In dem Film Toy Story sagt Woody zu Buzz Lightyear: “Das war nicht fliegen. Das war Fallen mit Stil”, nachdem er anmutig durch einen Raum gleitet. Die Vorstellung, dass ein Mensch durch die Luft fliegen kann, hat die Zivilisationen seit der Antike fasziniert. Geschichten von den alten Griechen bis zum Europa des 18. Jahrhunderts erzählen von Männern, die Flügel aus Holz, Federn und Stoffen bastelten, um Vögel zu imitieren, bevor sie von Türmen, Hügeln oder Klippen sprangen. Diese Faszination, sich in die Lüfte zu erheben, hält bis heute an, und die Männer und Frauen des Skispringens führen die jahrtausendealte Tradition des Fallenlassens mit Stil fort.
Das Ziel des Skispringens ist es, so weit wie möglich die Schanze hinunterzuspringen, aber wie Woody schon sagte, geht es beim Skispringen nicht nur darum, so weit zu fliegen, wie der Athlet kann. Auch der Stil ist ein wichtiger Bestandteil. Die Skispringer werden nach Stil und Weite in Bezug auf die K-Linie beurteilt. K-Linie kommt von dem deutschen Wort “kritisch”, was so viel wie kritisch bedeutet. Für jeden Meter unter der K-Linie werden Punkte abgezogen, für jeden Meter über die K-Linie hinaus werden Punkte gutgeschrieben. Die Normalschanze bei den Olympischen Spielen 2018 ist eine K98, und die K-Linie liegt 98 m vom Ende des Sprungs entfernt. Die Großschanze ist eine K125, mit der K-Linie bei 125 m. Das bedeutet, dass die Skispringer die Physik nutzen müssen, um zum K-Punkt oder weiter zu fliegen.
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Das Skispringen besteht aus vier verschiedenen Abschnitten, und in jedem dieser Abschnitte müssen sich die Skispringer die Physik ganz unterschiedlich zunutze machen. Der erste Abschnitt ist der Anlauf oder die Schanze. Die Skispringerinnen und Skispringer positionieren sich zunächst auf einer Metallstange am oberen Ende der Schanze. An diesem Punkt machen sie sich die Physik der potenziellen Gravitationsenergie zunutze. Sie besagt, dass ein Objekt umso mehr potenzielle Energie besitzt, je höher es ist. Wenn sie die Schanze hinunterfahren, wandeln die Skispringer ihre potenzielle Energie in kinetische Energie um. Ziel ist es, den Luft- und Schneewiderstand zu minimieren, um vor dem Absprung an Geschwindigkeit und Schwung zu gewinnen.
Skispringer haben mehrere Möglichkeiten, den Widerstand beim Skifahren auf der Schanze zu minimieren. Die erste ist die Körperhaltung. Sie gehen in die Hocke, um den Luftwiderstand zu minimieren, indem sie die Oberfläche ihres Körpers, die mit der Luft in Berührung kommt, verkleinern. Skispringer behalten auch eine stromlinienförmige Position bei, indem sie einen schlanken Helm und Anzug tragen und ihre Arme hinter sich halten.
Eine aerodynamische Hocke minimiert den Luftwiderstand auf der Rampe. Bild: Mit freundlicher Genehmigung von Sarah Hendrickson
Skispringer haben nicht nur mit dem Luftwiderstand, sondern auch mit der Reibung an der Unterseite ihrer Skier zu kämpfen. Die Unterseite der Skier besteht aus einem plastikähnlichen Material. Um die Reibung zu minimieren, wird Heißwachs auf den Kunststoff getropft und glatt geschabt. Moderne Skisprungschanzen sind mit Keramikspuren mit integriertem Kühlsystem ausgestattet, um eine stabile 20 mm dicke Eisschicht für die Springer zu erhalten. Je nach Schneeverhältnissen und Temperatur müssen jedoch unterschiedliche Wachse verwendet werden, um die Reibung zu minimieren. Es gibt spezielles Wachs für kaltes und warmes Wetter und sogar Wachs für die Lagerung von Skiern in der Nebensaison. Wenn die Skispringer die Reibung und den Luftwiderstand auf der 35-Grad-Schanze minimieren, erreichen sie beim Absprung eine Geschwindigkeit von etwa 90 km/h.
Der zweite Teil des Skispringens ist der Tisch oder der Absprung. Im Gegensatz zu dem, was du vielleicht denkst, geht das Ende der Schanze nicht nach oben. Vielmehr hat die Schanze einen Absprungwinkel von etwa 10,5 Grad. Das bedeutet, dass Skispringer, um die Flugweite zu maximieren, aus ihrer aerodynamischen Hocke herausfahren und abspringen, anstatt vom Ende der Schanze zu rutschen. Timing, Kraft und Körperhaltung beim Absprung sind der Schlüssel zu einem erfolgreichen Sprung.
Der dritte Teil des Skispringens und sein bekanntester ist der Flug. Während des Fluges nutzen die Skispringer die Physik des Fliegens wie ein Segelflugzeug, das keinen Motor hat. Das bedeutet, dass die Skispringer den auf der Schanze gewonnenen Schwung nutzen und die aerodynamischen Kräfte kontrollieren müssen, um zu fliegen. Während des Fluges wirken drei Hauptkräfte auf sie ein: Auftrieb, Widerstand und Gewicht. Der Auftrieb wirkt senkrecht zur Luftströmung. Da die Luft waagerecht auf das Gesicht der Skispringer trifft, werden sie durch den Auftrieb in die Luft gedrückt und können weiter die Schanze hinunterfliegen. Anders als bei der Schanze, wo die Skispringer versuchen, die auf die Luft treffende Körperfläche zu minimieren, ist es bei der Flugphase das Ziel, den flachen Körper und die Skier zu benutzen, um gegen die Luft zu drücken.
Die V-Flugstellung ist wichtig, um die Weite zu erhöhen. Bild: Mit freundlicher Genehmigung von Sarah Hendrickson
Die Skier, die Anzüge und die Körperhaltung der Skispringer sind alle darauf ausgelegt, die Flugfläche zu vergrößern, um den Auftrieb zu erhöhen. Die Skier sind breiter und länger als Alpin- und Langlaufskier. Sie entsprechen 145 % der Körpergröße des Skifahrers in Zentimetern und sind 1,5 Mal breiter als Alpinskier. Skispringer tragen Anzüge aus schwammartiger Mikrofaser, die eine bestimmte Luftdurchlässigkeit aufweisen und an keiner Stelle mehr als 2 cm vom Körper entfernt sein dürfen. Die Körperhaltung des Skispringers ist so, dass die Skier eine V-Form haben und die Arme leicht seitlich vom Oberkörper entfernt sind. Diese Körperhaltung, die erstmals 1985 entwickelt wurde, erzeugt 30 % mehr Auftrieb als die frühere parallele Skistellung. Manchmal bewegen Skispringer ihre Arme und Hände, um ihre Flugbahn neu auszurichten und zu versuchen, länger in der Luft zu bleiben.
Gewicht ist die Kraft, die durch die Anziehungskraft auf die Erde entsteht. Skispringer haben gelernt, dass leichtere Springer weiter fliegen als schwerere. Skisprungski sind auch sehr leicht, sie wiegen nur etwa 7,2 kg (16 lbs). Die letzte Kraft, mit der Skispringer zu kämpfen haben, ist der Luftwiderstand. Genau wie bei der Schanze bremst der Luftwiderstand die Skispringer in der Luft. Der Luftwiderstand ist eine ungehemmte Kraft, die den Skispringer schnell abbremst.
Im letzten Abschnitt, der Landung, vollenden die Skispringer ihre Beherrschung der Physik. Die Landung, nach der die Skispringer beurteilt werden, erfordert, dass sie sich von der V-Flugform in die parallele Stellung der Skier begeben, einen Fuß leicht nach vorne und nicht mehr als zwei Skibreiten dazwischen. Die Skispringer müssen die Gewichtsverteilung und das Gleichgewicht beherrschen, um bei der Landung den Aufprall durch Beugen der Knie abzufangen. Skisprung-Ski sind so konstruiert, dass sie dem Skispringer eine stabile Plattform bieten, auf der er landen kann. Das Material des Skis absorbiert einen Teil des Aufpralls bei der Landung.
Skispringer befinden sich beim Fliegen nie mehr als 10 bis 15 Fuß über dem Boden. Sie folgen der Kurve der Schanze und landen 100 m vor dem Ende der Schanze. Vom Start bis zur Landung nutzen Skispringer potentielle Energie, wandeln sie in kinetische Energie um, kontrollieren den Auftrieb wie ein Segelflugzeug, verwirklichen einen jahrtausendealten Traum und tun dies alles mit Stil in weniger als 10 Sekunden.
Bild: Ben Pieper Photography