Von Maßgefertigten Sitzen bis hin zu Titanarmen
Große Sportereignisse wie die Paralympics sind ein Nährboden für technologische Innovationen. Athleten, Trainer, Designer, Ingenieure und Sportwissenschaftler sind ständig auf der Suche nach der nächsten Verbesserung, die ihnen einen Vorteil verschafft. In den letzten zehn Jahren hat sich der 3D-Druck zu einem Werkzeug für Verbesserungen in Sportarten wie Laufen und Radfahren entwickelt und wird zunehmend auch von paralympischen Athleten eingesetzt.
Bei den Paralympics treten Athleten mit den unterschiedlichsten Fähigkeiten in einer Vielzahl von Kategorien an. Viele Athleten benutzen Prothesen, Rollstühle oder andere spezielle Komponenten, um ihre Bestleistung zu erreichen.
Eine interessante Frage ist, ob der 3D-Druck die Kluft zwischen Athleten mit Zugang zu speziellen Technologien und solchen ohne Zugang zu diesen Technologien vergrößert oder verkleinert. Oder anders gefragt: Trägt die weite Verbreitung von 3D-Druckern - die heute in vielen Haushalten, Schulen, Universitäten und Makerspaces zu finden sind - dazu bei, die Wettbewerbsbedingungen zu verbessern?
Einzelstücke statt Massenproduktion
Serienmäßig hergestellte Ausrüstungsgegenstände wie Handschuhe, Schuhe und Fahrräder sind in der Regel für die typischen Körperformen und Spielweisen von Menschen mit Behinderung konzipiert. Daher ist sie für viele Paralympioniken möglicherweise nicht geeignet. Die Herstellung von maßgeschneiderten Einzelausrüstungen ist jedoch teuer und zeitaufwändig. Dies kann den Zugang für einige Athleten einschränken oder sie dazu zwingen, ihre eigenen "Do-it-yourself"-Lösungen zu entwickeln, die möglicherweise nicht so fortschrittlich sind wie professionell hergestellte Geräte.
Der 3D-Druck kann maßgeschneiderte Ausrüstung zu einem erschwinglicheren Preis liefern. Mehrere ehemalige Paralympioniken, wie der britische Triathlet Joe Townsend und die US-amerikanische Leichtathletin Arielle Rausin, nutzen den 3D-Druck, um für sich und andere Rollstuhlsportler individuelle Handschuhe herzustellen. Diese Handschuhe passen wie angegossen über die Hände des Sportlers und können aus verschiedenen 3D-Druckmaterialien für unterschiedliche Bedingungen gedruckt werden. Townsend verwendet zum Beispiel steife Materialien für maximale Leistung im Wettkampf und weichere Handschuhe für das Training, die bequem sind und weniger Verletzungen verursachen.
3D-gedruckte Handschuhe sind preiswert, schnell hergestellt und können nachgedruckt werden, wenn sie kaputt gehen. Da der Entwurf als ein digitales 3D-Modell schon vorliegt, kann er auf der Grundlage des Feedbacks des Sportlers geändert oder sogar an den nächsten 3D-Drucker geschickt werden, wenn dringend Teile benötigt werden.
Härter, Schneller, Stärker, Besser
Einige machen sich vielleicht Sorgen darüber, ob 3D-gedruckte Teile stark genug sind, um den erforderlichen Leistungsanforderungen standzuhalten. Glücklicherweise haben die Materialien für den 3D-Druck einen weiten Weg zurückgelegt. Viele 3D-Druckunternehmen haben ihre eigenen Materialien entwickelt, die für Anwendungen in verschiedenen Branchen geeignet sind - von der Medizin bis hin zur Luft-und Raumfahrt.
Im Jahr 2016 wurde die erste 3D-gedruckte Beinprothese bei den Paralympics von der
deutschen Bahnradfahrerin Denise Schindler eingesetzt. Die aus Polycarbonat
gefertigte Prothese war leichter als ihre vorherige Kohlefaserprothese, aber genauso
stabil und passgenau.
Denise Schindler auf ihrem Weg zu einer Medaille in Tokio.
Untersuchungen haben gezeigt, dass Sprintfahrer bei der Beschleunigung eine Kraft von mehr als 1.000 Newton aufbringen können (dieselbe Kraft, die Sie spüren würden, wenn sich eine 100 Kilogramm schwere Person auf Sie stellen würde!). Schindlers Prothese hat ihr geholfen, bei den Spielen in Tokio eine Bronzemedaille zu gewinnen.Im Jahr 2016 wurde die erste 3D-gedruckte Beinprothese bei den Paralympics von der
deutschen Bahnradfahrerin Denise Schindler eingesetzt. Die aus Polycarbonat
gefertigte Prothese war leichter als ihre vorherige Kohlefaserprothese, aber genauso
stabil und passgenau.
Zu den fortschrittlicheren Materialien, die für paralympische Ausrüstungen 3D-
gedruckt werden, gehört Kohlefaser, die Townsend für die Herstellung der perfekten
Kurbelarme für sein Handbike verwendet. Der 3D-Druck ermöglicht es, verstärkte
Karbonfasern genau dort zu platzieren, wo sie benötigt werden, um die Steifigkeit eines
Teils zu verbessern und gleichzeitig leicht zu bleiben. Das Ergebnis ist ein
leistungsfähigeres Teil als ein aus Aluminium gefertigtes.
3D-gedrucktes Titan wird auch für maßgefertigte Prothesenarme verwendet, z. B. für
diejenigen, die es der neuseeländischen Paralympionikin Anna Grimaldi ermöglichen,
50 kg schwere Gewichte sicher zu greifen, was mit einer Standardprothese nicht
möglich wäre.
Hand in Hand mit verschiedenen Technologien
Damit der 3D-Druck optimale Ergebnisse liefern kann, muss er in Verbindung mit
anderen Technologien eingesetzt werden. So ist zum Beispiel das 3D-Scannen oft ein
wichtiger Teil des Designprozesses, bei dem eine Sammlung von Fotos oder spezielle
3D-Scanner verwendet werden, um einen Teil des Körpers eines Sportlers zu
digitalisieren.
Mit dieser Technologie wurde eine Sitzform für den australischen Rollstuhltennis-
Champion Dylan Alcott 3D-gescannt, so dass die Ingenieure einen Sitz herstellen
konnten, der ihm maximalen Komfort, Stabilität und Leistung bietet.
3D-Scans wurden auch eingesetzt, um den perfekt passenden Griff für den
australischen Bogenschützen Taymon Kenton-Smith zu entwickeln, der von Geburt an
mit einer unvollständigen linken Hand geboren wurde. Der Griff wurde dann im
Australian Institute of Sport aus harten und weichen Materialien 3D-gedruckt, um einen
zuverlässigeren Bogengriff mit stoßdämpfenden Eigenschaften zu erhalten. Wenn der
Griff kaputt geht, kann ein identischer Griff einfach nachgedruckt werden, anstatt dass
jemand einen neuen Griff von Hand anfertigt, der möglicherweise leichte
Abweichungen aufweist und dessen Herstellung viel Zeit in Anspruch nimmt.
Alle diese Technologien werden zunehmend zugänglich, so dass auch immer mehr Nicht-Elitesportler mit einzigartigen Teilen experimentieren können. Sowohl Amateure als auch Profis können bereits Laufschuhe mit 3D-gedruckten Sohlen und 3D-gedruckte Fahrradrahmen kaufen.
Wer Zugang zu einem eigenen 3D-Drucker hat, kann Surfflossen, Fahrradzubehör und vieles mehr kostenlos herunterladen und für nur wenige Dollar ausdrucken. Man kann aber nicht erwarten das in absehbarer Zeit Metalle in jedermans Wohnung verdruckt werden kann. Zwar gleicht die Technologie das Spielfeld bis zu einem gewissen Grad aus, doch haben Spitzensportler nach wie vor Zugang zu speziellen Materialien und technischem Know-how, was ihnen einen technologischen Vorsprung verschafft.
