Voor het eerst zijn precies de krachten gemeten die shorttrackers (kortebaanschaatsen) uitoefenen op het ijs. Dat gebeurde met een speciaal daarvoor bij de TU Delft en de Haagse Hogeschool gebouwde meetschaats. De eerste resultaten zijn opvallend: er zijn forse verschillen in de timing waarmee de Nederlandse topschaatsers zich op het ijs afzetten. Door verbetering van hun techniek zouden ze sneller kunnen gaan.

De meetschaats voor shorttrackers is ontwikkeld onder leiding van sportingenieur Eline van der Kruk, in samenwerking met schaatsbond KNSB. Zij deed vier jaar lang onderzoek naar het meten en modelleren van de bewegingen van topschaatsers – vooral op de lange baan – en hoopt daar donderdag 8 februari op te promoveren aan de TU Delft.

De shorttrack-meetschaats is een variant op de speciaal geprepareerde schaats die Van der Kruk eerder aan de TU Delft ontwikkelde voor onderzoek naar langebaanschaatsen. Bij een shorttrackschaats zitten tussen schoen en ijzer twee zogeheten ‘potjes’, metalen verbindingsstukjes. Die verving Van der Kruk, samen met ir. Jorine Koopman en studenten van de Haagse Hogeschool, bij een rechterschaats door aangepaste potjes met krachtensensoren erin. Tijdens het schaatsen leggen die zowel de normaalkrachten op het ijs vast, als de krachten die in de breedterichting op het blad komen te staan (zie figuur hieronder).


Minimale middelen

Het initiatief voor de meetschaats kwam van embedded scientist Bjorn de Laat en bondscoach Jeroen Otter van het Nederlandse shorttrackteam. Die hadden de langebaan-meetschaats gezien en vroegen zich af of zoiets ook voor het kortebaanschaatsen mogelijk was. ‘We hadden dit keer nauwelijks budget, dus het moest met minimale middelen’, vertelt Van der Kruk.

Maar het is dus gelukt. Twaalf Nederlandse shorttrackers reden met de meetschaats een paar rondjes op verschillende snelheden. ‘Ons viel meteen op dat de schaatsers op verschillende momenten hard afzetten op het ijs, hoewel ze over een rondje ongeveer even snel gaan. Dat suggereert dat er meerdere manieren zijn om hard te gaan. Maar ook dat sommigen wellicht nog harder zouden kunnen, als ze hun techniek zouden optimaliseren’, vertelt Van der Kruk.
 

Reeks foto's van een shorttracker die een bocht ingaat, op verschillende momenten genomen. Rechts de krachten op de rechterschaats bij een enkele slag. FN is normaalkracht (in het verlengde van been en schaats), FL is lateraalkracht daar loodrecht op. Te zien aan de normaalkracht is bijvoorbeeld dat bij (1) het aanzetten in de bocht begint, daarin een plateau zit (2-5), waarna de kracht verder oploopt. Bij (9) is duidelijk de rechtervoet los van het ijs; de normaalkracht is weggevallen.


Camerasysteem

Voor de Nederlandse Olympische shorttrackers, momenteel in Pyeongchang in voorbereiding op de Olympische Spelen die vrijdag beginnen, komt de meetinnovatie te laat. De echt nieuwe inzichten gaan waarschijnlijk komen van het vervolgonderzoek, waarbij de krachtendata zal worden gecombineerd met metingen van een nieuw aan te leggen camerasysteem, dat de kortebaanschaatsers van boven filmt.

‘Daarbij gaat beeldherkenning de helm volgen en zo denken we de snelheid van een schaatser op ieder moment te kunnen bepalen. Door nu snelheid aan de manier van afzetten te koppelen, verwachten we veel nieuwe inzichten te krijgen over een nog efficiëntere beweging’, denkt Van der Kruk
 

Finale bij de vrouwen, 1000 m shorttrack op de Olympische Spelen van Sochi in 2014.


Meten en model

Dit geplande onderzoek op de korte baan illustreert goed waar Van der Kruk vier jaar mee bezig is geweest. Enerzijds met het meten van de krachten waarmee een schaatser zich afzet op het ijs. En anderzijds heeft de promovenda een model gebouwd van hoe de hele schaatser zich over de ijsbaan beweegt. Van der Kruk ontwikkelde hiervoor een relatief eenvoudig model, met het bovenlichaam en beide schaatsen als drie massa’s die ten opzichte van elkaar bewegen. Tussen bovenlichaam en elke schaats zit in het model een veranderende afstand, die de zijdelingse beweging van het been over het ijs uitbeeldt. Dat leverde meer zicht op de ideale schaatsbeweging.
 

Optimale schaatstechniek

Want, constateert Van der Kruk, ‘hoewel schaatsen al eeuwen bestaat, weten we nog steeds niet zeker wat nu de optimale schaatstechniek is. Er lijken verschillende technieken te bestaan voor verschillende schaatsers. Dat leidt ertoe dat coaches lang op zoek zijn naar de ideale techniek voor een individuele schaatser.’ Het werk van Van der Kruk moet eraan bijdragen dat in de toekomst sneller gaat.

Het is de bedoeling dat de coach dan een systeem heeft waarmee hij of zij direct (visuele) feedback kan geven aan een schaatser, terwijl die aan het trainen is. Dat gaat over parameters zoals de houding van het bovenlichaam, de hoek die de benen maken met het ijs en de timing van de afzet. En dat let heel nauw. Want bij schaatsen kunnen een paar duizendsten van een seconde het verschil betekenen tussen goud en zilver.
 

Promotie en symposium

Van der Kruk promoveert donderdag 8 februari op haar onderzoek aan en met topschaatsers. Voorafgaand aan de zitting is een symposium over technologie en wintersporten. In 2016 was Eline van der Kruk één van onze Ingenieurstalenten, lees het artikel: ‘Schaatsbewegingsanalist’.


Openingsbeeld: Eline van der Kruk aan het werk met een lid van het Nederlands shorttrackteam. Al het beeldmateriaal: Eline van der Kruk.

Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.