Das Ruderboot gleitet leise über den Fluss. Wiesen und Bäume säumen das Ufer, der Himmel ist blau. Mit jedem Eintauchen des Ruders, das in der Fachsprache Riemen genannt wird, ist Wasserplätschern zu hören und der Wasserwiderstand verlangt vom Ruderer einiges an Kraft. Plötzlich sind viele Stimmen zu hören, die den Ruderer anfeuern. Er setzt nun noch mehr Kraft ein und gleitet schneller über das Wasser, dem Ziel entgegen.

Diese Situation spielt sich nicht draussen auf der Limmat oder dem Rotsee ab, sondern in einem Labor, das im Erdgeschoss des Sensory-Motor Systems Laboratory aufgebaut ist. Dort steht in der Mitte des Raumes ein Ruderboot. Heck und Bug sind abgesägt und die Riemenstange ist gekürzt. Das Boot ist von drei Leinwänden umgeben, auf welche eine virtuelle Flusslandschaft projiziert wird. Setzt sich der Ruderer ins Boot, wird der nicht vorhandene Bug plötzlich auf der vorderen Leinwand sichtbar. Auch die Verlängerung der Riemenstange erscheint auf der seitlichen Leinwand.

Optimale Trainingsbedingungen

Seit gut einem Jahr tüftelt die Forschungsgruppe um Professor Robert Riener vom Sensory-Motor Systems Lab an diesem Rudersimulator. Das Ruderboot ist von allen Seiten mit insgesamt 112 Lautsprechern umgeben, die das Plätschern wiedergeben, wenn der Ruderriemen ins Wasser taucht oder die Anfeuerungsrufe des Publikums erzeugen. Zehn Kameras halten jede Bewegung des Ruderers fest. An der Riemenstange sind Seile befestigt, die mit einem Elektromotor verbunden sind. Taucht der Ruderer den Riemen ins Wasser, wird der Motor aktiviert und der Sportler spürt den Wasserwiderstand.

Der Simulator soll Ruderern ein möglichst perfektes Training garantieren. „Die Trainingsbedingungen unseres Rudersimulators sind denen auf dem Wasser sehr ähnlich. Anders als mit einem Ruder-Ergometer, welcher nur bedingt hilft, die Technik zu verbessern, ist das Training mit unserem Simulator viel effektiver “, erklärt Peter Wolf, Oberassistent am Sensory-Motor Systems Lab.

Das Rudersystem berücksichtigt wichtige Faktoren, die „auf dem Trockenen“ sonst nicht gegeben sind. Es kann Wettkampfsituationen mit Publikum und verschiedene Windverhältnisse simulieren. Zudem werden physiologische Parameter wie Atmung oder Herzfrequenz gemessen und der Simulator kann bei Bewegungsfehlern des Sportlers korrigierend eingreifen.

Von Profisportlern geprüft

Um den Simulator exakt auf die Bedürfnisse von Profisportlern abzustimmen, lässt ihn das Entwicklungsteam regelmässig von Ruderern evaluieren. Das Team, welches sich aus Bewegungswissenschaftlern, Informatikern, Elektrotechnikern und Maschinenbauingenieuren zusammensetzt, kann dank der Rückmeldungen der Sportler die Funktionsweise des Simulators optimieren.

Zurzeit sind mit der Weiterentwicklung hauptsächlich zwei Doktoranden beschäftigt. Mathias Wellner, ausgebildeter Elektrotechniker, befasst sich in seiner Doktorarbeit mit der Grafik und dem Klangsystem des Rudersimulators. Der Maschinenbauingenieur Joachim v. Zitzewitz entwickelt die Haptik des Systems weiter.

In virtueller Umgebung für Wimbledon trainieren

Wenn sich der Simulator als Trainingsgerät bewährt, ist auch eine Kommerzialisierung denkbar, um Sportlern auf der ganzen Welt ein ganzheitliches Indoortraining zu ermöglichen. Dazu muss er aber zuerst zur Marktreife gebracht werden: „Wir müssen den Simulator auf wesentliche Punkte reduzieren, damit er überhaupt zu einem bezahlbaren Preis angeboten werden kann“, sagt Peter Wolf.

Die Arbeit des Entwicklungsteams im Sensory-Motor Systems Lab ist mit der möglichen Markteinführung des Rudersimulators allerdings noch lange nicht beendet. Die Vision, auch Sportarten wie Tennis oder Golf zu simulieren, soll umgesetzt werden. „Da der Mensch bei diesen Sportarten sehr komplexe Bewegungen ausführt, werden mehr als die zwei beim Rudergerät vorhandenen Seilroboter benötigt“, erklärt Zitzewitz einen der schwierigen Aspekte seiner Arbeit. Sind die Forscher erfolgreich, könnte sich Roger Federer in naher Zukunft vielleicht sogar im hauseigenen Keller auf die Grand Slam-Turniere vorbereiten.