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Auswertung der Garmin Lauftrack-Aufzeichnung

Die Garmin Laufuhren der gehobenen Klasse zeichnen derzeit eine ganze Reihe von Merkmalen während des Laufs auf die man z.B. mit dem Garmin-SDK aus der fit-Datei auslesen kann.

  1. position_lat, position_long, altitude, timestamp,
  2. distance, speed, step_length
  3. heart_rate, vertical_oscillation, stance_time, cadence, stance_time_balance, temperature

Vermutlich werden distance, speed und step_length aus den anderen Merkmalen abgeleitet.

Auszugsweise ist hier mein Lauf vom 10.Sep.2019 dargestellt, mit in rot dargestellten Feldern, die ich berechnet habe.

position

lat

position

long

altitude time-

stamp

distance speed step

length

cadence ds dt Vincenty
Inverse formula
v1=

ds/dt

v2=

cad*stlen

step_length2

=ds/cadence

51,13593366 6,96236174 56 937064230 0,29 12,8304 1166 172 0,29 1 0,29 1,04 12,03 101,16
51,13595185 6,9623288 55,8 937064231 1,51 12,1932 1166 172 1,22 1 1,22 4,39 12,03 425,58
51,13596375 6,96229359 56 937064232 4,62 5,0724 1072 178 3,11 1 3,11 11,20 11,45 1.048,31
51,13597716 6,96226149 56,4 937064233 8,77 5,0724 483 178 4,15 1 4,15 14,94 5,16 1.398,88

Zu den abgeleiteten Feldern:

  1. Die Distanz gibt die Summe der zurückgelgten Strecken zwischen 2 Punkten an und wird von Garmin vermutlich mit der „Vincenty Inverse Formula“ berechnet. Man erzielt damit zumindest Deckungsgleichheit zu den Garmin Strecken und der Distanz.
  2. Die von Garmin ausgewiesene Geschwindigkeit lässt sich weder über
    1. die Gleichung v=ds/dt noch über
    2. die Gleichung v=cadence*steplength berechnen
  3. Die von Garmin ausgewiesene Schrittlänge kann nicht über die Gleichung step_length2 =ds/cadence berechnet werden.

Vermutlich verwendet Garmin für Geschwindigkeit und Schrittlänge einen autoregressiven Prozess, der zu einer Glättung führt. Die Abweichungen zu den beiden anderen Geschwindigkeiten ist aber erheblich wie folgende Grafik zeigt.

Grün sind hier die Geschwindigkeitswerte aus den Koordinaten (lat,lon) dargestellt. Diese haben die größte Streuung und sind am ungenauesten. Diese Werte dürften auch einer Handy-Aufzeichnung entsprechen und sind eventuell auch die von strava angezeigten Geschwindigkeiten.

Für eine detaillierte zeitauflösende Analyse sind die Geschwindigkeiten aus der Positionsberechnung kaum zu gebrauchen. Lediglich der Mittelwert wird getroffen, wenn auch mit erheblicher Varianz. Vermutlich gilt gleiches für die beim Lauf realtime angezeigten Geschwindigkeiten. Das Positionsbabhängige matching der strava-Segmente ist deshalb auch insbesondere auf kürzeren Segmenten mit erheblichen Zufallsschwankungen behaftet.

Die Beziehung zwischen Garmin Geschwindigkeit und v=cadence*steplength scheint mit einem TimeLag (t-1) versehen zu sein. Vermutlich ist in steplength mehr Systemvergangenheit enthalten als in der Garmin Geschwindigkeit.

Die Geschwindigkeitsrelevanten Felder sind in ihrer Kreuzbeziehung im folgenden dargestellt.

 

 

 

 

 

Die Unterschiede schwinden

Quelle: Wiki

 

Im Lauftreff Pappelallee kommt gelegentlich die Frage auf, wie groß der Unterschied beim Laufen zwischen den Geschlechtern ist. Hier ist natürlich die zentrale Erfolgsgröße des Laufens – die verstrichene Zeit auf der Distanz – gemeint und es gilt: je schneller desto besser.

„Wir Läufer haben die Zeit, im Fußball sind es die Tore, um beim Schach heißt es Schachmatt und zwar unabhängig davon ob Profi oder Amateur. Man wird sicherlich nur Unverständnis ernten, wenn man diese Vorgaben mutwillig  verletzt. Beim Schach mit dem König nach vorne marschieren, mit Vorsatz Eigentore schießen,oder beim Lauf einfach mal entspannen erzeugt Kopfschütteln oder führt sogar zur Disqualifikation bzw. zum Ausschluss vom Wettkampf, insbesondere dann, wenn Preisgelder winken.“

Das neben der Distanz, das Geländeprofil, der Untergrund, die Wetterbedingungen, das Gewicht und das Alter maßgeblich für die Zeit sind, haben wir in den vorherigen Beiträgen schon diskutiert. Von diesen Faktoren sind aber nur Geschlecht und Alter für den Erfolg relevant, da sie eigene Wertungskategorien bilden. So kennen wir beim Laufen keine Gewichtsklassen wie z.B. beim Boxen.

Ein erste Orientierung bieten hier die Weltrekordzeiten. Die Eingangsgrafik zur Gegenüberstellung der Frauen- und Männer-Marathonrekorde zeigt deutlich, wie die Frauen seit den 1960er Jahren aufgeholt haben. Der aktuelle Stand September 2019 Straßen- bzw. Bahnrennen (10km) zeigt folgendes Bild.

Distanz [km] Männer [Zeit] Frauen [Zeit] Differenz [Zeit] Pace-Differenz [sec/km]
42,195 2:01:39 2:15:25 13:46 19,58
21,098 58:18 1:04:51 6:33 18,63
10,000 26:41 29:43 3:02 18,20

Der aktuelle Weltrekord bei den Frauen wird von Paula Radcliffe (London 2003), der bei den Männern von Eliud Kipchoge (Berlin 2018) gehalten. Man erkennt hier, dass die pace-Differenz positiv mit der Distanz korreliert ist und ungefähr 18-20 sec/km zwischen den Geschlechtern beträgt. Diese Differenz ist dann ein erster Ansatz die Zeiten verschiedener Geschlechter vergleichbar zu machen. Hinzu kommt dann noch der Alterseffekt, da er auch eine Wertungskategorie begründet.

Man erkennt in der Grafik einen bis ungefähr 40-45 konstanten Unterschied in den Marathonbestzeiten zwischen Frauen und Männern. Ab 45 öffnet sich die Schere aber merklich. Vermutlich geht dies im wesentlichen auf das Klimakterium der Frauen zurück. Nichtsdestotrotz sind die Top-Leistungen der Frauen für Freizeitläufer kaum erreichbar. So steht der Rekord bei 55-jährigen Frauen bei 2:44:13: eine Zeit, die vermutlich 95% aller Männer nie im Marathon erreichen, ungeachtet der Altersklasse. Bei den 55-jährigen Männern beträgt die Bestzeit 2:23:26. Das sind ca. 21:47 Min oder ca. 18% langsamer als der derzeitige Weltrekord.

Zusammenfassend:

  1. In der historischen Entwicklung konnten die Top-Frauen den Unterschied zu den Top-Männerlaufzeiten deutlich reduzieren.
  2. Es bleibt eine signifikante Differenz, die mit dem Alter – insbesondere ab 45 Jahren – zunimmt.
  3. Bei einem Leistungsvergleich sollten Geschlechts- und Altersunterschiede berücksichtigt werden.

Aber trifft diese Differenz auch für die Masse der Läuferinnen und Läufer zu? Schließlich sind dies die Extremwerte der Verteilung am linken Rand und die Laufzeitverteilungen können regelmäßig nicht durch einfaches verschieben aufeinander abgebildet werden. Hier kann man das empirische Quantil der Leistung in der jeweiligen Geschlechts- und Altersklasse für einen Vergleich über die Geschlechter hinweg heranziehen.

Eliud Kipchoge, Berlin Marathon 2015

Paula Radcliffe, London Marathon 2005

 

 

 

Eine Eiweißstrategie für Langenfeld

Eine Eiweißstrategie für Langenfeld
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Auf unserer Standardlaufrunde durch die Langenfelder und Hildener Feldflur gibt es dieses Jahr etwas neues zu bestaunen: 2 Ackerschläge mit Sojabohnen geschätzt ca 15ha.

Diese Feldfrucht ist für hiesige Verhältnisse noch ungewöhnlich. Die Sojabohne (Glycine max) ist eine Leguminose (Schmetterlingsblütler, Selbstbefruchter) und ihre Früchte sind reich an Protein und Öl.

Sojabohnenbestand im August
Sojabohne im August
Sojabohnenwurzel mit Knöllchenbakterien (Rhizobien, Bradyrhizobium japonicum)
Knöllchenbakterien (Rhizobien)
Knöllchenbakterien im Querschnitt: Der rote Farbstoff ist das Leghämoglobin der den freien Sauerstoff reduziert und die Reduktion des N2 ermöglicht. Das ist der Beginn des Eiweißstoffwechsel

Wie alle Leguminosen können auch die Sojabohnen über die Knöllchenbakterien Stickstoff aus der Luft fixieren (NH4+) und damit das Eiweiß aufbauen. Gegenüber anderen Nutzpflanzen ist also kein Stickstoffdünger nötig, der großtechnisch mit dem Haber-Bosch Verfahren hergestellt wird. „Knapp 5% des geförderten Erdgases und etwa 1,4% der globalen Energieproduktion werden derzeit für die Ammoniaksynthese verbraucht“. Das Sojaprotein ist also auch noch energieeffizienter als das der meisten anderen Nahrungsmittel.

In Deutschland und der EU ist die Verbreitung noch sehr gering, wie folgende Tabelle zeigt:

Erntejahr 2017 EU BRD
Import [t] 33.000.000 6.200.000
Produktion [t] 2.700.000 62.000
Selbstversorgungsgrad 8,18% 1,00%
Fläche [ha]   19.100

Man sieht also, dass wir den größten Teil des Bedarfs importieren. Der überwiegende Teil des Imports kommt aus Nord- und Südamerika. Der Anbau in diesen Ländern entspricht aber häufig nicht unseren Vorstellungen:

  • Gentechnik
  • Glyphosat
  • Urwaldrodung
  • Erosion und
  • nicht nachhaltige Landwirtschaft

Aber wofür brauchen wir soviel Soja? Im wesentlichen wird es in Deutschland als Viehfutter eingesetzt und dient als Eiweißträger. Ökonomisch sind hier die „Terms of Trade“ zu bedenken, die damit einher gehen. Wenn wir in den Sommertagen Fleisch und Wurst auf den Grill werfen, dann ist dies ganz wesentlich mit Soja produziert worden. In der jüngsten Zeit kommt hier Rapsschrot als Substitut in Betracht.

Mit diesem Transformationsprozess von pflanzlichen zu tierischem Eiweiß sind eine Reihe von Problemen verbunden, die jüngst zu politischen Diskussionen geführt haben. Selbst in der eher konservativen Rheinischen Post überschlagen sich im August 2019 die Artikel dazu. Genannt werden:

  • klimaschädliche Produktion (CO2-Ziel der BRD)
  • Belastung des Grundwassers mit NO3- (Es droht eine Strafe der EU für die BRD)
  • artgerechte Tierhaltung/Tierwohl

Diskutiert wird derzeit eine Anhebung des Mehrwertsteuersatzes für Fleisch von 7% auf 19%, aber auch für Milchprodukte.

Brauchen wir soviel tierisches Eiweiß?

Hierzu ist zunächst festzuhalten, dass die Ernährungsphysiologie keinen Fleisch- oder Milchbedarf kennt, wohl aber einen Bedarf an essentiellen Aminosäuren. Fleisch ist sozusagen

just for fun meat“

und wir können den Aminosäurenbedarf auch pflanzlich decken. Die von den Fleischbefürworten angeführte Argumentation mit Mikronährstoffen wie B12 und Fe – vornehmlich aus dem medizinischen Bereich – hält bei genauer Betrachtung nicht Stand, da dies kein Alleinstellungsmerkmal des Fleisch ist und es zu genüge umweltfreundlichere Substitute gibt. Wenn wir die Fütterung der uns ernährungsphysiologisch sehr ähnlichen Hausschweine in der BRD anschauen, stellen wir fest, dass die meisten rein vegan mit mineralischem Zusatz gemästet werden. Dies belegt, dass auch mit rein veganer Ernährung ordentlich Muskelmasse aufgebaut werden kann.

Wie ist es um die Ernährung in Deutschland gestellt?

Das folgende Tabellenwerk vom statistischen Bundesamt zum BMI zeigt, dass wir mehr essen als uns gut tut.

BMI [kg/m²] BMI-Mittel < 18,5 18,5-25 25-30 >30 >25
Alle 26 2% 45,3% 36,4 16,3% 52,7%
Männer 26,7 0,8% 37,2% 44% 18,1% 62,1%
Frauen 25,1 3,3% 53,6% 28,5% 14,6% 43,1%

Die Mehrheit der Bevölkerung ist demnach übergewichtig.

Die normative Kraft des faktischen sorgt dann für einen Effekt, der in den Medien mit „Dicken-Epidemie“ überschrieben wird. Wissenschaftliche Studien belegen diesen Effekt. Der Lebensmittelhandel stellt sich auf diese Nachfrage ein, und wir staunen über meterlange Regale / Kühlregale von Süßigkeiten, Molkerei- und Fleischprodukten. Der sportliche Aspekt dieses „Lifestyle“ besteht in einer deutlichen Absenkung des Lauftempos bis hin zu Bewegungsformen, die kaum noch als Laufen bezeichnet werden können. Insofern gefährdet dies auch ganz konkret unseren Lauftreff.

Dieses Übergewicht bereitet unseren Gesundheitssysteme immense Kosten (Metabolisches Syndrom). Auch hier hat es politische Diskussionen gegeben, Lebensmittel mit einer „Ampel“ wie Nutri Score zu kennzeichnen, um zumindest den Konsumenten die Auswahl der Lebensmittel zu erleichtern.

Die ernährungsphysiologische Bewertung von Fleisch und Wurstwaren muss differenziert erfolgen. Insbesondere Wurstwaren sind nicht immer treffend mit Proteinlieferant charakterisiert. Quelle: Verbraucherzentrale Hamburg

Paradoxerweise wird diese „Ampel“ von einigen großen Konzernen befürwortet, nur die Politik und Rechtsprechung sieht darin ein Problem. Vielleicht fürchtet sie die Quittung in Form des Wahlzettels der dem Motto „Wir lassen uns aus dem Schlaraffenland nicht vertreiben“ folgt.

Aus gesundheitlicher und ökologischer Sicht wäre deshalb eine Reduktion des tierischen Proteins und der Energieaufnahme wünschenswert.

Die milliardenschwere Fleischnachfrage der Konsumenten

In der BRD werden ca. 60kg/Fleisch/Kopf/Jahr =164g/Kopf/Tag in einem Wert von ca. 21,42 Mrd EUR/Jahr oder 256,53 EUR/Kopf/Jahr. Der Mehrwertsteuervorteil (7% gegenüber 19%) beträgt ca. 3,73 Mrd EUR/Jahr. Diese Nachfrage entfacht natürlich ein riesiges Feuer in der Wirtschaft, hier Landwirtschaft, Metzgerei, Schlachtereien, und Lebensmittelhandel.

Vor dem Genuss den Verstand einschalten

  • das tradierte eigene Konsumverhalten hinterfragen (Gestaltung der Mahlzeiten)
  • die eigenen Belohnungsmuster überdenken und durch andere ersetzen
  • soziale Aspekte bei der eigenen Nahrungsaufnahme berücksichtigen

Paradox sind hier teilweise die Einordnung der „Medizin“ wie z.B. „Fleisch ist eines der wichtigsten Bestandteile unserer Ernährung“, “ die süße Versuchung [Schokolade] ist zum einen gut für die Gesundheit und für den Geist“ Quelle: https://krank.de. Es beschleicht einen der Verdacht, dass in der BRD die Institution Medizin eher Bestandteil des Problems als Teil der Lösung ist. Die Praxis -Ärzte im persönlichen Umfeld – scheint dies mengenmäßig zu bestätigen.

Den philosophischen Überbau hierzu hat Sloterdijk (2018) in „Neue Zeilen und Tage“ mit „Genuss-Imperativ“ bezeichnet. Wer nicht „mit macht“ hat mit Ausgrenzung zu rechnen. Mangelnder Zuspruch beim Essen wird mit Spielverderber diffamiert, Bewegung jenseits GA1 wird mit Sportsucht und Leistungssport abgewiesen, normalgewichtigen wird „Gönne Dir etwas“ empfohlen. Medial aufbereiteten Sport goutiert der Genießer im Ruhepuls (Couch, Sportsbar), er verbittet sich aber die Aufforderung zu schweißtreibendem und forderndem Sport, weil dies kaum mit Genuss vereinbar ist.

Autor unbekannt

Jedwede Form des Genuss – ob Fleisch, Tabak oder Alkohol – muss sich auch die juristische und physische Beurteilung gefallen lassen. Und die derzeitige Fleischnachfrage von ca. 164g/Kopf/Tag in der BRD – als eine Form des Genuss – wird ernährungsphysiolgisch immer fragwürdiger, darin sind sich die meisten NonProfit – Institutionen einig.

Beides – Wohlfahrt und Ökologie – können wir durch eine stärker pflanzlich orientierte Ernährung erreichen. Und hier kommt unser Sojabohnen- Ackerschlag an der Laufstrecke ins Spiel. Soja liefert nämlich hochwertiges Eiweiß, mit dem wir unseren Aminosäurenbedarf decken können.

Herleitung des Protein und Energiebedarfs für Langenfeld

In der folgenden Tabelle sind die Bedarfswerte für Langenfeld unter Annahme von Standardwerten und -gleichungen dargestellt:

Einwohner Langenfeld 58.927 Personen
Durchschnittsgewicht (weibl., männl.)
BRD
77 kg/Person
Eiweißbedarf/Tag/kg Körpergewicht 1 g/Tag/Person/kg
Jahresproteinbedarf Langenfeld 1.656.143.335 g/Jahr
Energiebedarf/Tag/kg Körpergewicht
/Stunde (weibl., männl.)
1,05 kcal
Jahresenergiebedarf Langenfeld 41.734.812.042 kcal/Jahr
g Protein / kcal 3,97%  

Diesen Bedarf können wir – um die Eckpunkte der Alternativen abzustecken – mit

  • Variante A) tierischem Eiweiß – wir nehmen hier mal des Deutschen liebstes Fleisch, das Schweinefleisch – oder
  • Variante B) pflanzlich decken.

Natürlich wären auch Linearkombinationen beider Alternativen denkbar. Die folgenden Berechnungen sind bewusst einfach und übersichtlich gehalten und können mit Tabellenkalkulation geprüft werden. Eine detailtreuere Modellierung würde zu Matrizen mit mehreren 1000 Spalten und Zeilen führen. Die mathematische Abbildung biologischer Prozesse könnten auch zu Nichtlinearitäten führen. Letztlich würde man auch nach einer ausgezeichneten Kombination suchen, was Optimierungsmethoden auf den Plan rufen würde. Der Autor hat in „large scale optimization“ sehr gute Erfahrung und vielleicht ist dies Gegenstand eines Folgebeitrags.

Variante A: Versorgung mit tierischem Eiweiß aus Mastschweinen

Das Mastschwein ist ein Nahrungskonkurrent für uns d.h. das Futter wäre auch für uns geeignet. Daneben müssen wir für die Fleischproduktion Futterflächen bereitstellen, die sonst für Nahrungsmittelproduktion genutzt werden könnten. Die Flächensubstitution werden wir im folgenden berechnen.

Aber zunächst zum Mastschwein:

Lebendgewicht (LGW) 100 kg/Schwein
Ausschlachtung 80%  
davon verkaufsfähig 80%  
verkaufsfertiges Fleisch 64 kg/Schwein
Proteingehalt, verkaufsfertig 15,00%  
Protein/Schwein 9.600,00 g RP/Schwein
kcal/schwein 115.200,00  
g Protein / kcal 8,33%  

Von 100 kg Lebendgewicht erreichen nur 64% den Teller des Verbrauchers. Wer ist schon Darm, Hirn und Schweinefüße in Deutschland?

Genieße mal Schweinefüße:In der BRD nahezu unverkäuflich

Am Ende kommen 9,6 kg Protein/Schwein auf dem Teller an. Zur Produktion von 100kg Lebendgewicht brauchen wir ungefähr 290 kg Futter mit 88% Trockenmasse. Exemplarisch ist hier eine Mischung nebst Flächenanspruch dargestellt.

  ME MJ g RP Anteil kg/Schwein kg FM/ha ha/Schwein g RP/Schwein
Gerste 12,68 100 30% 87,00 6.000 0,0145 8.700
Weizen 13,77 121 10% 29,00 8.000 0,0036 3.509
Ackerbohne 12,48 260 20% 58,00 5.000 0,0116 15.080
Erbsen 13,46 207 40% 116,00 5.0000 0,0232 24.012
Summe 13,06 176,90 100% 290,00 5.479 0,0529 51.301

ME =metabolisierbare Energie, RP=Rohprotein, FM= Frischmasse

Für ein Mastschwein benötigen wir demnach 0,0529 ha Ackerland. Auf dieser Fläche werden 51.3 kg pflanzl. Protein produziert das auch für uns geeignet wäre. Wir erhalten dafür 9,6 kg tierisches Protein. Das entspricht einem Protein-Wirkungsrad von 18,71%. Was passiert mit den restlichen 81,29%? Der Überschuss beträgt hier 6,67 kg N/Schwein und diese werden weggeworfen oder industriell (z.B. Tierfutter) genutzt weil nicht verkaufsfähig und befinden sich in Gülle/Mist oder entweichen in die Atmosphäre. Wollten wir in Langenfeld unseren Proteinbedarf mit Schweinefleisch decken, so wären allein für den Proetinbedarf 9.130 ha für den Futtermittelbau zu reservieren. Der Energiebedarf Langenfeld‘s wäre damit noch nicht gedeckt, so dass weitere Flächen nötig sind.

Variante B: Versorgung mit pflanzlichem Protein

Im folgenden ist eine Fruchtfolge dargestellt die sowohl den Proteinbedarf als auch den Energiebedarf Langenfeld‘s deckt:

  Mischkultur Soja Weizen Roggen
Ertrag dt/ha 61,88 32 80 60
Proteingehalt 13,76% 37,60% 11,00% 9,30%
Proteinertrag g/ha 741.708 1.203.200 880.000 558.000
kcal/100g 303 327 306 296
kcal/ha 18.687.360 10.464.000 24.480.000 17.760.000
g Protein/ kcal 3,97% 11,50% 3,59% 3,14%
Fruchtfolge 100,00% 14,00% 29,00% 57,00%

Mit dieser Fruchtfolge bräuchten wir für Langenfeld 2.233 ha mit der wir Protein- als auch Energiebedarf decken.

Gegenüberstellung der Varianten

Hier zeigt sich deutlich die Vorzüglichkeit der veganen Ernährung. Wir wirtschaften besser mit den knappen Ressourcen Boden und Energie und kommen mit mindestens 75% weniger Fläche aus. Wenn man hier die globalen Entwicklungen – Emissionen aus Tierhaltung, Ackerflächenverlust, Nachhaltigkeit, Global warming – betrachtet, punktet die vegane Ernährung in allen Bereichen.

Aber auch für die BRD – mit in der Mehrzahl übergewichtigen Konsumenten – kann die vegane Ernährung auch einen positiven Beitrag zur Gesamt-wohlfahrt beitragen.

Es wird in Zukunft sicherlich politisch schwer fallen, die gesundheitlichen und ökologischen Kosten des Fleischkonsums und der Tierproduktion mit „just for fun meat“ zu begründen.

Marktkonforme Mittel die in die gewünschte Richtung führen sind:

Der volle Mehrwertsteuersatz wir von einigen Politikern als sozial ungerecht empfunden. Dem ist zu entgegnen, dass es keinen Fleischbedarf gibt, und das auch die Tabaksteuer keine soziale Ausgestaltung kennt. Dieses monetäre Problem könnte man aber mit property rights umschiffen, in dem wir alle Konsumenten zunächst mit dem Recht für 164g Fleisch/Tag ausstatten. In beiden Fällen würde es zu Bewegungen in der Nachfrage kommen. Unternehmen wie Beyond Meat wären die Gewinner. Eine andere Bewegung könnte im Haushaltsbetrieb einsetzen. Kommt der Stallhase, das eigene Huhn, die eigene Gans nun wieder in die Schreber- Gärten? Letztlich würde so die nicht erwünschte Konzentration der Tierhaltung in großen Anlagen mit der einhergehenden Gülleproblematik entgegengewirkt.

Diese marktfonformen Mittel können verschärft werden zu Ge- und Verboten der Fleischproduktion oder des Fleischkonsums. Teilweise ist es bestehendes Recht – es gibt keine Schweinemastanlagen in Wohngebieten (NH3, NOx, Feinstaub) – und auch das Grillen auf dem Balkon kann durch die Rauchentwicklung (HAA, PAK, CO, Feinstaub) zu Geldbußen führen. Von den vom Fleisch ausgehenden Emissionen – ob Produktion oder Konsum – schützt uns das Recht. Ähnlich der Entwicklung des Nichtraucherschutz könnte hier noch einiges folgen, um diesen Schutz zu erhöhen.

Jahresstatistik 2018

Jahresstatistik 2018

Unsere Club-Statistik für das Jahr 2018 habe ich auf den Stichtag 31.12.18 nach strava-Daten erstellt. Die Personen sind wie bisher in den Spalten a-l anonymisiert dargestellt und nach Marathon-Äquivalenten sortiert.

Run Summe Extrema a b c d e f g h i j k l
Distanz 9.034,00 2.468 2.468,00 1.179,60 1.261,40 1.471,20 138,70 1.174,60 850,60 277,00 110,10 102,80
Zeit 808:44:00 208:49:00 101:11:00 113:29:00 143:15:00 13:44:00 103:12:00 74:37:00 27:35:00 12:21:00 10:31:00
Höhenmeter 59365 14.239 12.412 13.074   4.083 14.239   643 9.753 3.865 0 739 557
Läufe 870   310 92 107 121 19 96 79 25 9 12
Pace 5:22 05:05 05:05 05:09   05:24 05:51   05:56 05:16 05:16 05:58 06:44 06:08
Cycle                            
Distanz 38.695,90 14.138 6.683,90 3.372,70 14.138,20 1.132,40 67,20 6.441,20 5.659,30 0,00 617,00 584,00    
Zeit 1505:58:00 256:35:00 138:19:00 487:51:00 47:07:00 03:41:00 262:10:00 245:29:00 00:00:00 28:16:00 36:30:00
Höhenmeter 272.309 104.303 29.036 32.684 104.303 6.952 617 60.563 35.714   2.440  
Radfahrten 1064   161 155 271 33 3 205 160 0 53 23
Geschwindigkeit 25,70 28,98 26,05 24,38 28,98 24,03 18,24 24,57 23,05   21,83 16,00    
Swim    
Distanz 467,98 266 174,97 266,11   25,50 0,00   0,00 0,00 0,60 0,80    
Zeit 150:42:00 61:58:00 74:59:00 12:40:00 00:00:00 00:00:00 00:00:00 00:35:00 00:30:00
Schwimmeinheiten 288   157 120 9 0 0 0 1 1
Pace 1:56 01:41 02:07 01:41   02:59         05:50 03:45    
Run-M (M=42,195 km) 214,10 58 58,49 27,96 ,00 29,89 34,87 ,00 3,29 27,84 20,16 6,56 2,61 2,44
Cycle-M (M=205 km) 188,76 69 32,60 16,45 68,97 5,52 ,33 31,42 27,61 ,00 3,01 2,85 ,00 ,00
Swim-M (M=10 km) 46,80 27 17,50 26,61 ,00 2,55 ,00 ,00 ,00 ,00 ,06 ,08 ,00 ,00
Marathonsumme 449,66   108,59 71,02 68,97 37,97 35,19 31,42 30,89 27,84 23,23 9,49 2,61 2,44
Gesamtzeit 527:22:00 314:29:00 487:51:00 173:16:00 146:56:00 262:10:00 259:13:00 103:12:00 103:28:00 64:35:00 12:21:00 10:31:00

Auffällig ist hier, dass für jede der drei Sportarten run, swim & cycle der maximale Umfang als auch die beste durchschnitts-pace jeweils auf eine Person fallen. Hier hätte man sich durchaus auch andere Zusammenhänge vorstellen können. So findet man in den wöchentlichen strava Listings häufig den entgegengesetzten Fall, nämlich dass die beste pace häufig mit geringem km-Umfang einher geht. Dies zeichnet dann eher den Sprinter- als den Ausdauersportler aus. Auf längere Sicht scheint das aber nicht zu gelten und es bewahrheitet sich die Formel „Ohne Fleiß kein Preis“.

Die Durchschnittspaces in den drei Sportarten liegen bei 5:22min/km, 25,7km/h und 1:56min/100m und  haben sich gegenüber dem Vorjahr verbessert obwohl auch die Umfänge (km) zugenommen haben.

Was das Schwimmen und Radfahren angeht, haben wir in diesem als auch in den vorangegangenen Jahren nur selten gemeinsame Aktivitäten durchgeführt. Dies scheint nun auch zunehmend für das Laufen zu gelten. Unsere Standardrunden des LT-Pappelallee zu den üblichen Zeiten in Winter- und Sommerhalbjahr werden derzeit überwiegend nur von 2 Personen gemeinsam bestritten. Hier gab und gibt es ein deutliches auseinander driften in der pace, und mein Vorschlag (gehen-joggen-laufen) zwei pace Gruppen zu bilden – früher hatten wir eine kleinere Damenrunde – hat leider kein Echo gefunden. Stattdessen geht die Bereitschaft der Stammbesetzung, die Läufe zu teilen – ob real oder mit strava – leider zurück, obwohl die Summe der über strava geteilten km von 6.649 km auf 9.034 km zugenommen hat. Dies geht ganz wesentlich auf das strava-Mitgliederwachstum zurück.

Reicht dieses Wachstum aus? Vermutlich müssen wir hier noch stärker wachsen, sollten dabei aber nicht den regionalen Bezug verlieren. In einer zunehmend von digitalen Plattformen gekennzeichneten Welt sollten wir uns auch bezüglich des Laufens Gedanken zu einer digitalen Strategie der Marktdurchdringung machen.

Völlig Normal die 5:15 pace

Völlig Normal die 5:15 pace

Was verstehen wir unter „normal“ beim Laufen? Dazu habe ich die letzten ca. 90 Läufe unseres Lauftreffs hinsichtlich pace [min/km] ausgewertet.

Auf der Abszisse ist die pace abgetragen, auf der Ordinate die Wahrscheinlichkeit. Die grauen Balken die stellen empirische Häufigkeit dar, die blaue Linie ist der Dichteschätzer dazu und die roten Linien bilden die emiprische Verteilung.

Ein robustes Lagemaß für „normal“ ist der Median. Bei uns ist das ungefähr eine 5:15 pace (grüne vertikale Linie).

Normal ist bei uns eine 5:15 pace.

Die grüne horizontale Linie gibt die Wahrscheinlichkeit für eine pace unter 6:00 an und beträgt bei uns ca. 85%. Andersherum gewendet: nur 15% unsere Läufe haben eine pace von 6:00 oder langsamer. Ein genauerer Blick auf die Häufigkeit lässt 3 Gipfel vermuten. Einen Gipfel bei 5:15, einen bei 6:00 und den letzten bei 8:00. Vermutlich verbergen sich hinter diesen 3 Gipfeln auch 3 Laufstereotypen die wir vorerst mit (N<G<I) bezeichnen. Die Dichte ist linkssteil und hat rechts mehr Gewicht in den Flanken (G,I).

Sind das Anomalien des LT-Pappelallee? Dazu haben ich auch „Laufen in Köln (>500 Mitglieder) untersucht.

Auch in Köln kann man 3 Gipfel (N=4:45,G=6:00, I=8:00) vermuten die grob mit unserer Dichte übereinstimmen. Der Median liegt bei ca. 5:17 und ist unserem Median sehr ähnlich. Ebenfalls in Langenfeld gibt es folgenden Club:

 

Hier liegt der Median sogar leicht unter 5:15. Auch hier sind wieder 3 Gipfel erkennbar. Last but not least der Lauftreff Ohligser Heide.

Hier ist der Median mit ca. 5:07 am schnellsten. Die Dichte ist breiter, hat aber auch wieder 3 Gipfel.

Die Ähnlichkeit der Lauf-Verteilungen ist im Boxplot unten nochmal dargestellt

Sowohl pace=5:15 min/km als auch Mediandistanz=10km sind üblich. Der Höhengewinn fällt bei uns im Rheinland mit ca. 0.5% niedrig aus.

 

Zusammenfassend kann über alle 4 Clubs festgehalten werden:

  1.  Das normale Tempo liegt clubübergreifend erstaunlich stabil bei einer 5:15 pace! Das dürfte auch der physikalische Grenzwert sein, bei dem man eine Flugphase mit dem Auge noch gerade erkennt.
  2.  Ca. 20% der Läufe werden mit 6:00 pace und langsamer gelaufen (rechter Flügel). Ab dieser pace ist in der Regel eine Flugphase mit dem Auge nicht mehr erkennbar d.h. man kann das kaum noch als „Laufen“ bezeichnen.
  3.  Alle Dichten zeigen 3 Gipfel
    • N=Normal, fällt mit der Gruppe <=Median zusammen pace um die 5:00 min/km
    • G= Genießer, die es ruhiger angehen lassen, pace 6:00, Anteil ≤ 20%.
    • I = pace=8:00, vermutlich besondere Störungen (invalid, Anteil ≤ 5%) beim Lauf durch äußere (Ampel,Bahnschranke,Laufuhr/Handy defekt) oder innere Gründe (Verletzungen, small Talk)
  4. Würde man für jedem Club 2 Laufgruppen (Cluster) bilden, so wäre das normale Tempo 5:15 min/km die Trennlinie für die beiden Gruppen.
  5. Die Median-Laufstreckenlänge ist ca. 10 km. Das entspricht unserer „großen Runde“ von 11.5 km.
  6. Da sämtliche Clubs in der rheinischen Tiefebene liegen, ist die Steigung mit ca. 0.5% nur mäßig.

Äquivalente Rad- und Lauftempi beim Triathlon

Am Sonntag den 2.9.2018 hat der 37 jährige Jan Frodeno in Südafrika die Welmeisterschaft auf der Mitteldistanz mit 3:36:30 gewonnen. Allein die Halbmarathonzeit von 1:06:34h ist für uns Hobbyläufer unerreichbar.

Anmerkung: Man stelle sich vor, der Gewinner würde nach dem Zieleinlauf genüsslich an einer Tafel Schokolade nagen oder ein Eis genießen (Eismann statt Eisen-Mann). Was für ein jämmerliches Bild gäbe das ab und wie authentisch und befreiend ist die Geste Frodenos mit dem herunter gerissenen Zielband in den Händen. Gut, wenn man noch soviel Kraft im Ziel hat!

Für uns dürften eher Zeiten von 5-6 Stunden erwartbar sein.Wer schon mal einen Triathlon absolviert hat, kennt das Problem der Kräfteaufteilung zwischen den Einzeldisziplinen. Hier konkurrieren insbesondere das Radfahren und Laufen um die Ressource Beine. Es stellt sich die Frage, wo die optimale Aufteilung liegt. Einen ersten Hinweis hierzu geben die Substitutionsbeziehungen zwischen Radtempo und Laufpace die zur gleichen Gesamtzeit führen. Für die Mitteldistanz 90km Rad und 21,1 km Lauf ist das in der Tabelle unten dargestellt.

Lesebeispiel: Wenn man eine 5:00 pace läuft und im Schnitt 27,76 km/h mit dem Rad fährt braucht man in Summe 5 Stunden. Wenn man nun mit 5:15 pace 15 sec langsamer pro km läuft muss bei gleicher Gesamtzeit der Radschnitt schon 28,54 km/h betragen. In der Spalte dPace/dRad sind die lokal gültigen Austauschbeziehungen dargestellt. Für eine 5:00 Pace ergibt sich hier ca 20 sec d.h. wenn man 20sec/km langsamer läuft muss man 1km/h schneller mit dem Rad sein.

Wenn der Konkurrent schon 2km/h schneller mit dem Rad ist, muss man ca. 40 sec/km schneller sein. Bis auf starke und massige Radfahrer ist dies als Läufer kaum aufzuholen. Nun wollen wir Läufer ja nicht zu Rad-Sprint-Typus mutieren. Uns würde dann das Laufen jenseits der 10km Strecke auch immer schwerer fallen, vor allem wegen des Gewichts und der schweren Beine. Abgesehen davon sind die schweren Beine auch nicht für das Schwimmen förderlich.

Welche Strategien kann man hier als Läufer verfolgen?

  1. Trittfrequenz beim Radfahren deutlich über 80 Tritte/Minute
  2. Technisch gewartetes Rad (Tretlager, Blatt, Kassette, Kette, Mantel, Schlauch und Luftdruck)
  3. Luftwiederstand minimieren
    1. keine flatternde Hemden und Hosen, Aero Helm (Frodeno hat kurze Ärmel am Einteiler)
    2. Aero Lenker d.h. wenig Angriffsfläche bieten
    3. Aero Laufräder
  4. Die Zahlen mit Radcomputer live verfolgen.
  5. Auf ausreichende Wasser- und Energieaufnahme achten

An meinem Zeitfahrrad habe ich mittels Leistungsmesser (Garmin Vector) beobachtet, dass bei gleicher Leistung die Aero Position eine Geschwindigkeitssteigerung von ca. 1-1.5 km/h in der Ebene erlaubt. Bei einer pace von 5:00 min/km entspricht das ungefähr einer Einsparung von 20 sec/km beim Lauf. Ich ziehe dann die etwas unbequemere Aero-Position dem zusätzlichen Schweiß auf der Laufstrecke vor.

Gesamtzeit vRad [km/h] Pace Lauf [min/km] d Rad dPace/dRad
4:30:00 29,09 4:00
4:30:00 29,94 4:15 0,85 00:17:38
4:30:00 30,85 4:30 0,90 00:16:38
4:30:00 31,80 4:45 0,96 00:15:39
4:30:00 32,82 5:00 1,02 00:14:43
4:30:00 33,91 5:15 1,09 00:13:48
4:30:00 35,07 5:30 1,16 00:12:55
4:30:00 36,32 5:45 1,24 00:12:03
4:30:00 37,65 6:00 1,34 00:11:14
4:30:00 39,09 6:15 1,44 00:10:26
4:30:00 40,64 6:30 1,55 00:09:40
5:00:00 25,05 4:00
5:00:00 25,67 4:15 0,63 00:23:53
5:00:00 26,33 4:30 0,66 00:22:43
5:00:00 27,03 4:45 0,70 00:21:35
5:00:00 27,76 5:00 0,73 00:20:28
5:00:00 28,54 5:15 0,77 00:19:23
5:00:00 29,35 5:30 0,82 00:18:20
5:00:00 30,22 5:45 0,87 00:17:19
5:00:00 31,14 6:00 0,92 00:16:19
5:00:00 32,12 6:15 0,98 00:15:21
5:00:00 33,16 6:30 1,04 00:14:25
5:30:00 21,99 4:00
5:30:00 22,47 4:15 0,48 00:31:05
5:30:00 22,97 4:30 0,50 00:29:45
5:30:00 23,50 4:45 0,53 00:28:27
5:30:00 24,05 5:00 0,55 00:27:10
5:30:00 24,63 5:15 0,58 00:25:55
5:30:00 25,24 5:30 0,61 00:24:42
5:30:00 25,88 5:45 0,64 00:23:31
5:30:00 26,55 6:00 0,67 00:22:21
5:30:00 27,25 6:15 0,71 00:21:14
5:30:00 28,00 6:30 0,75 00:20:08

Inelastischer Stoß beim Laufen

Inelastischer Stoß beim Laufen

In der Physik unterscheiden wir zwischen elastischen und inelastischen Stößen (vgl. wiki Stoß).
Die Effekte der elastischen Stöße kann man schön mit Newton-Pendel (die n-Metallkugeln an dünnen Leinen aufgehängt) oder Billardkugeln studieren. Die kinetische Bewegungsenergie bleibt dabei im Idealfall erhalten. Bei Un- bzw. Inelastische Stößen geht kinetische Bewegungsenergie verloren und geht in Deformation und Reibungsenergie über (z.B. ein Mehlteigballen gegen das Backblech werfen). Reale Stöße sind häufig eine Mischung aus beiden Formen.

Was bedeutet das fürs Laufen?

Um sich die wirkenden Kräfte klar zu machen empfehle ich folgendes Experiment (nur leichte und geübte Läufer auf eigenes Risiko).

  1. Man stellt sich auf einen Bordstein (hier 16,5cm hoch),
  2. hält die Füße zusammen,
  3. springt mit beiden Füßen gleichzeitig mit gestrecktem Knie  d.h. Hüfte, Knie und Knöchel auf einer Geraden ab
  4. und versucht mit beiden Füßen gleichzeitig auf den Fersen zu landen.

Schon in der Absprungposition wird einem dabei etwas „mulmig“. Soll ich wirklich auf den Fersen landen? Das ganze kommt einem widernatürlich vor. Man ist von Natur aus geneigt, auf dem Fußballen zu landen. Aber das wollen wir jetzt mal nicht. Schlägt man auf dem Boden auf, spürt man deutlich wie der Impuls durch alle Gelenke bis in Rücken und Kopf wirkt.
Wenn man sich die Fotos unten anschaut sieht man, dass sich die Schnürsenkel nach dem Aufprall nicht mehr nach oben bewegen. Das und die persönliche Wahrnehmung deuten darauf hin, dass es ein weitgehend unelastischer Stoß ist.
Die potentielle Lageenergie

    \[E_{pot}=mgh\]

ist zunächst in kinetische Energie

    \[E_{kin}=\frac{1}{2} mv^{\bf 2} \mbox{ mit Fallgeschwindigkeit } v=\sqrt{2gh}\]

– hier ca. 2m/s = 7,2 km/h – und dann in Reibungsenergie umgewandelt worden. Man beachte, dass hier die Geschwindigkeit mit dem Quadrat eingeht.

Die Reibungsenergie ist nicht vollständig im „Stoßdämpfer“ Laufschuh geblieben sondern hat auch auf unsere Knochen und Gelenke gewirkt und da eventuell zur Beschädigung geführt. Einerseits brauchen wir diese Impulse als Stimulanz für den Knochenaufbau (Osteoporose Prävention) andererseits kann es sein, dass der Schaden zu groß ist und nicht mehr regeneriert werden kann.Je größer Fallhöhe und Gewicht des Läufers, desto stärker die Belastung durch den Aufprall.

Man kann das Experiment nun abwandeln, in dem man z.B.

  1. nur auf einer Ferse landet und nach der Landung nach vorne weiterspringt (sogenannte Abrollbewegung des Fuß)
  2. auf dem Ballen landet

Was ist Dein Eindruck?

  1. Welche Variante ist die natürlichste?
  2. Aus welcher Höhe fällst Du beim Laufen Richtung Erde?
  3. Mit welchem Fußteil landest Du?

Einfach mal experimentieren, per Handy Filmen, Screenshot machen und Beitrag oder Kommentar posten.

Laufen wird zutreffend auch mit kontrolliertem Fallen beschrieben. Wir Fallen auf unsere Füße. In der Tat besteht eine Fallübung darin, sich aus dem Stand langsam nach vorne fallen zu lassen und erst kurz vor dem Sturz in einen Schritt überzugehen. Das sollte man mal ausprobieren und dabei darauf achten, auf welches Fußteil man abschließend fällt.

Obwohl die Fußballen-Landung die natürlichere Variante ist, beobachtet man in der Laufpraxis häufig die Fersenlandung.

Woher kommt nun der Fersenlauf?

  • Nach meiner Erfahrung und physikalischen Einschätzung liegt ein wesentlicher Bestimmungsgrund im Laufschema. Der Läufer versucht beim Fersenlauf weit vor dem Körperschwerpunkt mit dem Fuß aufzusetzen. Wenn man diese Weite nicht über den Kniehub oder den kräftigen Abdruck mit ausgeprägter Flugphase realisiert, setzt man fast zwangsläufig mit der Ferse auf.Das Bein ist dabei gestreckt. Wenn man hingegen „vorne kurzen Schritt, hinten langen Schritt“ (VokuHila) läuft vermeidet man die Fersenlandung. Der Fersenlauf ist häufig das kontradiktorische Gegenteil zu VokuHila.
  • Ein weiterer Bestimmungsgrund liegt im Schuhwerk. Hohe Absätze – hier reicht schon eine Sprengung von >10mm – fördern die Fersenlandung. Jeder der mal den ganzen Tag in flachen Schuhen mit 0.0mm Sprengung unterwegs war wird dies bestätigen können.
  • „Last but not Least“ kann man Beobachten, dass Fersenläufer häufig eine geringe Schrittfrequenz haben. Wer den Fuß weit vor der Körperschwerpunkt aufsetzt, muss in einem langen Weg den Körperschwerpunkt zum Fuß, über den Fuß bis leicht davor bringen. Dies kostet Zeit und führt häufig zu einer langsamen Schrittfrequenz. Da der Fuß dann auch eine lange Zeit auf dem Boden steht,ist häufig auch die Bodenkontakzeit lang.

Auch das kann man gerne selber empirisch überprüfen.

Der Fersenlauf führt aufgrund des gestreckten Beins häufig zu Problemen. Der Impuls beim Aufschlag wirkt in alle Gelenke bis zum Kopf des Läufers. Je schwerer der Läufer, je ungedämpfter das Schuhwerk und je länger der Lauf desto massiver sind die Probleme die häufig in den Gelenken des Beins (Knöchel, Knie, Hüfte) auftreten.
Dieser Zusammenhang führt dann zu einem circulus vitiosus. Der Läufer setzt weit vor dem Körperschwerpunkt auf, kassiert dafür den kräftigen Impuls in den Gelenken und ruft (oder der Arzt empfiehlt) nach mehr Dämpfung im Laufschuh. Dies hat eine höhere Schuhsprengung zur Folge, die wiederum den Fersenlauf weiter begünstigt.
Man kann sich leicht klar machen, wer die ökonomischen Gewinner dieses Teufelskreis sind.

Verlierer bleibt der Läufer, der mit einem VokuHila Laufstil wahrscheinlich besser beraten wäre, vgl. das Video unten.

Anmerkung 5.8.2019: Ich bekomme auf diesen Beitrag jede Menge Spam Kommentare und habe deshalb die Kommentarfunktion deaktiviert.

Jahresstatistik 2017

Jahresstatistik 2017

Ich habe eben – 30.12.2017, 18:45 – die strava Summenstatistiken der Mitglieder ausgelesen und zu einer anonymisierten Tabelle  (d.h. in den Spalten  a-h die Personen) zusammen gestellt

Gegenüber den Vorjahren habe ich a) Lauf-Marathonäquivalente und die b) Vielseitigkeit berechnet.

  • Lauf-Marathonäquivalente = Rad_km/205+Lauf_km/42,195+ Schwimm_km/10
  • Vielseitigkeit =1- „Entropie über die Zeitanteile in den Sportarten Laufen,Radfahren und Schwimmen“

Gegenüber 2016 sind wir

  1. Beim Radfahren sind wir schneller geworden. 2016:18,59 km/h 2017: 21,09 km/h. Das dürfte vor allem an neuen Mitgliedern liegen.
  2. Beim Laufen sind wir leider langsamer geworden. 2016: 5:29 min/km 2017: 5:45 min/km. Diesen Trend (-4,86%) sollten wir unbedingt stoppen, da Laufen unsere Kerndisziplin ist.
  3. Beim  Schwimmen sind wir schneller geworden. 2016: 3:07 min/100m, 2017: 2:47 min/100m

Das Sorgenkind ist demnach das „Laufen“. Eine bessere Durchschnitts-Pace können wir auf mehreren Wegen erreichen:

  • „In die Hände spucken“ und zwar regelmäßig.
  • Sich mehr auf die Tätigkeit „Laufen“ konzentrieren. Das schließt den geselligen „Small Talk“ nicht aus.
  • Wenn wir bewusster Laufen, und merken was wir mit Armen, Rücken, Beinen und Füßen machen ist dies nicht nur förderlich für die Pace, sondern senkt auch das Verletzungsrisiko. Ich vermute mal, das die Vielseitigkeit ebenfalls das Verletzungsrisiko senkt, insbesondere wirkt der Schwimmanteil aus eigener Erfahrung positiv. Verletzungen sind nicht nur schmerzhaft, sondern auch ein Performance-Killer.
  • An mehr Wettkämpfe teilnehmen, da dies uns in der Regel anspornt.
  • Last but not Least: neue, motivierte Mitglieder für unseren Lauftreff gewinnen.

„Gute Vorsätze“ für 2018 sind löblich. Zum Ziel führen aber eher die empirische Analyse  – Wo stehen wir? – und Konzepte, die oben skizziert sind.

Radfahren a b c d e f g h Summe Mittelwert Median
Distanz 9.037,40 13.592,30 7.398,50 977,10 2.060,50 206,3 175,70 33.447,80 4.778,26 2.060,50
Zeit 353:44:00 473:10:00 312:07:00 47:01:00 129:44:00 16:27:00 08:35:00 1340:48:00 191:32:34 129:44:00
Höhenmeter 50.814 88.837 36.468 4.928 0 1638 790
Radfahrten 172 272 166 32 105 74 9
Geschwindigkeit [km/h] 25,55 28,73 23,70 20,78 15,88 12,54 20,47 21,09 20,35
Laufen
Distanz 2.867,50 342,00 1.543,40 1.237,20 720,00 239,7 120,00 7.069,80 1.009,97 720,00
Zeit 243:51:00 32:25:00 140:26:00 110:41:00 71:37:00 25:55:00 12:21:00 637:16:00 91:02:17 71:37:00
Höhenmeter 14.249 924 18.831 2.972 0 1791 502
Läufe 282 58 110 117 67 28 16
Pace [min/km] 5:06 5:41 5:28 5:22 5:58 6:29 6:11 5:45 5:41
Schwimmen
Distanz 104,38 21,30 19,20 12,45 157,33 39,33 20,25
Zeit 38:40:00 10:57:00 09:36:00 05:54:00 65:07:00 16:16:45 10:16:30
Schwimmeinheiten 87 8 26 8
Pace [min/100m] 2:13 3:05 3:00 2:51 11:09 2:47 2:55
Summe Zeit 636:15:00 473:10:00 344:32:00 140:26:00 168:39:00 210:57:00 48:16:00 20:56:00 2043:11:00 255:23:53 189:48:00
Summe Höhenmeter 65.063 88.837 37.392 18.831 7.900 0 3.429 1.292 222.744 27.843 13.366
Marathon Äquivalente 122,48 66,30 44,20 36,58 36,22 29,03 7,93 3,70 346,44 51,18 29,14
Vielseitigkeit [1-Entropie über Zeitanteile] 86,41% 0,00% 31,19% 0,00% 81,00% 80,63% 95,77% 67,69% 63,98%

Gehen, Joggen und Laufen

Gehen, Joggen und Laufen

Gangarten

Unter wikipedia  findet man zum Gehen:

„Gehen ist eine olympische, leichtathletische Disziplin, bei der, im Gegensatz zum Laufen, kein für das menschliche Auge sichtbarer Verlust des Bodenkontakts vorkommen darf. Zusätzlich muss das ausschreitende (vordere) Bein beim Aufsetzen auf den Boden gestreckt – d. h. am Knie nicht gebeugt – sein (Regel 230 der IWR – Internationalen Wettkampfregeln). Hierdurch kommt es zu der für Geher so markanten Hüftbewegung.“

Die Kurzformel lautet 1) Bodenkontakt und 2) Kniestreckung. Beim Laufen sollten diese beiden Punkte nicht gegeben sein:

Aber wie sieht das bei uns aus? Was kann man beobachten und messen?

  • Die Kniestreckung kann unter Joggern – und auch bei uns – sehr häufig beobachtet werden. Sie führt zum Aufsatz mit der Ferse, so dass der Impuls/Schlag beim Aufsetzen direkt auf Knöchel/Knie/Hüfte wirkt mit fatalen Folgen für die Gelenke. Weil das sehr viele so praktizieren, werden die Laufschuhe auch mit Fersendämpfung beworben. Die Laufschuhe zeigen dann nach 500km auch einen erhöhten Verschleiß an der Ferse. Bei dem Eingangsbild zu diesem Beitrag sieht das natürlich anders aus. Wenn man hier bei der Landung noch das Knie durchstrecken würde  läge der Bodenkontakt weiter vor dem Körperschwerpunkt, der Schritt würde weiter aber die Fallhöhe würde auch zunehmen.
  •  Der Bodenkontakt lässt sich mit neuen Laufuhren direkt messen. Wenn wir „gemütlich“ joggen sind wir nicht weit vom permanenten Bodenkontakt entfernt. Dieses „permanent“ kann man quantitativ erfassen. 100% bedeutet, das man während der gesamte Laufzeit immer Bodenkontakt hat und entspricht dem Gehen. Dem gegenüber stehen 0%  Bodenkontakt, was natürlich beim Lauf unmöglich ist  und „Fliegen“ bedeuten würde.

Mit diesem Rüstzeug, können wir uns fragen, wie weit wir vom Gehen entfernt sind. Die Kniestreckung ist fast durchgängig gegeben und der Bodenkontakt wahrscheinlich bei 90%. Man ist geneigt zu sagen, dass wir zu 95% die Geh-Kriterien erfüllen. Dann könnten wir uns dem Wandern verschreiben und alles wäre im Lot. Aber so einfach wollen wir es uns nicht machen!

Gehen und Laufen

Zunächst müssen wir für die Diagnose unsere Messgeräte kalibrieren. Dazu bin ich mit meiner Garmin Fenix Laufuhr 1 km gegangen, habe diesen aber als Lauf aufgezeichnet um das Feld Bodenkontaktzeit (BKZ) gefüllt zu haben. Wenn wir 100% Bodenkontakt haben sollte die Beziehung

    \[ \frac{60}{\mbox{Schrittfrequenz}} = \mbox{Bodenkontaktzeit} \]

gelten.

Wenn man z.B. mit einer Schrittfrequenz=120 Schritte / Minute geht, sollte die Bodenkontaktzeit (BKZ) 0,5s bzw. 500ms betragen. Wie die Messung unten zeigt, kommt das auch ganz gut hin.

Ø Schrittfrequenz [s/min] Ø Bodenkontaktzeit [ms] 60/Schrittfrequenz [ms]
125 465 480
126 466 476
127 454 472

Den empirischen Flugzeitanteil – also die Zeit des Schritts ohne Bodenkontakt – ist dann 1-\mbox{BKZ}\, \mbox{SF}/60 wobei SF die Schrittfrequenz ist.

Im Folgenden habe ich meinen Lauf vom 9.10.2017 dahingehend analysiert.

Der mittlere Flugzeitanteil beträgt hier 27,10% bei einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 12,62 km/h. Insgesamt war ich 47,72 min unterwegs, davon 12,93 min in der Luft. Das ist natürlich nicht kostenlos zu haben und aus physikalischen Gründen kann man  vermuten, dass der Energiebedarf mit dem Gewicht deutlich steigt.

Aber wie hängt der Flugzeitanteil mit der pace zusammen?

Die vorausgegangene Grafik lässt nur einen schwachen Zusammenhang vermuten. Sicherlich gibt es andere Bestimmungsgründe (SF, HF,  vertikal Hub,  Steigung, Wind, Untergrund etc.)  die einen stärkeren Einfluss auf die pace haben. Aber die Flugzeit könnte neben diesen Bestimmungsfaktoren noch die Erklärung verbessern.

Die Grafik stellt meine Bodenkontaktzeiten eines LT  Laufs vom 29.10.2017 da. Die mittlere BKZ ist hier 281ms. Nach Garmin haben die Farben folgende Bedeutung:

Farbzone Prozent in Zone Bodenkontaktzeitbereich
Violett > 95 < 218 ms
Blau 70 – 95 218-248 ms
Grün 30 – 69 249 – 277 ms
Orange 5 – 29 278 – 308 ms
Rot < 5 > 308 ms

Mit „Prozent in Zone“ ist das Quantil über alle Garmin Läufer gemeint. Dieser Lauf gehört demnach zu den unteren 30%. Fairer weise muss man sagen, dass wir uns an diesem LT-Lauf mehr anderen Sachen gewidmet haben, nämlich der Schrittfrequenz als der BKZ. Dennoch haben wir hier noch viel Training/Übung vor uns.

Joggen und Laufen

Der Unterschied zwischen Joggen und Laufen ist eher fließend. Es gibt keine allgemein verbindlichen Definitionen die eine exakte Abgrenzung erlauben. Einen ersten Zugang zum Unterschied erhält man mit der Übersetzung des angelsächsischen Joggen=Trotten, Traben. Dieser Übersetzung folgend ist auch eine Position in der Zeit dargestellt:

„…Ein Jogger, das ist jemand, der schwerfällig, tranig von einem Fuß auf den nächsten fällt …  sich die Kniegelenke ruinieren …“

Das „von einem auf den anderen Fuß fallen“ sowie das „schwerfällig“ kann man mit der Bodenkontaktzeit und dem vertikal Hub messen. Den Joggern gelingt in der Regel keine ausgeprägte Flugphase wie in dem Eingangsbild zu diesem Beitrag dargestellt. Nun ist das sicherlich im Eingangsbild deutlich überzeichnet dargestellt und zudem unökonomisch (vgl. Beitrag AbsprungwinkelLeistung) und für längere Läufe auch nicht erstrebenswert.

Der Schaden am Kniegelenk ist ebenfalls objektiv nachvollziehbar.  Es erscheint zunächst paradox, dass gerade das „tranige“ Joggen die Knie belastet. Woran liegt das? Meiner Einschätzung nach entspringt das einer ungünstigen und kurzfristigen Bewegungsoptimierung. Der Jogger möchte „aktiv“ – was immer er damit verbindet – sein, aber unter minimalem Energieeinsatz. Aus dem Beitrag Leistung wissen wir, dass das Gehen dem Laufen bis zu einer Geschwindigkeit von 8-9 km/h in der Effizienz überlegen ist. Dieser Effizienzunterschied macht sich unter anderem in der Atmung bemerkbar. Das Gehen erfordert eben eine geringere Leistung, so dass wir weniger verbrennen und atmen müssen. Weil die Atmung kaum „anspringt“, kann man sich dabei wie beim Wandern gut unterhalten. Der Jogger erhöht nun leicht die Geh-Geschwindigkeit, in dem er die Schrittfrequenz nur gering – das würde die Atmung befeuern – und die Schrittweite etwas stärker anhebt. Ansonsten bleibt er aber bei der Gangart „Gehen“. Es kommt dabei zu einer kurzen Flugphase während des Schritts die aber  – wie beim Gehen – mit durchgestrecktem Knie beendet wird. Das durchgestreckte Knie ist vor allem für die Schrittweite nötig, damit er sich von der Gehgeschwindigkeit absetzen kann und sich das Prädikat „aktiv“ verdient. Die Quittung für diesen Ansatz „Energie sparen mit gestrecktem Knie“ erhält man leider nicht sofort, so dass man darauf reagieren könnte, sondern erst viel später, wenn der Schaden sich manifestiert hat.

Eine Gegenposition zum Laufen findet man in der Welt: Der große Unterschied zwischen Läufern und Joggern

„…Für einen mega-leckeren Milchkaffee to go. Im Weiterlaufen leere ich ihn genüsslich …“

Ja, der Milchkaffee ist „to go“ und nicht „to run“. Und danach wird auch nicht weitergelaufen sondern gejoggt. Jeder der einen Wettkampf läuft, kennt das Problem des Getränkegreifens und des Trinken während des Laufens. Das will geübt sein, weil sich ein vertikal Hub (Zykloide im Eingangsbild) nicht vermeiden lässt. Da hier fast immer etwas daneben geht, sind heiße Getränke einfach ungeeignet. Es sei denn, man bleibt einfach stehen oder geht (to go). Um hier keine Missverständnisse aufkommen zu lassen. Es gibt sowohl Läufer als Jogger die gerne Milchkaffee trinken. Der Jogger rechnet das zu seiner Aktivität, für den Läufer zählt es nicht mehr dazu. Deshalb drückt er auch die Stopp-Taste bei seiner Laufuhr bzw. die Handy-App schaltet automatisch das „recording“ aus.

Andere wie gesundes-laufen bemühen die pace  zur Unterscheidung von Laufen und Joggen

„In der Deutschen Laufverordnung steht: 6,0 min/km und mehr ist Laufen – unter 6,0 min/km ist Joggen.“

Das ist zumindest ein objektiv nachvollziehbares Maß, wenn auch innere und äußere Umstände unberücksichtigt bleiben:

  • Es macht sicherlich einen Unterschied, ob ich eine 6er pace in den Bergen im Flachen oder im Gelände laufe. Ebenfalls kann der Wind/Sturm mit >25km/h erheblichen Einfluss haben.
  • Weiterhin ist die zuvor erfolgte Belastung von Bedeutung. Wenn man zuvor 3,8 km geschwommen und 180km geradelt ist (Frodeno IM2017) oder sich auf den letzten km eines Ultralaufs befindet, wird  das sicherlich mit anderen Begriffen besser beschrieben als wenn man ausgeruht vom Start weg eine 6er pace läuft. Ebenfalls wird man das Alter berücksichtigen, vgl. Age-Grading.
  • Und schließlich kann eine durchzeschte Nacht ebenfalls in einer 6er pace münden. Das ist dann zutreffender mit „Katerbummel am Morgen“ als mit „joggen“ beschrieben.

Diese Beispiele zeigen, dass man einen Jogger eher für eine Person hält, die die Leistungsabgabe und damit die Geschwindigkeit scheut, obwohl er die physischen Voraussetzungen für „schneller“ hat. Demnach ist Joggen eine bewusste willentliche Entscheidung für eine langsame pace und nicht inneren oder äußeren Bestimmungsgründen geschuldet. Wie geht man mit dieser Abgrenzung um? Eine Variante ist das freimütige Bekenntnis zum Hedonismus wie in der Welt mit „mega-lecker, genüsslich“ angedeutet, eine andere Variante ist der Missbrauch von irrealen inneren Umständen wie nicht gegebene Krankheit und Behinderung. Sind diese hingegen real gegeben – wie in den  Paralympics – bewundern wir die Leistungen und sprechen nicht von Joggen.

Aber warum ist die Zeit oder die Pace so wichtig für uns Läufer? Wenn wir das Laufen als Spiel auffassen, so ist die Zeit oder die Pace das natürliche Maß für den Spielerfolg bzw. für die Wertung. Kein Spiel ohne nachvollziehbares Maß:

  • Beim Fußball zählen wir die Tore
  • Beim Skat die Punkte
  • Beim  Kegeln zählen wir die umgelegten Kegel
  • Und auch beim „Mensch ärgere Dich nicht“ gewinnt der Schnellste, d.h. der Spieler der als erstes seine Figuren in den Zielfeldern hat.

Man kann das Spiel unterbrechen und einen mega-leckeren Milchkaffee genießen – auch wenn das vermutlich kein Profi in der Halbzeitpause eines Bundesligaspiels macht, weil es kontraproduktiv ist – aber es ist nicht integraler Bestandteil des Spiels. Ebenso kann man unter Alkoholeinfluss Kegeln oder Billard spielen. Das ist dann eine zusätzliche Belastung und häufig gewinnt derjenige, der sich dabei mehr zurückhält. Aber was ist nun das Maß eines Joggers, an dem er sein Spiel misst? Meine Vermutung ist: er hat kein objektives Maß oder eine Ordnungsrelation sondern nur kaum greifbare Beurteilungen wie „aktiv“ oder „gesund“. Dies auch dann, wenn er sich wie oben gezeigt, durch ungünstige „Spieltechnik“ mehr schadet (Gesundheit) als gewinnt. Damit haben wir einen weiteren Unterschied zwischen Laufen und Joggen gefunden: das Maß und die Zielsetzung.

Wir vom Lauftreff-Pappelallee bewegen uns derzeit bei unseren Gruppenläufen im Flachen auf guten Wegen haarscharf an dieser jogging-Grenze und überschreiten sie auch regelmäßig.

Joggen und Gehen

Der Vollständigkeit halber, muss noch  joggen und gehen einander gegenübergestellt werden Der Jogger erbt vom Geher das gestreckt Knie, vermeidet aber die Hüftrotationen durch eine kurze Flugphase. Es sei angemerkt, das olympischer Geher ein Tempo erreichen, dass sich Joggern und Freizeitläufern nicht erschließt: 3:38:31 auf 50 km ist für uns aus dem LT-Pappelallee unerreichbar!

Quo vadis Lauftreff-Pappelallee?

Diese Frage soll jetzt keine Antwort vorweg nehmen im Sinne „Wir gehen/wandern“. Aber die  vorausgegangene Darstellung zeigt, dass wir vom gehen/wandern/joggen nicht ganz weit entfernt sind. Wir haben Messgrößen wie Geschwindigkeit, Botenkontaktzeit, vertikal Hub, Schrittfrequenz, Schrittweite die eine Unterscheidung erlauben, auch wenn es hier keine allgemein verbindliche Grenzen gibt.

Gibt es einen Trend? Wie lautet die Prognose?

Mit der nationalen Brille betrachtet kann man vermuten, dass Deutschland

  • dicker (destatis) und
  • älter wird, wenn man die Migration heraus rechnet.

Da wir von der Migration derzeit nicht profitieren, wirken bei uns Einflussfaktoren, die eher Richtung „Joggen“ als in Richtung „Laufen“ weisen. Sollten wir uns diesem Trend anschließen?

  • Die Artikel aus Zeit  und Welt zeigen, wie unversöhnlich Laufen und Joggen einander gegenüberstehen. Wir sollten uns dieser emotional geführten Debatte nicht anschließen, wohl aber die Unterschiede zur Kenntnis nehmen.
  • Das „joggen“ verträgt sich offensichtlich nicht mit unserem Namen Lauftreff-Pappelallee.
  • Zwar ist es für jeden von uns schön wenn sie/er älter wird und das Leben genießt. Für die Lauftreff-Gruppe ist das aber bei der derzeitigen Alterszusammensetzung eher nicht förderlich. Wir brauchen die Impulse von jungen, motivierten Läufern: Stay hungry, stay foolish. Hier würde Migration helfen, d.h. wir brauchen neue aktive Mitglieder. Diese lernen wir eher bei Laufveranstaltungen, Messen oder auf den Wanderwegen kennen, als beim gemütlichen „zusammen sitzen“ in den eigenen 4 Wänden/Restaurant/Kneipe/Kino/Theater etc.. Wir müssen dann aber auch den Interessierten etwas anbieten können. Das kann ganz einfach eine läuferische Zielerreichung sein: Technik, effizientes Laufen, Literatur, Lauf-Ausflüge, der erste HM/M/Ultra etc. Die bisherige Praxis, zu festen Wochentagen und Zeiten immer die selbe Strecke im gemütlichen jogging zu absolvieren ist vermutlich weniger attraktiv.
  • Es wäre töricht, wenn wir den demographischen Trend ignorieren würden. Deshalb sollten wir etwas analog zur Cappuccino Gruppe bei der Radtouristik einrichten. Dort kann man dann gemütlich joggen, klönen und genießen jenseits von Intervaltraining, Lauf ABC oder Lauf-Literatur. Umfänge, Leistung und Tempo sind hier reduziert. Wir müssen nur aufpassen, das wir hier nicht der „Normativen Kraft des Faktischen“ erliegen und das joggen zur Idealvorstellung verklären.
  • Last but not least brauchen wir vor allem kein friendly fire aus den eigenen Reihen. Wie beim Militär, kann hier eine unzureichende Zielbestimmung und der Kriegsnebel die Ursache sein. Den Nebel gehen/joggen/laufen konnten wir vertreiben oder abbauen und das Ziel ist geklärt:

Laufen!

Erster Barfußlauf 2017:

Erster Barfußlauf 2017:

Heute. am 19.4.2017, sind wir in kleiner Besetzung die ersten 500m Barfuß gelaufen, trotz der einstelligen Temperaturen. Es ist jedes mal wieder beeindruckend, wie belebend auch nur kurze Barfußstrecken wirken. Die Erfahrung hat mich gelehrt, dass man die ersten Barfußläufe aber besser kurz hält (500m), da hierbei die Achillessehne mächtig gespannt wird. Aber nun zu den Messergebnissen. Dargestellt ist der LT Lauf vom 19.4.2017 und wir drei hatten alle Probleme mit dem Laufen. Das hat uns auf die Idee gebracht, heute es mal ganz anders zu versuchen, nämlich barfuß.

Die erste Grafik zeigt Vertikalhub (pink) und Kadenz (grau). Deutlich von den anderen Punkten abgesetzt ist der kurze Barfußlauf im ersten viertel des Laufs. Hier hat der Barfuß signifikante positive Effekte.

  • Die Kadenz steigt auf den in der Fachliteratur genannten Optimalwert von 180-190 spm.
  • Der Vertikalhub geht von 6,7cm auf ca. 5cm zurück. Das sind ca. 25% Reduktion! Wenn einem das im Marathon gelingt, hat man sehr viel Energie gespart oder kann mit einem höheren Tempo starten.

Die zweite Grafik unterstreicht noch mal diesen Effekt. Nicht nur der Hub sondern auch das vertikale Verhältnis wird deutlich besser. Das vertikale Verhältnis ist der Quotient aus Hub/Schrittlänge und entspricht 2tan(α) d.h. wird durch den Absprungwinkel α bestimmt. Mit dem in anderen Beiträgen dieser Homepage abgeleiteten Gleichungen (Laufleistung) wird deutlich, wie förderlich der Barfußlauf für Energiehaushalt und Energieeffizienz ist.

Diese Effekte kann man noch durch Dehnübungen verstärken, wie ich sie heute am „Bach-Geländer“ praktiziert habe. Wie unten dargestellt auf den Rücken legen und mit beiden Händen in der Kniekehle ein Bein aufrichten und zwar gerade, möglichst ohne Abknicken des Unterschenkels!  Ziel ist es, beim Lauf ein möglichst langes Abdruck-Bein zu bilden (vgl. auch Absprungwinkel),  und so den Leistungsbedarf zu reduzieren.