Kunststoffe im Profi- und Breitensport. Moderne Kunststoffe sind aus keinem Sportbereich mehr wegzudenken. Mitunter entscheiden im Profisport die Kunststoffe und deren innovative Anwendungen über Sieg oder Niederlage. Im Breitensport werden bestimmte Sportarten durch den Kunststoffeinsatz überhaupt erst ermöglicht. Die Anwendung von Kunststoffen beschränkt sich hierbei nicht nur auf die Herstellung von Sportgeräten oder Sportbekleidung, sondern umfasst auch die Herstellung von Komponenten für die funktionelle und sicherheitstechnische Ausstattung von Sportstätten.

Die Durchführung von Prüfungen im Rahmen der Qualitätssicherung soll gewährleisten, dass festgelegte oder vorausgesetzte Eigenschaften im Sportartikel sicher und zuverlässig realisiert wurden. Diese Forderung ist umso wichtiger, je mehr die Sicherheit des Sportlers von dem Produkt und seinen Eigenschaften abhängt. Die Eigenschaften und Spezifikationen werden u.a. durch Sportverbände und ‑institutionen sehr genau definiert und festgelegt, im Reglement implementiert und als Grundlage für einen sportlichen Wettkampf sowie für die Qualitätsprüfung herangezogen. Die Prüfung und Validierung der Produkteigenschaften von ausgewählten Sportprodukten wird im Weiteren vorgestellt.

Beispiel: Tischtennis

Der Tischtennisball, bestehend aus Zelluloid, unterliegt im Spiel besonderen Belastungen. Bei einem hart gespielten Schmetterschlag erreicht er Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 200 km/h und verformt sich dabei um bis zu 20 %. Die in Turnieren und Wettkämpfen eingesetzten Tischtennisbälle, müssen daher strenge Qualitätskriterien erfüllen. Diese werden durch den Welttischtennisverband (ITTF) vorgegeben und in sogenannten ITTF Technical Leaflets dargelegt. Der im Wettkampf eingesetzte Ball, muss neben Kriterien des äußeren Erscheinungsbildes (z. B. Farbe, Beschriftung, Kennzeichnung und Saumausprägung) und der Einhaltung von Verpackungsvorschriften definierte mechanisch-technologische Eigenschaften erfüllen. Hierzu zählen die Eigenschaften Gewicht, Durchmesser, Ovalität, Rücksprunghöhe, Geradlauf und Härte. Die Prüfung der Eigenschaften erfolgt an einem Prüflos von 24 Bällen im Rahmen einer 100 %-Prüfung. Für die geometrische Vermessung des Balles wird eine Prüfeinrichtung eingesetzt, welche den Ball in verschiedenen Ebenen vermisst, um so Abweichungen von der idealen Kugelform feststellen zu können. Das Messergebnis wird elektronisch aufgezeichnet und im Prüfprotokoll aufgeführt.

Eine reproduzierbare Rücksprunghöhe des Balles trägt maßgeblich zu einem gleichmäßigen Spiel bei und soll so vor bösen Überraschungen im Spielbetrieb schützen. Bei Wettkampfbällen muss die Rücksprunghöhe, jeweils gemessen zwischen der Unterkante des Balles und dem Pralltisch, ausgehend von einer Starthöhe von 305 mm auf einen Stahlblock in einem Höhenbereich von 240 mm bis 260 mm liegen. Die Abbildung zeigt das Untersuchungsergebnis der Rücksprunghöhe, welches mittels einer Digitalkamera mit langer Belichtungszeit dokumentiert wurde. Aus der Abbildung geht hervor, dass die Rücksprunghöhe, an der Oberkante des Balles gemessen, 292 mm beträgt. Wird der Balldurchmesser von 40 mm subtrahiert, so ergibt sich im gezeigten Beispiel eine Rücksprunghöhe von 252 mm.

Beispiel: Sportböden

Seit den 70er Jahren beschäftigt sich das Süddeutsche Kunststoff-Zentrum (SKZ) u.a. im Rahmen von Forschungsvorhaben intensiv mit der Fragestellung der Sportbodenprüfung. Sportböden umfassen Kunststoffbeläge für Outdoor-Anwendungen, wie Laufbahnen und Kleinspielfelder sowie Hallensportböden. Dabei werden Eignungsuntersuchungen im Labor sowie Kontrollprüfungen vor Ort durchgeführt. Ein wesentliches Merkmal von Sportböden ist der so genannte Kraftabbau, der ein Maß für das Dämpfungsverhalten des Sportbodensystems ist und somit maßgeblich die Spielperformance beeinflusst und zur Sicherheit des Sporttreibenden beiträgt. Der Kraftabbau stellt die Verringerung der Rückprallkraft, der so genannten Stoßkraft, des Sportbodens bei Belastung mit einem „Künstlichen Sportler 95“ gegenüber einem starren Boden, z. B. Stahlplatte auf einem Betonboden, dar. Als weitere Eigenschaften der Sportbodenprüfung werden der Dickenfaktor, die Verformungsmulde, das Verhalten bei rollender Last, der Rollwiderstand, die Schlagfestigkeit, der Resteindruck, die Ballreflexion und das Gleitverhalten auf Normkonformität geprüft. Sportböden lassen sich hinsichtlich ihres Verformungsverhaltens in flächenelastische, punktelastische, kombielastische und mischelastische Böden unterteilen.

Die Auslegung des Sportbodens erfolgt einerseits dahingehend, dass der Sportbetrieb sicher durchgeführt werden kann, z. B. Turnen, Ball- oder Rollsport, und andererseits, dass der Sportler nach erfolgtem Sturz keine Schäden davonträgt. In Folge dessen muss bei einem Aufprall auf einen Sportboden die zu beschleunigende Masse derart klein sein, dass die maximale Stoßabsorption innerhalb weniger Millisekunden erreicht wird.

Der Kunstrasen als Sportboden erfreut sich zunehmender Beliebtheit, insbesondere deshalb, weil er wenig Pflege und Wartung bedarf und er nahezu ganzjährig bespielbar ist. Der Welthockeyverband FIH schreibt für das höherklassige Feldhockeyspiel vor, dass dieses auf einem Kunstrasen ausgetragen werden muss. Die Prüfung von Kunstrasen als Sportboden erfolgt ebenfalls am SKZ und umfasst die Untersuchung unterschiedlicher Produkteigenschaften. Die Prüfungen werden einerseits im Labor an definierten Proben oder andererseits als Feldprüfung vor Ort in der Sportstätte ausgeführt. Als Prüfkriterien werden der Kraftabbau am Gesamtsystem, d. h. am Unterbau in Verbindung mit dem Kunstrasen und dem eingestreuten Elastomer-Granulat, die Tritt- Grenz-Verformung, der Verschleiß, der Wasserschluckwert, der Gleitreibungsbeiwert, das Brennverhalten, die Alterung der Polfasern und die Maßänderung geprüft. Aussagen über die Spielbarkeit des Kunstrasens lassen sich über die Prüfung des Ballsprungverhaltens und des Ballrollverhaltens treffen. Das Elastomer-Einstreugranulat wird hinsichtlich der Körnung und der Kornform sowie hinsichtlich der Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Farbveränderung nach Alterung untersucht.

Kunststoffe in Sport und Freizeit

Kunststoffe lassen sich aus dem modernen Sport- und Freizeitbereich nicht mehr wegdenken und erst durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der Polymer- und Prozesstechnik wird sichergestellt, dass sich zukünftig noch weitere Innovationen für den Sportbereich erwarten lassen. Insbesondere die Nanotechnologie wird Einzug in den Sport halten und die Herstellung neuer bzw. verbesserter Sportprodukte ermöglichen. Die Entwicklung neuer Werkstoffe stellt jedoch auch die Prüftechnik vor neue Aufgaben und Herausforderungen. Prüftechniken und -verfahren müssen weiterentwickelt und die Normungsarbeit fortgeführt werden, um somit die Grundlage für die Produktprüfung und Eigenschaftsbewertung neuer Produkte zu schaffen.

Süddeutsches Kunststoff Zentrum
Würzburg
Tel.: 0931/4104-0
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