Biathlet Martin Fleig und das Fraunhofer-Institut für Werkstofftechnik (IWM) arbeiten gemeinsam an einem Sportgerät für die Paralympics in Sotschi. Behinderten Leistungssportlern stehen häufig nicht die selben Mittel für die Entwicklung individuell angepasster Sportgeräte zur Verfügung, wie den Stars im Skisport. Mit dem 3D-Druck könnte sich dies zukünftig ändern.

Foto vom Schlitten aus dem 3D-Drucker
CAD-Konstruktion des Skischlittens für Biathet Martin Fleig für die Winter-Paralympics 2014 in Sotschi (Bild © // fraunhofer.de).

Wie das Fraunhofer-Institut für Werkstofftechnik (IWM) auf seiner Website berichtet, arbeitet ein Team aus Forschern für Werkstofftechnik gemeinsam mit Biathlet Martin Fleig und Partnern aus Forschung und Industrie an einem Skischlitten für die olympischen Winterspiele 2014 im russischen Sotschi. Das Gerät wird optimal auf die Bedürfnisse des gehbehinderten Fleig abgestimmt und anschließend mit einem 3D-Drucker gedruckt.

Um allen individuellen Herausforderungen im Biathlon an das Sportgerät gerecht zu werden und ein optimales Ergebnis zu erzielen, werden zunächst einmal die biomechanischen Bewegungsdaten des Athleten ermittelt und so eine optimale Sitzposition gewährleistet. Für eine optimale Form des Schlittens helfen Simulationen verschiedener am Fraunhofer-Institut entwickelter Computerprogramme.

Es wäre schön, wenn die Paralympics körperbehinderten Menschen neue sportliche Perspektiven geben, wenn deutlich wird, was mit der richtigen technischen Unterstützung alles möglich ist. (Fraunhofer-Wissenschaftler Professor Scherge, IWM)

In Kombination beider Schritte der Datenerhebung, also der ermittelten Bewegungsdaten und den Belastungswerten aus der Simulation, berechnen die IWM-Forscher die CAD-Konstruktionsdaten für die Leichtbau-Form des Schlittens. Die Ermittlung der korrekten Schlitten-Form ist ein wichtiges Element auf dem Weg zu einem Hochleistungssportgerät. Jeder Sportler besitzt eine individuelle Sitzposition, die wiederum wichtig ist, um die Kraft optimal einsetzen zu können.

Zwei Prototypen im Einsatz

Martin Fleig
Biathlet Martin Fleig testet seinen Skischlitten, der mit einem 3D-Drucker erstellt wurde und seinen ersten großen Wettkampfeinsatz bei den paralympischen Winterspielen 2014 in Sotschi haben wird (Bild © // Fraunhofer IWM).

Die Herstellung des olympischen Sportgeräts mit dem 3D-Drucker geschieht dann per selektivem Laserintern, der den Schlitten Schritt für Schritt aus Pulver aufbaut. Die Fraunhofer-Forscher haben bereits einen ersten Prototypen entwickelt. Aus dem Hochleistungspolymer Polyamid 12 bestehend, wurde der Schlitten noch um Sensoren an verschiedenen Stellen ergänzt, um die Belastungen an dem Schlitten zu testen. Auch an den Stöcken des Sportlers wurden Sensoren angebracht, um übertragene Kraft beim Abstoßen und demnach Belastungen für den Schlitten messen zu können.

Die so gewonnen Daten wurden schließlich für die Konstruktion des zweiten Prototypes verwendet. In diesem wurden spezielle Kanäle in stark belasteten Bereichen verbaut und später um Stahldrähte ergänzt. Aktuell trainiert Biathlet Martin Fleig mit dem Skischlitten aus dem 3D-Drucker im Schwarzwald Nordic Center und im Trainingslager im italienischen Livigno.

„Wir wollen mit dem Projekt Wege finden, für jeden Sportler den ideal angepassten Skischlitten konstruieren zu können – und das möglichst kostengünstig“ (Prof. Scherge, IWM)

Bisher werden die Skigeräte für behinderte Wintersportler von handwerklich begabten Sportlern oder Betreuen als Einzelfertigungen in Handarbeit selbst hergestellt. Der olympische Behindertensport ist in diesem Bereich den olympischen Winterspielen der Spitzensportler und Ski-Stars weit entfernt. Der Gelder wegen.

Mit Hilfe der 3D-Drucker und dem kostengünstigeren generativen Fertigungsverfahren, könnte es zukünftig auch behinderten Sportlern finanziell möglich sein, individuelle Sportgeräte maschinell fertigen und optimieren zu lassen.

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