden Bedingungen anzupassen. 

Jedoch ist der Mehraufwand des Rollwiderstandes, 

den man beim Fahren mit einem geringen 

Reifenluftdruck auf dem Untergrund Straße in 

Kauf nimmt, deutlich geringer als der beim Fahren 

mit einem hohen Luftdruck im Gelände. 

Die tatsächlich im Gelände noch fahrbare Untergrenze 

des Reifenluftdrucks ist schwer zu bestimmen, 

da sie von vielerlei Faktoren beeinflusst wird. 

So spielen Fahrergewicht, Beschaffenheit des Untergrundes/Hindernisse, 

Felgenbreite, Reifenbreite 

und auch der Fahrstil eine große Rolle und müssen 

beim individuellen Setup eines Mountainbikes 

stets berücksichtigt werden. Um einen konkreten 

Wert zu beziffern, kann ein 60/62 mm breiter Reifen 

bei 70 kg Fahrergewicht im Gelände problemlos 

mit 1,7 bis 1,8 bar Reifenluftdruck betrieben wer- 

den. Die Empfehlung für einen 57 mm breiten Reifen 

liegt bei 2,1 bis 2,3 bar. 

Ausblick 

Für künftige Untersuchungen zum Thema Rollwiderstand 

im Bereich Mountainbike gilt es zu klären, 

wie sich neue Systeme, so z.B. Tubeless-Bereifungen 

oder auch Latexschläuche, auf die Rolleigenschaften 

auswirken. Des weiteren könnte 

der gleiche Testaufbau auch auf den Straßenradsport 

übertragen werden, da es hier ebenfalls Klärungsbedarf 

aufgrund verschiedener Asphaltbeschaffenheiten, 

Reifenbreiten und Reifenluftdrücken 

gibt, und eine ausführliche Untersuchung 

in dieser Hinsicht noch nicht stattgefunden hat. 


Peter NILGES, geb. 1978, 

ist seit 13 Jahren aktiver 

Radrennfahrer und nimmt 

an Mountainbikerennen 

(MTB A-Lizenz) teil. Er arbeitet 

als Fahrtechniktrainer 

in Deutschlands größter 

Mountainbikeschule 

„bikeride” und realisierte 

das Projekt „Rollwiderstand 

beim Mountainbiken“ als Diplomarbeit. 

E-Mail: schmidt@dshs-koeln.de 

35 

Abb. 7: 

Leistungskurven zweier 

Reifen auf „Wiese”. 

Tab. 1: 

Optimale Reifen-/ 

Reifenluftdruckkombination 

zur Minimierung 

des Rollwiderstandes.



37

Schlussbericht 

Trends geben der Branche neue Impulse 

■ Nordic Fitness u. Running im Mittelpunkt der ispo summer 04 

■ ispovision erhält gutes Feedback von Industrie und Handel 

■ Rund 25.000 Fachbesucher nutzen die Chance 

zur frühzeitigen Information und Marktorientierung 

■ Weiterer Anstieg der Fachbesucher-Zahl aus dem Ausland 

■ Steigende Besucherzahlen aus neuen EU-Mitgliedsländern 

■ Vielfältiges Rahmenprogramm sehr positiv bewertet 

und gut besucht 

Von Sonntag bis Dienstag, 4. bis 6. Juli 2004, informierten 1.211 Aussteller 

aus 40 Ländern (2003: 1.143 aus 42 Ländern) auf dem Gelände der 

4.-6. Juli … ispo summer 2004 

Neuen Messe München im Vorfeld nationaler und internationaler Vorlagetermine 

über die Produktneuheiten und Weiterentwicklungen der internationalen 

Sportartikel- und Sportmodebranche. 

Manfred Wutzlhofer, Vorsitzender der Geschäftsführung der Messe München 

GmbH: „Trotz schwieriger Wirtschaftslage, die wegen der Kaufzurückhaltung 

der Endverbraucher auch zu einer vorsichtigen Disposition 

des Fachhandels führt, waren die Stimmung auf der ispo und die Einschätzung 

der zu erwartenden Umsätze überraschend positiv. Allerdings 

ist die Entwicklung in den einzelnen Segmenten sehr unterschiedlich. 

Den gegenwärtigen Schwierigkeiten im Racket-Bereich stehen die Trendsportarten 

im Nordic Fitness-Segment mit hohen Erwartungen an erhebliche 

Zuwachsraten gegenüber. Das war im Messeverlauf deutlich spürbar 

und gibt der Branche wichtige Impulse.” 

Die ispo summer ging erstmals im Zeichen der erweiterten Europäischen 

Union an den Start und verzeichnete auf Besucherseite einen Zuwachs 

aus den neuen EU-Mitgliedsländern. Rund 25.000 Fachbesucher (2003: 

25.980) aus ca. 100 Ländern registrierten sich während der drei Messetage 

auf dem Gelände der Neuen Messe München, fast 60% (2003: 

53%) kamen aus dem Ausland. Zu der Internationalität und auch Qualität 

der Fachbesucher trugen nicht zuletzt die Key Account-Programme 

der ispo bei, die bereits seit mehreren Jahren mit Partnern aus Industrie 

und Handel realisiert werden. Das Spezialmessen-Konzept der ispo wurde 

auch in diesem Jahr weiter ausgebaut. Branchensegmente wie die 

board_ispo, running_ispo, inline_ispo, teamsport_ispo, outdoor_ispo und 

sportswear_ispo wurden von den Veranstaltern individuell herausgestellt 

und authentisch konzipiert. Im Mittelpunkt der ispo summer 04 standen 

die Themen Nordic Fitness und Running. Insbesondere Nordic Walking 

eröffnet dem Fachhandel neue Zielgruppen und neues Umsatzpotenzial, 

das von Ausstellern und Besuchern u.a. im Rahmen des Nordic Fitness 

Summits umfangreich diskutiert wurde. Insgesamt wurde das vielfältige 

Rahmenprogramm, wie das „European Enlargement Forum”, der „ispovision 

Sportstyle Summit” und das „China Forum” mit über 100 Teilnehmern 

sowie die Fashion Shows, gut besucht und sehr positiv bewertet. 

Die ispovision, Fachmesse für sportsinspired fashion, ist nach der Premiere 

im Februar auf Grundlage umfangreichen Feedbacks von Industrie und 

Handel mit neuer Hallenkonzeption und Markenzusammenstellung optimiert 

worden. Präsentiert wurden in München die Segmente Premium 

Sportstyle, Sportstyle Sneakers, Sportstyle Future, Yachting Style und das 

neu hinzu gekommene Segment Golf Style. Marc Lohausen von Frontline 

aus Hannover bestätigt: „Die ispovision summer 04 wirkt wesentlich

4.-6. Juli … ispo summer 2004 

geordneter, übersichtlicher und insgesamt inspirierender als bei der Premiere im Februar, was 

Kollektionen und Zusammenstellung der Marken anbelangt. Sie hat einen großer Schritt nach vorne 

gemacht.” „Das Konzept der isopovision gefällt mir sehr gut, und ich finde es auch wichtig, dass 

Sportstyle eine Plattform erhält. Auch das Styling der Halle ist sehr gelungen”, so auch Klaudia 

Burger von Slips aus München. Und Michael Prues von Frauenschuh aus Kitzbühel hebt hervor: 

„Die ispovision vermittelt insgesamt einen sehr frischen Eindruck. Das Hallendesign empfinde ich 

als ansprechend, unaufdringlich und sehr gelungen. Hier wurde eine gute Atmosphäre geschaffen.” 

Die ersten „Global Sportstyle Awards” wurden an adidas, Asics - Onitsuka Tiger, Converse, Dunlop, 

Napapijri und den Designer Michael Michalsky vergeben. 

Das ispo BrandNew Village in der Halle A4 erfuhr erneut großen Zuspruch von den Messeteilnehmern. 

Der Jungunternehmer-Wettbewerb, der im Rahmen der ispo summer 04 sein 10. Jubiläum feierte, 

präsentierte wieder viele interessante Produkt-Neuheiten. Neben den BrandNew-Gewinnern 

wurden auch im Outdoor- und Running-Bereich Produkt-Innovationen ausgezeichnet. Die ispo 

Outdoor Awards summer 04 gingen an Leki, Meindl und Suunto, die ersten Runner´s World ispo 

Awards wurden an adidas, Concurve, Polar und Hammer vergeben. Im Rahmen der Verleihung des 

Sportpreises des Bayerischen Ministerpräsidenten, Dr. Edmund Stoiber, wurden im ICM u.a. Dr. 

Irene Epple-Waigel und Ricco Groß für ihre sportlichen Leistungen und als Persönlichkeiten ausgezeichnet. 

Traditionell veranstaltet der Weltverband der Sportartikelindustrie, WFSGI, im Rahmen der ispo seine 

Generalversammlung. In diesem Jahr wechselte die Präsidentschaft des Verbandes von Asien 

nach Europa: Als Nachfolger von Masato Mizuno wurde adidas-Vorstandsmitglied Michel Perraudin 

zum neuen Präsidenten gewählt. Auf dem Tagungsprogramm des Verbandes standen u.a. der Abschluss 

einer neuen Marketingvereinbarung mit dem IOC und die weitere Vertiefung der Zusammenarbeit 

mit der Volksrepublik China und Russland. Der russische Industrieverband wurde deshalb 

als Vollmitglied in die WFSGI integriert. 

Das ispo Trainee-Projekt ging erneut mit rund 150 Teilnehmern an den Start. Die Auszubildenden 

des deutschen Sportfachhandels kamen aus 16 Städten per Bus-Shuttle zur ispo und erhielten von 

Partnern aus Industrie und Handel einen wichtigen Einblick in die internationale Sportartikel- und 

Sportmodebranche. Die große Fußball-Party aus Anlass des Endspiels um die Fußball-Europameisterschaft 

fand bei schönstem Wetter im vollbesetzten Atrium der Neuen Messe München statt. Über 

3.000 Messeteilnehmer feierten in der Atmosphäre einer ausgelassenen Party der ispo community. 

Weitere Stimmen von der ispo summer 04: 

Werner Haizmann, Präsident des VDS, Verband Deutscher Sportfachhandel, und der FEDAS, Europäische 

Vereinigung der Sporthändlerverbände: „Die ispo ist eine Messe für die Einkaufswünsche 

der jugendlichen Verbraucher geworden. Das zeigten besonders die ausgeprägten Board- und Inline-Präsentationen. 

Gleichzeitig fanden wir als Händler hier das komplette Nordic Walking-Angebot 

ausgezeichnet vertreten. Wichtig für unsere Umsätze war auch das Angebot an hochwertigen 

Laufschuhen. Insgesamt sind wir mit dem Messeangebot für Wellness und für High Tech im Sport 

sehr zufrieden gewesen.” 

Oliver Brüggen, Leiter PR Area Central, adidas-Salomon AG: „Die Atmosphäre auf der ispo summer 

04 wurde von der aktuellen Situation im Handel geprägt. Die Messe bot auch in diesem Jahr eine 

ausgezeichnete Plattform für intensive Kundengespräche.” 

Dieter Bauer, Geschäftsführer Asics Deutschland GmbH: „Die Atmosphäre auf der ispo summer 04 

war sehr positiv. Unsere Gespräche fanden in entspannter, positiver Atmosphäre statt, und wir erfahren 

große Resonanz. Diejenigen, die sich mit dem Markt auseinandersetzen und ein klares Profil 

bewahren, machen gute Geschäfte.” 

Dietmar Damith, Geschäftsleitung Marketing, Lizenzen & Markenrecht, Windsurfing Chiemsee: 

„Die Atmosphäre in dieser Halle und an unserem Stand war sehr gut. Wir sind im wesentlichen zufrieden 

und hatten qualitativ gute Kontakte. Die Kunden suggerieren uns, das wir ein positives Konzept 

haben und erkennen unsere Konstanz an. Das Konzept der special communities geht in der 

board_ispo voll auf.” 

Die ispo winter 05 findet von Sonntag bis Mittwoch, 6. bis 9. 

Februar 2005, auf dem Gelände der Neuen Messe München statt.


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ISSN 1434-7776

Prof. Dr. Walter Tokarski

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