Quantifizierung von Witterungseinflüssen auf Leistungen bei Ausdauerläufen

Inhaltsverzeichnis

• Kurzfassung / Abstract
• Thesen
• EINLEITUNG
• 1 GRUNDLAGEN
  • 1.1 Der Wärmehaushalt des Menschen
    • 1.1.1 Die Sensorik der Thermoregulation
    • 1.1.2 Mechanismen der Thermoregulation
    • 1.1.3 Thermoregulation und Arbeit
      • 1.1.3.1 Die Bedeutung der Schweißabgabe
      • 1.1.3.2 Hitzearbeit in Zahlen
      • 1.1.3.3 Zusammenfassung zur Thermoregulation
• 2 DATEN
  • 2.1 Vorbemerkungen
  • 2.2 Der Marathonlauf
    • 2.2.1 Der Berlin-Marathon
    • 2.2.2 Die Ergebnislisten
    • 2.2.3 Umfragedaten
      • 2.2.3.1 Individuelle Angaben
      • 2.2.3.2 Die Bedeutung von Alter, Geschlecht und Körpermaßen
    • 2.2.4 Daten aus sportmedizinischen Untersuchungen
      • 2.2.4.1 Die Validität leistungsdiagnostischer Daten
      • 2.2.4.2 Die Bedeutung der (aeroben) Leistungsfähigkeit
      • 2.2.4.3 Der Energieverbrauch beim Laufen
    • 2.2.5 Die Wetterdaten
      • 2.2.5.1 Das Klima Berlins
      • 2.2.5.2 Die Lufttemperatur
      • 2.2.5.3 Die Luftfeuchtigkeit
      • 2.2.5.4 Die Windgeschwindigkeit
      • 2.2.5.5 Die Strahlung
      • 2.2.5.6 Klimasummenmaße
        • 2.2.5.6.1 Der Windchill-Index
        • 2.2.5.6.2 Die Äquivalenttemperatur
        • 2.2.5.6.3 Die Effektivtemperatur
        • 2.2.5.6.4 Die Komfortgleichung und PMV
        • 2.2.5.6.5 Die Physiologische Äquivalenttemperatur PET
        • 2.2.5.6.6 Die Wet Bulb Globe Temperature WBGT
    • 2.2.6 Zusammenfassende Materialkritik
      • 2.2.6.1 Die Bedeutung der Flüssigkeitsaufnahme
      • 2.2.6.2 Die Bedeutung der Kleidung
      • 2.2.6.3 Die Bedeutung der Akklimatisation
• 3 METHODIK DER DATENANALYSE
  • 3.1 Ausgangspunkt
  • 3.2 Statistische Analyseverfahren
  • 3.3 Bemerkungen zur Fehlerrechnung
  • 3.4 Auswahl der Analysedaten und Testverfahren
• 4 ERGEBNISSE UND DISKUSSION
  • 4.1 Die Jubilee-Läufer
    • 4.1.1 Gibt es witterungsbedingte Leistungsunterschiede?… (Erste Analyse)
    • 4.1.2 Leistungsunterschiede ausgewählter Stichproben……(Zweite Analyse)
    • 4.1.3 Korrelation zwischen Laufzeit und Wettergrößen….. (Dritte Analyse)
    • 4.1.4 Zeitlicher Verlauf des Witterungseinflusses………… (Vierte Analyse)
    • 4.1.5 Ersatz der Laufzeit durch den Laufzeitrang…………. (Fünfte Analyse)
    • 4.1.6 Versuch einer Quantifizierung………………………. (Sechste Analyse)
    • 4.1.7 Prüfung der Allgemeingültigkeit……………………. (Siebente Analyse)
    • 4.1.8 Betrachtung zusätzlicher Wetterparameter………….. (Achte Analyse)
  • 4.2 Die Großwetterlage
    • 4.2.1 Die leistungsschwachen Jahre
    • 4.2.2 Die leistungsstarken Jahre
    • 4.2.3 Analyse des Einflusses der Großwetterlage
    • 4.2.4 Interpretation der Analyse über den Einfluss der Großwetterlage
  • 4.3 Zusammengefasste Diskussion der Datenanalyse
• 5 VERGLEICH EIGENER ERGEBNISSE MIT ERGEBNISSEN AUS DER LITERATUR – EINE ANALYSE
  • 5.1 Die Untersuchung des Boston-Marathons
    • 5.1.1 Die Daten des Berlin-Marathons zum Vergleich
  • 5.2 Die Untersuchung des Peking-Marathons
    • 5.2.1 Die Daten des Berlin-Marathons zum Vergleich
  • 5.3 Abschließende Diskussion des (Literatur-)Vergleichs
• 6 SCHLUSSFOLGERUNGEN UND AUSBLICK
  • 6.1 Die Beurteilung der meteorologischen Bedingungen am Tag des Marathons
  • 6.2 Offene Fragen – Vorschläge für weitere Untersuchungen
  • 6.3 Ausblick
• A ANHANG
  • A.1 Tabellen und Abbildungen
  • A.2 Abkürzungen
  • A.3 Formeln
  • A.4 Definitionen
  • A.5 Statistische Kenngrößen
  • A.6 Glossar
  • A.7 Literatur
  • A.8 Andere Quellen
• Danksagung

Zielsetzung & Themen

Diese Diplomarbeit zielt darauf ab, die gegenseitigen Abhängigkeiten zwischen den Ergebnissen des Berlin-Marathons und den veranstaltungsbegleitenden Wetterbedingungen quantitativ auszuwerten. Die Forschungsfrage ist, welchen Einfluss die Witterung auf die Ausdauerleistungsfähigkeit des Menschen hat und inwiefern biometeorologische Indizes die thermische Gesamtsituation gut wiedergeben können.

• Quantitative Analyse des Einflusses meteorologischer Parameter auf Marathonleistungen.
• Untersuchung der menschlichen Thermoregulation und des Wärmehaushalts bei Ausdauerbelastung.
• Identifikation relevanter Wettergrößen wie Lufttemperatur, Feuchttemperatur und Klimasummenmaße.
• Analyse der Laufzeiten von erfahrenen Berlin-Marathon-Teilnehmern ("Jubilee-Läufern").
• Vergleich der Studienergebnisse mit anderen internationalen Marathon-Untersuchungen.
• Ableitung von Empfehlungen für Sportler, Trainer und Marathon-Veranstalter im Umgang mit Wetterrisiken.

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

Einleitung: Beschreibt die historische und aktuelle Bedeutung von Hitzeerschöpfung bei Ausdauerleistungen und führt in die Relevanz der Thermoregulation ein.

1. Grundlagen: Erläutert die physiologischen Mechanismen der Thermoregulation des menschlichen Körpers, einschließlich des Wärmehaushalts, der Sensorik und der Mechanismen zur Wärmeabgabe und -produktion, insbesondere unter Arbeitsbedingungen.

2. Daten: Präsentiert die empirische Basis der Untersuchung, hauptsächlich Laufzeiten des Berlin-Marathons und zugehörige Wetterdaten, sowie Ergebnisse sportmedizinischer Untersuchungen und die Definition relevanter biometeorologischer Klimasummenmaße.

3. Methodik der Datenanalyse: Beschreibt die Aufbereitung der Läufer- und Wetterdaten sowie die angewandten statistischen Analyseverfahren (deskriptive Analyse, Mittelwertvergleiche, Korrelationen, Regression, nichtparametrische Tests und grafische Analyse).

4. Ergebnisse und Diskussion: Analysiert die Korrelationen zwischen Laufzeiten und Wetterparametern für die "Jubilee-Läufer", untersucht den Einfluss der Großwetterlage und quantifiziert leistungsfördernde bzw. -hinderliche Wetterbedingungen.

5. Vergleich eigener Ergebnisse mit Ergebnissen aus der Literatur – Eine Analyse: Vergleicht die Studienergebnisse mit ähnlichen Untersuchungen zu anderen Marathons (Boston, Peking) und diskutiert die Allgemeingültigkeit der Resultate.

6. Schlussfolgerungen und Ausblick: Fasst die Haupterkenntnisse zum Einfluss des Wetters auf die Marathonleistung zusammen und gibt Empfehlungen für Sportler, Trainer und Veranstalter sowie Vorschläge für zukünftige Forschung.

Schlüsselwörter

Thermoregulation, Ausdauerlauf, Marathon, Wetterbedingungen, Lufttemperatur, Feuchttemperatur, Windchill-Index, Physiologische Äquivalenttemperatur (PET), Hitzestress, Kältestress, Schweißabgabe, Klimasummenmaße, Berlin-Marathon, Leistungseinfluss, Biometeorologie

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?

Die Arbeit befasst sich mit der Quantifizierung des Einflusses von Wetterbedingungen auf die Leistungen bei Ausdauerläufen, insbesondere am Beispiel des Berlin-Marathons.

Was sind die zentralen Themenfelder?

Zentrale Themenfelder sind die menschliche Thermoregulation, der Wärmehaushalt bei körperlicher Anstrengung, die Analyse meteorologischer Parameter und biometeorologischer Indizes sowie deren Korrelation mit der Marathonleistung.

Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?

Das primäre Ziel ist es, den Einfluss von Witterungsbedingungen auf die Dauerleistungsfähigkeit des Menschen im Sport zu untersuchen, zu identifizieren, welche Wetterparameter leistungsbegrenzend wirken und wie biometeorologische Indizes die thermische Gesamtsituation am besten wiedergeben können.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Es wird eine retrospektive Analyse von Laufzeiten über die Marathondistanz bei unterschiedlichen Wetterbedingungen mittels statistischer Analyseverfahren (deskriptiv, Korrelation, nichtparametrische Tests) angewendet.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil behandelt die Grundlagen der Thermoregulation, die Datengrundlagen (Marathonlauf, Wetterdaten), die Methodik der Datenanalyse, die Ergebnisse und Diskussion der Analyse sowie einen Vergleich der eigenen Ergebnisse mit der Fachliteratur.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Schlüsselwörter sind Thermoregulation, Ausdauerlauf, Marathon, Wetterbedingungen, Lufttemperatur, Feuchttemperatur, Windchill-Index, Physiologische Äquivalenttemperatur (PET), Hitzestress, Kältestress, Schweißabgabe, Klimasummenmaße, Berlin-Marathon, Leistungseinfluss, Biometeorologie.

Welche Rolle spielen die "Jubilee-Läufer" in dieser Studie?

Die "Jubilee-Läufer" sind eine zentrale Probandengruppe, die mindestens zehnmal am Berlin-Marathon teilgenommen hat. Ihre Daten ermöglichen eine individuelle Leistungskontrolle über Jahre hinweg und helfen, personenbezogene Einflussgrößen zu filtern.

Welcher meteorologische Parameter liefert den besten Hinweis auf Wettkampfergebnisse?

Die Lufttemperatur hat sich als der beste Indikator für Wettkampfergebnisse erwiesen, mit einem Korrelationskoeffizienten von R=0,87 zwischen den durchschnittlichen Laufzeiten der Jubilee-Läufer und der Lufttemperatur.

Wie werden die meteorologischen Bedingungen für Marathonläufe kategorisiert?

Die meteorologischen Bedingungen werden in drei Kategorien eingeteilt: "positiv", "ambivalent" und "negativ" für die Durchführung eines Marathonlaufes, basierend auf ihrer Auswirkung auf die Leistung.

Welche Empfehlungen ergeben sich aus der Studie für die Organisatoren von Marathonveranstaltungen?

Organisatoren sollten den Veranstaltungstermin und Startzeitpunkt unter Berücksichtigung optimaler Wärmeabgabebedingungen wählen, die Verpflegungsstellen und medizinische Versorgung anpassen und Warnmeldungen für Sportler bei belastenden Wetterlagen herausgeben.