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Ein praktischer Leitfaden für 3-Achsen-Kraftmessplatten

Die Analyse menschlicher Bewegung hat sich in den vergangenen Jahren deutlich weiterentwickelt. Moderne Athletik, leistungsorientierte Rehabilitation und sportwissenschaftliche Diagnostik arbeiten zunehmend datenbasiert. Eine Schlüsselrolle spielt dabei die 3-Achsen-Kraftmessplatte. Sie misst nicht nur vertikale Kräfte, sondern erfasst Bewegungen in allen drei Raumachsen – und ermöglicht so eine differenzierte Beurteilung von Technik, Belastung und Symmetrie.

Dieser Leitfaden gibt einen praxisnahen Überblick über die Funktionsweise, Einsatzbereiche und relevanten Kennzahlen von 3-Achsen-Messsystemen. Der Text richtet sich an Trainer, Sportwissenschaftler, Physiotherapeuten, Vereine und Leistungszentren, die belastbare Daten zur Leistungsdiagnostik oder Rehabilitation einsetzen möchten.

Warum 3-Achsen-Kraftmessplatten?

Traditionelle 1-Achsen-Platten erfassen Kräfte lediglich in vertikaler Richtung. Für einfache Sprünge oder statische Tests mag das genügen – für komplexe sportliche Bewegungen jedoch nicht, denn Cutting-Bewegungen, Richtungswechsel, Rotationen, seitliche Beschleunigungen oder asynchrone Landungen erzeugen Kräfte, die in mehreren Ebenen wirken.

3-Achsen-Platten messen deshalb:

  • Vertikale Kräfte (z-Achse): z. B. Absprung, Landung
  • Anterior-posteriore Kräfte (y-Achse): Beschleunigen, Abbremsen
  • Medio-laterale Kräfte (x-Achse): Richtungswechsel, Seitbewegungen

Damit lassen sich:

  • asymmetrische Belastungen erkennen,
  • technische Defizite sichtbar machen,
  • Bewegungsökonomie analysieren,
  • Risiken für Überlastungen oder Verletzungen identifizieren.

Gerade in Sportarten wie Fußball, Basketball oder Rugby – aber auch in der Reha nach Kreuzbandverletzungen – ist diese Mehrdimensionalität entscheidend.

Technologie und Aufbau

Moderne 3D-Systeme nutzen piezoelektrische oder Dehnungsmessstreifen-Sensoren. Diese erfassen die Kräfte in allen Raumachsen und leiten sie an eine Software weiter, die zusätzlich Momente (Drehkräfte) sowie den Center of Pressure (CoP) berechnet.

Kernkomponenten

  • Sensoren/Transducer
  • Berechnung von Kräften und Momenten (Fx, Fy, Fz sowie Mx, My, Mz)
  • CoP-Analyse
  • Integration mit Motion-Capture-Systemen (markerbasiert oder markerlos)

Die Kombination aus Kraftvektoren, Momenten und Bewegungsdaten ermöglicht ein präzises biomechanisches Gesamtbild.

Welche Informationen liefern 3D-Messungen?

1. Kraftprofil (Fx, Fy, Fz)

Erlaubt Aussagen über Belastung, Landemechanik, Kraftverteilung und Eindrücke von Technikqualität.

2. Explosivität und Rate of Force Development (RFD)

Wichtig für Sprints, Sprünge oder Richtungswechsel.

3. Leistung und Power

Kombination aus Kraft und Geschwindigkeit – zentral für Athletikdiagnostik.

4. Asymmetrien

Aufschlussreich für RTP-Entscheidungen und Bewegungsfehler.

5. Kinematik

Durch Kopplung an Motion Capture lassen sich Gelenkwinkel, Technik und Positionierung analysieren.

6. Center of Pressure

Bewertung von Stabilität, Balance, Knie- und Hüftkontrolle.

7. Echtzeit-Feedback

Besonders hilfreich im Training und der Reha zur direkten Korrektur.

Praktische Anwendungen nach Sportart

Fußball: Change-of-Direction (COD)

Fußballer wechseln ständig die Richtung. Diese Bewegungen erzeugen komplexe Kraftmuster in mehreren Ebenen.

Relevante Erkenntnisse

  • Effiziente Beschleunigung/Abbremsung
  • Kniebelastung bei scharfen Richtungswechseln
  • Identifikation von Risiken (z. B. ACL-Belastung)
  • Vergleich bevorzugtes vs. nicht-bevorzugtes Bein
  • Zusammenhang zwischen Technik und Kraftprofil

Wesentliche Kennzahlen

  • Entry Velocity / Exit Velocity
  • Lateral Reactivity Index
  • Entry-Exit-Impulse
  • Peak Forces (x-y-z)
  • Gesamtbewegungszeit

Diese Daten unterstützen Trainingssteuerung, Technikoptimierung und Verletzungsprävention.

Basketball: Lateral Jump / Lateral Countermovement Jump (LCMJ)

Im Basketball erfolgen bis zu 31 % der Bewegungen seitlich – beim Verteidigen, Shufflen oder Cutten.

Einsatzbereiche

  • Bewertung der lateralen Kraftentwicklung
  • Identifikation schneller „Shuffler“
  • Reha nach Knie- oder Sprunggelenksverletzungen
  • Ergänzung zu CMJ-Tests für ein vollständiges Kraftprofil

Wichtige Kennzahlen

  • Lateral Impulse (absolut & relativ)
  • Peak Lateral Force
  • RFD (mediolateral)
  • Movement Time
  • Asymmetrieindices

Golf: Schwunganalyse durch CoP und GRF

Beim Golfschwung ist die Interaktion mit dem Boden entscheidend für Energieübertragung und Präzision.

Zentrale Aspekte

  • CoP-Verlauf: Balance, Stabilität, Gewichtsverlagerung
  • Stance-Breite: Einfluss auf Kraftübertragung
  • Bilateraler Kraftfluss während des Schwungs
  • Integration mit Motion Capture

Fehlende Balance, zu große laterale Verschiebungen oder unzureichende Kraftentwicklung werden früh sichtbar und können gezielt adressiert werden.

Rugby: Drop Jump & Side Jump

Rugby erfordert Explosivität, laterale Beweglichkeit und stabile Knieachsen.

Worum es geht

  • Ground Contact Time
  • Lande- und Bremskräfte
  • Kraftvektor-Ausrichtung
  • Kniekontrolle unter Last
  • Asymmetrien

Diese Daten helfen Trainer:innen, Leistung zu steigern und Verletzungen – insbesondere im Knie – vorzubeugen.

American Football: Bilateral Forward Jump

Der Broad Jump ist ein zentraler Test für horizontale Leistung.

Weshalb er wichtig ist

  • Übertrag zu Sprint, Beschleunigung und Blockbewegungen
  • Bewertung neuromuskulärer Kontrolle
  • Force-Symmetrie bei RTP-Entscheidungen
  • Monitoring von Ermüdung

Erfasste Kennzahlen

  • Peak Force X/Y/Z
  • RFD
  • Impuls (ML-Achse)
  • Asymmetrieindices
  • Stabilisationszeit nach der Landung

Installation der Kraftmessplatten

Damit Messdaten zuverlässig und reproduzierbar sind, gelten folgende Grundanforderungen:

  • Ebener Untergrund
  • Feste, rutschfreie Montage
  • Keine Berührung zu Wänden oder anderen Strukturen
  • Regelmäßige Kalibrierung gemäß Herstellerangaben

Eine sorgfältige Installation verhindert Messfehler, Cross-Talk und ungenaue Kraftverteilungen.

Fazit

3-Achsen-Kraftmessplatten sind ein zentrales Werkzeug für moderne Leistungsdiagnostik und Reha. Sie liefern detaillierte Informationen über Kraftverläufe, Stabilität, Bewegungsqualität und Symmetrie – und eröffnen damit Trainings- und Therapieansätze, die mit herkömmlichen 1D-Messsystemen nicht möglich wären.

Ob im Profisport, in der Physiotherapie oder in der wissenschaftlichen Analyse: Der Mehrwert liegt in der Kombination aus objektiven Messdaten, technischer Präzision und der Möglichkeit, komplexe Bewegungen realitätsnah abzubilden. Wer Athleten sicherer, schneller oder effizienter machen möchte, kommt an 3-Achsen-Systemen kaum vorbei.

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