Mit dem Beginn der Australian Open, dem ersten Grand Slam des Jahres, beginnen ausführliche Diskussionen über Messgrößen wie gewonnene Punkte, Aufschlaggeschwindigkeit und Schlagplatzierung. Während viele dieser Leistungskennzahlen natürlich dem Spieler zugeschrieben werden können, sollten wir auch die wichtige Rolle berücksichtigen, die der Schläger spielt.
Tennis ist eine alte Sportart mit einer reichen Geschichte der technologischen Entwicklung der Ausrüstung. Wimbledon, das älteste Tennisturnier, wurde 1877 gegründet, und die ersten Australian Open wurden 1905 ausgetragen. Durch die Anwendung fortschrittlicher Technik hat sich der Tennisschläger seit diesen frühen Wettbewerben erheblich verändert, wie in einem kürzlich erschienenen Forschungsartikel dargelegt und im folgenden Video zusammengefasst wird.
Die frühen Tennisschläger lehnten sich in ihrem Design an die ältere Sportart echtes Tennis an, eine frühe Schlägersportart, die auf das 16. Jahrhundert zurückgeht und von den Reichen und der Elite gespielt wurde. Jahrhundert zurückgeht und von den Reichen und Eliten gespielt wurde. Sie waren aus Holz, hatten lange Griffe und kleine, schräge Köpfe, die es dem Spieler erleichterten, die Schlagfläche nahe an den Boden zu bringen, um die typisch niedrig springenden Bälle des echten Tennissports zu treffen. Diese Schläger verschwanden bald, als sich Tennis als eigenständige Sportart entwickelte. Symmetrische Schlägerrahmen wurden zur Zeit der ersten Australian Open alltäglich.
Die meisten Hersteller stellten ihre Schläger bis in die 1960er Jahre aus Holz her, und es gab nur wenige andere Designentwicklungen. Einige frühe Hersteller von Tennisschlägern produzierten Metallrahmen, um das Problem des Verziehens von Holz aufgrund von Feuchtigkeit zu lösen, aber diese waren nicht erfolgreich.
Metall bietet nicht nur weniger Dämpfung als Holz, was bedeutet, dass der Spieler härtere Vibrationen spürt, wenn er den Ball verfehlt, sondern der Metallrahmen beschädigte oft die Naturdarmsaiten am Kontaktpunkt. Die Dayton Steel Racket Corporation versuchte, haltbarere Metallsaiten zu verwenden, aber diese beeinträchtigten die Filzummantelung des Balls und waren anfällig für Rost.
Ein Technologie-Boom
Der Beginn der Open-Ära im Jahr 1968, als Profis und Amateure gemeinsam um Geldpreise kämpften, war wahrscheinlich eine der Hauptursachen für die rasante Entwicklung der Tennisschläger in dieser Zeit. In den 1960er Jahren waren Holzschläger noch am weitesten verbreitet, aber faserverstärkte Verbundwerkstoffe wie Glasfaser begannen als Verstärkung von Holzrahmen aufzutreten, wie der Challenge Power von Slazenger und der Kramer Cup von Wilson.
In den 1970er Jahren experimentierten die Schlägeringenieure mit einer Reihe von Materialien wie Holz, faserverstärkten Verbundwerkstoffen, Aluminium und Stahl. Ein wichtiger Schläger aus dieser Zeit war der Classic von Prince, der auf einem Patent von Howard Head aus dem Jahr 1976 basierte. Der Classic wurde aus Aluminium hergestellt, was einen viel größeren Schlägerkopf als seine hölzernen Vorgänger ermöglichte und das Schlagen des Balles erleichterte. Kunststofftüllen wurden verwendet, um das Problem der Beschädigung der Saiten (jetzt synthetisch) zu lösen, das bei früheren Metallschlägern auftrat.
Der Classic legte den Grundstein für den modernen Tennisschläger, wobei die meisten seiner Nachfolger große Köpfe aufwiesen. Tatsächlich begann der Internationale Tennisverband 1981, die Größe der Schläger zu begrenzen, damit die technologischen Entwicklungen die Art des Spiels nicht verändern würden.
Seit den 1980er Jahren werden hochwertige Tennisschläger aus faserverstärkten Verbundwerkstoffen wie Glasfaser, Kohlefaser und Aramid (starke Kunstfasern) hergestellt. Der Vorteil dieser Verbundwerkstoffe gegenüber Holz und Metall liegt in ihrer hohen Steifigkeit und geringen Dichte sowie in ihrer Vielseitigkeit bei der Herstellung. Verbundwerkstoffe geben dem Schlägerkonstrukteur mehr Freiheit bei Parametern wie der Form, der Massenverteilung und der Steifigkeit des Schlägers, da er die Anordnung der verschiedenen Materialien um den Rahmen herum steuern kann.
Während Holzschläger kleine, massive Querschnitte haben, haben Verbundstoffschläger große, hohle Querschnitte, um eine hohe Steifigkeit und eine geringe Masse zu erreichen. Die größere Designfreiheit, die Verbundwerkstoffe bieten, wurde mit der Einführung von „Widebody“-Schlägern, wie dem Profile von Wilson, in den späten 1980er Jahren demonstriert. Widebody-Schläger haben in der Mitte des Rahmens einen größeren Querschnitt als am Griff und an der Spitze, um eine höhere Steifigkeit im Bereich der maximalen Biegung zu erreichen.
Spieler-Schläger-Interaktion
Die höhere Steifigkeit von Verbundstoffschlägern bedeutet, dass sie beim Aufprall weniger Energie in Form von Vibrationen verlieren, so dass der Spieler den Ball schneller treffen kann. Allerdings besteht bei der Verwendung eines Schlägers mit hoher Steifigkeit und großem Kopf ein erhöhtes Risiko von Überlastungsschäden am Arm. Ein leichter, moderner Schläger mit einem geringeren Schwunggewicht (Trägheitsmoment um den Griff) ist auch für den Spieler leichter zu handhaben, und er neigt dazu, ihn während der Schläge schneller zu schwingen.
Trotz der höheren Schwunggeschwindigkeit, die mit einem leichteren Schläger erreicht wird, bleiben die Ballgeschwindigkeiten in der Regel ähnlich, da die höhere Schlägergeschwindigkeit durch die geringere Schlagmasse kompensiert wird. Wahrscheinlich gibt es für jeden Spieler einen optimalen Schläger und keine Einheitslösung, und die Vorlieben des Spielers sind ein wichtiger Faktor. Individuelle Anpassungstechniken und die Überwachung des Spielers mit Hilfe von Sensor- und Kamerasystemen werden in Zukunft wahrscheinlich eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Tennisschlägern spielen.
Moderne Tennisschläger aus Verbundwerkstoffen werden in arbeitsintensiven Verfahren hergestellt, die nicht sehr umweltfreundlich sind. Möglicherweise erforschen die Schlägerhersteller nachhaltigere Materialien wie recycelte und natürliche Faserverbundwerkstoffe und automatisierte Herstellungsverfahren wie die additive Fertigung. Wir könnten mit einem Sensor überwachen, wie ein Spieler seinen Schläger schwingt, und ihm dann einen maßgeschneiderten Schläger herstellen, der für seinen Spielstil optimiert ist.
Die Entwicklung des bei den Australian Open gezeigten Tennisspiels ist mit der Entwicklung des Schlägerdesigns verbunden. Forscher haben errechnet, dass ein Spieler den Ball mit einem modernen Schläger rund 17,5 % schneller aufschlagen kann als mit denen, die von den ersten Spielern in den 1870er Jahren verwendet wurden. Zweifellos werden weitere Fortschritte im Schlägerdesign den Sport in der Zukunft prägen.