Faszination Technik Wie Wissenschaft mit durch den Eiskanal rast

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In unserer Rubrik „Faszination Technik“ stellen wir Konstrukteuren jede Woche beeindruckende Projekte aus Forschung und Entwicklung vor. Heute: wie Wissenschaftler die deutschen Olympia-Rennschlitten optimieren.

Hinter den Goldmedaillen von Max Langenhan und Julia Taubitz bei den Olympischen Spielen steckt neben monatelangem Training, sportlichem Können und einem Quäntchen Glück auch die Wissenschaft. Ein Team von Forschenden der Hochschule Mittweida unterstützt den Olympiastützpunkt Oberhof und das deutsche Rennschlittenteam mit Expertise in Materialwissenschaften sowie Datenaufnahme und -auswertung. 

Das Ziel: Reibungsverluste minimieren, Aerodynamik perfektionieren und Stabilität bei Höchstgeschwindigkeit sichern. Ergänzend dazu werden umfangreiche Daten aus Testfahrten analysiert, um die Performance von Athleten und Material unter realen Bedingungen exakt zu bewerten.

Die Werkstoffauswahl und -bearbeitung spielen bei der Optimierung der Gleitreibung eine wichtige Rolle, auch die Strukturierung per Laserstrahl kommt zum Einsatz.

Werkstofftechnik für Bobkufen und Schlittenschienen

Frank Müller, inzwischen emeritierter Professor für Werkstofftechnik, arbeitet seit vielen Jahren daran, Materialeigenschaften zu optimieren, zunächst von Bobkufen und später Schienen für Rennschlitten. Die Werkstoffauswahl und -bearbeitung spielen bei der Optimierung der Gleitreibung eine wichtige Rolle, auch die Strukturierung per Laserstrahl kommt zum Einsatz. Das alles geschieht im Rahmen der Reglements, innerhalb derer die Wissenschaftler Vorschläge erarbeiten, umsetzen und auf der Rodelstrecke in Oberhof testen.

Wichtige Daten aus den Tests liefert Müller ein weiterer Kollege aus Mittweida, Professor Christian Schulz: Seine Technik erfasst die Messwerte, mit denen sich das Temperaturverhalten der Laufschiene während des Trainingslaufs in Echtzeit dokumentieren lässt. Diese Daten erlauben es, Rückschlüsse auf das Material zu ziehen und es zu optimieren.

Beim Rodeln im Eiskanal können kleinste Gewichtsverlagerungen und Lenkbewegungen auf dem Schlitten große Auswirkungen auf die Fahrkurve und damit die Fahrzeit haben.

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Interaktion von Sportler und Rennschlitten analysieren

Großes Interesse hat das Team um Schulz noch an anderen Daten: Beim Rodeln im Eiskanal können kleinste Gewichtsverlagerungen und Lenkbewegungen auf dem Schlitten große Auswirkungen auf die Fahrkurve und damit die Fahrzeit haben. In den Trainingsläufen werden daher an den Rennschlitten Sensoren und eine Kamera angebracht. Sie ermöglichen den Trainern, mit den Sportlern jede kleinste Bewegung und deren Auswirkung während des Laufs zu analysieren und anschließend zu optimieren.

Kern ist zu erfassen, wie Sportler und Rennschlitten interagieren – die dabei wirkenden Kräfte kann man nicht sehen, man muss sie messen. Die Mittweidaer Messtechnik ist in einer robusten „Bluebox“ untergebracht, die den großen Erschütterungen trotzt. Die aufgezeichneten Werte kombinieren die Wissenschaftler mit den Aufnahmen einer Hochgeschwindigkeitskamera; es entstehen 120 Bilder pro Sekunde bei bis zu 130 km/h, jedem Bild werden die aufgezeichneten Kraftdaten zugeordnet. So lässt sich genau nachvollziehen, welche Kräfte an welcher Stelle der Bahn wirken und wie sie die Fahrlinie beeinflussen.

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Goldmedaillen auch dank Wissenschaft aus Mittweida

Schulz, Experte für Messtechnik, und sein Kollege Tobias Czauderna, Professor für VR/AR-Technologien und Mensch-Technik-Interaktion, arbeiten dafür mit Mittweidaer Kollegen anderer Disziplinen, unter anderem dem 3D-Druck und der Medieninformatik zusammen.

Die langjährige Zusammenarbeit von Sport und Wissenschaft ist seit Anfang 2024 Bestandteil einer umfangreicheren Kooperationsvereinbarung der Hochschule Mittweida und des Thüringer Schlitten- und Bobsportverbands (TSBV). Bereits zur Weltmeisterschaft in Whistler Mountain im Januar 2025 haben die Athleten insgesamt sieben Goldmedaillen eingefahren, an denen auch Wissenschaft aus Mittweida beteiligt war.