Kognitions- und Sportspielforschung
Forschungsprojekte
Die aktuellen Forschungsprojekte sind im Forschungsinformationssystem (FIS) zu finden.
Aktuelle Projekte
Bewegungserfassung in den Sportspielen durch Ganzkörperanzug mit integrierter Sensorik
Als Teil des BMBF-geförderten Projekts „Multimodales immersives Lernen mit künstlicher Intelligenz für psychomotorische Fähigkeiten“ (MILKI-PSY) wurden mittels eines Motion Capture-Systems (Ganzkörperanzug mit integrierter Sensorik zur Bewegungserfassung) Bewegungsabläufe in den Sportarten Volleyball, Handball, Fußball und Badminton erfasst. Im Volleyball und Handball wurden dazu die Bewegungsabläufe mit verschiedenen Bällen durchgeführt. Im Fußball und Badminton wurden zusätzlich zur gewöhnlichen Ausführung einer Bewegung Gewichte an den Fuß- bzw. Handgelenken der ProbandInnen befestigt. Mithilfe von verschiedenen Visualisierungsmethoden sollen die gewonnenen Bewegungsdaten im weiteren Verlauf des Projekts ausgewertet und einzelne Körperteilpositionen im Hinblick auf die unterschiedlichen Untersuchungselemente analysiert werden.
Kontakte: Mai Geisen, Frowin Fasold, Florian Seifriz, Stefanie Klatt
Mit Hilfe von Realtime Feedback lernen
Das BMBF-geförderte Projekt „Multimodales immersives Lernen mit künstlicher Intelligenz für psychomotorische Fähigkeiten“ (MILKI-PSY) will Lernumgebungen entwickeln, die das Erlernen psychomotorischer Fähigkeiten unterstützen. Hierbei werden virtuelle Welten mit digitalen Infos und der realen Welt kombiniert. Dazu werden optimierte Bewegungsabläufe von Trainer*innen bzw. Expert*innen mit Kameras und Sensoren aufgezeichnet. Aus diesen Aufnahmen generierte Bewegungsvorbilder bieten Lernenden einen direkten Soll-/Ist-Wert-Vergleich. Augmented Reality hilft dabei, diese immersiven Trainingsumgebungen zu kreieren.
Kontakte: Mai Geisen, Tobias Baumgartner, Nina Riedl, Stefanie Klatt
Motorisches Lernen durch XR-Training
Im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts „Multimodales immersives Lernen mit künstlicher Intelligenz für psychomotorische Fähigkeiten“ (MILKI-PSY) wurde für das Erlernen des Putts im Golf ein Extended Reality (XR) Trainer entwickelt. Lernende bekommen in einer Microsoft HoloLens 2 Brille eine idealisierte Schlagausführung demonstriert, so dass der eigene Schlag leichter angepasst werden kann. Eine erste Studie zeigt, dass motorisches Lernen im Golf nicht ausschließlich durch konventionelle Methoden gefördert wird, sondern auch innovative Methoden entsprechende Trainingseffekte erzeugen. Zukünftige Langzeitstudien sollten prüfen, inwiefern die Auswirkungen eines XR-Trainers über die Effekte eines herkömmlichen Trainings hinausgehen können.
Kontakte: Mai Geisen, André Nicklas, Tobias Baumgartner, Stefanie Klatt
Visuelle und taktile Rückmeldung zur Bewegungsoptimierung im Golf
Das durch das Bundesinstitut für Sportwissenschaft geförderte Projekt „XR als Trainingsmethode im Golf: Visuelle und taktile Rückmeldung zur Bewegungsoptimierung“ hat zum Ziel mit Hilfe technischer Vorrichtungen die Auswirkung taktil-visueller Rückmeldung zusätzlich zu ausschließlich visueller Rückmeldung während des motorischen Lernens, sprich bei einer im Golf spezifischen Bewegungsaufgabe, zu erforschen. So wird konkret die Handgelenksbewegung bzw. dessen Winkelstellung bei der Durchführung des Pitch aus einer Distanz von 50m untersucht. Die sensorische Rückmeldung der Handgelenksbewegung wird dabei in Relation zur angenommenen perfektionierten Handgelenksbewegung eines zuvor registrierten Vorbildes erfolgen bzw. erarbeitet. Anhand einer Trainingsintervention erhalten Nachwuchsathlet*innen des Deutschen Golf-Verbands regelmäßig über einen längeren Zeitraum sensorische Rückmeldungen zu ihrer Handgelenksbewegung. Durch die am Ende der Trainingsintervention erreichten motorischen Leistung in Bezug auf die Qualität der Bewegungsausführung werden die Formen der sensorischen Rückmeldungen miteinander verglichen und so die Relevanz von taktiler Rückmeldung überprüft. Da sowohl zwei sensorische Systeme involviert als auch besonders taktile Reize eng mit dem Bewegungsempfinden verbunden sind, wird angenommen, dass besonders durch taktil-visuelle Rückmeldungen der Golfschlag, insbesondere der Pitch, schnell und effizient optimiert und langfristig besser automatisiert werden kann. Zukünftig könnte dies das Training und die Leistung im Golf beeinflussen.
Kontakte: Mai Geisen, Timo Klein-Soetebier, Stefanie Klatt
Positionsanalysen im Tischtennis
Für Tischtennisspieler:innen ist die Schnelligkeit wahrscheinlich die relevanteste konditionelle Fähigkeit. Das Tischtennisspiel verlangt sowohl eine schnelle Beinarbeit am Tisch sowie ein schnelles Ausführen der Schlagbewegung, um zur richtigen Zeit am richtigen Ort zu sein und dort einen Schlag fehlerfrei auszuführen. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, muss die Handlungsschnelligkeit der Tischtennisspieler:innen sehr stark ausgeprägt sein. Dabei geht es zum einen, um die eigentliche Bewegungsschnelligkeit, aber auch um die Handlungsschnelligkeit, also das schnelle situationsadäquate Handeln im Spiel (vgl. Hohmann, Lames & Letzelter, 2010, S.86). Je mehr Zeit die Spieler:innen für die Bewegungshandlung in einem Ballwechsel haben, desto kontrollierter findet der Schlag statt (vgl. Schiefler, 2003). Essentiell für diesen „Zeitgewinn" ist eine effiziente Beinarbeit. Sie ist die Grundlage eines jeden Schlages, um optimal zum Balltreffpunkt stehen zu können. Daher sind Analysen für Beinarbeitstechniken mit Berücksichtigung der Schlagtechnik immer wichtiger für Spieler:innen und Trainer:innen (Fuchs et al., 2018).
Eine konkrete Frage, die sich Tischtennisspieler:innen, aber auch Trainer:innen und Tischtennisbegeisterte immer wieder stellen, lautet: „Nach welchen Beinarbeitstechniken erfolgt ein Punktgewinn bzw. ein Punktverlust?“ Es ist oft kein Zufall, dass sich Akteur:innen aus dem Tischtennis im Unklaren sind, denn eine umfassende automatisierte Spielanalyse zweier Tischtennisspieler:innen in Bezug auf Punktgewinn und Punktverlust gibt es im Tischtennis bislang unzureichend. Mithilfe von Heatmaps werden die Positionen von TischtennisspielerInnen analysiert. Langfristiges Ziel ist die Entwicklung einer automatisierten Analysesoftware im Tischtennis, mit der außerdem effiziente Beinarbeitstechniken, sowie Interaktionen zwischen SpielerInnen zukünftig untersucht werden können.
Kontakte: Fabiola Haas, Tobias Baumgartner, Timo Klein-Soetebier, Florian Seifriz, Stefanie Klatt
Untersuchungen auf dem SpeedCourt
Im Durchschnitt ändert ein(e) Spielsportler*in während des Wettkampfes zwischen 500-3000 Mal im Abstand von 2-4 Sekunden ihre/seine Bewegung (z.B. Sprünge, laterale Bewegungen, hoch intensive Läufe etc.). In den Sportspielen sind die meisten dieser Bewegungsänderungen eine Reaktion auf einen Reiz (z. B. die Bewegung einer anderen Spieler*in oder die Ballbewegung). Diese Fertigkeit wird in der aktuellen Literatur als Agility definiert. Der Begriff Agility umfasst einen Wahrnehmungs- und Entscheidungsprozess und äußert sich in Form einer Geschwindigkeits- oder Richtungsänderung (Change of Direction, Kurz: COD).
Der SpeedCourt der Firma Global Speed ist ein multifunktionales Diagnostik- und Trainingssystem. Es besteht aus 12 Kontaktplatten und mit Hilfe der Software können über den Bildschirm vordefinierte oder randomisierte Laufwege aufgezeigt werden.
Basierend auf den Anforderungen im Sportspiel kann der SpeedCourt zu diagnostischen Zwecken und zur Trainingssteuerung, vor allem im Bereich der multidirektionalen Sportarten dienen. Zudem kann er als sportartspezifische Testung für disziplinübergreifende Fragestellungen genutzt werden.
Kontakte: Karsten Schul, Franz Bernhardt, Frowin Fasold, Stefanie Klatt
Digitale Methodik zur Untersuchung realer und mentaler Rotation
Im Sport, insbesondere in kompositorischen Sportarten, finden häufig Rotationsbewegungen statt. Untersuchungen haben gezeigt, dass Sportler*innen aufgrund ihrer regelmäßigen Ausübung von räumlichen Aktivitäten eine bessere mentale Rotationsfähigkeit besitzen als Nicht-Sportler*innen. Die Bedeutung der häufigen realen Rotation und der verbesserten mentalen Rotation bei Sportler*innen kann aus der Embodied-Cognition-Perspektive betrachtet werden, die erklärt, dass sich motorische und kognitive Prozesse gegenseitig beeinflussen. Bisher wurden reale und mentale Rotation meist getrennt voneinander betrachtet. Mithilfe einer innovativen digitalen Methodik werden Untersuchungsmöglichkeiten dargestellt, welche gezielt die Forschung hinsichtlich Embodied-Cognition, speziell in der Sportwissenschaft, bereichern.
Kontakte: Mai Geisen, Stefanie Klatt
Untersuchung der Bedeutung von Charakterstärken im Sport
Das Modell der 24 Charakterstärken (Peterson & Seligman, 2004), das aus dem Bereich der Positiven Psychologie stammt, wurde in vielen Lebensbereichen bereits gründlich erforscht, bislang jedoch nicht im Sportkontext. In der Arbeitswelt und im Schulkontext zeigen sich konstant Zusammenhänge zwischen den Charakterstärken und Wohlbefinden sowie leistungsrelevanten Parametern. Anhand erster Fragebogen Untersuchungen sollen die Zusammenhänge zwischen den Charakterstärken und dem sportlichen Leistungsniveau von Athlet*innen verschiedener Sportarten beleuchtet werden. Im Jugendbereich werden darüber hinaus Zusammenhänge zwischen Charakterstärken und dem allgemeinen Wohlbefinden sowie der Freude am Sport von jungen Fußballspielern untersucht. Aufbauend auf den Erkenntnissen dieser Voruntersuchungen können im Folgenden Interventionen zur Förderung bestimmter Charakterstärken, des Wohlbefindens und der Leistungsfähigkeit von Athlet*innen entwickelt werden.
Mittels einer systematischen Literaturrecherche wird außerdem der derzeitige Forschungsstand hinsichtlich Positiver Psychologie Interventionen im Sport aufgearbeitet. Dabei soll zum einen ermittelt werden mit welchem Fokus Positive Psychologie Interventionen im Sport bislang typischerweise durchgeführt werden und welchen Einfluss diese Interventionen auf das Wohlbefinden und die Leistung von Athlet*innen haben.
Kontakte: Nina Riedl, Stefanie Klatt
Drittmittelförderungen
2022-2024 XR als Trainingsmethode im Golf: Visuelle und taktile Rückmeldung zur Bewegungsoptimierung
2021-2023 Das Fähigkeits- und Anforderungsprofil von Basketball-Bundesligaschiedsrichtern – Allgemeine und spezifische Evaluation von physischer und kognitiver Leistung
2020-2021 Der Einfluss des Blickverhaltens in Zusammenhang mit sozialer Interaktion auf die Leistung von Beachvolleyball-Teams
2020-2021 Erarbeitung individueller taktischer Entscheidungsregeln bei risikoreichen Schlägen im Golf
2019-2020 Zusammenhang von Blick- und Entscheidungsverhalten bei Strafecken-Schützen im Feldhockey
2019-2021 Analyse von Stress- und Angstreaktionen. Entwicklung eines Interventionsprogramms zur Optimierung der Schiedsrichterleistungen im Volleyball
2018-2019 Sportartbezogenes Blicktraining zur Verbesserung der Schlagleistung im Softball
2016-2017 Koordiniertes Blickverhalten beim Beachvolleyball zur Verbesserung der Entscheidungsfindung von Spitzensportlern
2021-2024 Multimodales immersives Lernen mit künstlicher Intelligenz für psychomotorische Fähigkeiten
2018-2019 The impact of multimodal perception on decision-making in sport
2024 - 2025 Hoops For Schools – The 360-degree school model impacting youngsters beyond the basketball court through gamification (in cooperation with FIBA)
2021-2022 Kleine Otter: Kinder und Sport - Eine qualitative Untersuchung von Expert:inneninterviews hinsichtlich der Vermittlungsspezifika der jeweiligen Sportart mit besonderem Fokus auf all jenen Aspekten, die über die üblichen Methoden bezogen auf Technik, Taktik und Kondition hinausgehen (FL1)
2020-2021 Wahrnehmungstraining im Tischtennis – Interferenz- und Redundanzeffekte visueller und akustischer Reize im Tischtennis (FL2)
2018-2020 Das Attention Window: Eine Analyse der visuellen Aufmerksamkeitssteuerung
2015-2016 Das Attention Window als diagnostischer Leistungsparameter
2021-2022 Die Auswirkungen von wingwave-Coaching auf das Blickverhalten (Gesellschaft für Neurolinguistisches Coaching)
2021-2022 Additional substitutions in football: Effects on player load, tactical influence, match performance, and young player development (UEFA)
2018-2019 Analyse der Veränderung der Herzratenvariabilität von Sportlern durch ein spezielles Atemtraining (Commit GmbH)
2018-2019 Der Einfluss des Attention Windows auf die Entscheidungsleistung im Fußball (Heinrich Hertz-Stiftung)
2018-2019 Untersuchung des Blickverhaltens von Schiedsrichtern in der Basketball Bundesliga (easyCredit Basketball Bundesliga)
2017-2023 Leistungsentwicklung durch wingwave-Coaching (Gesellschaft für Neurolinguistisches Coaching)
2016-2019 Aufmerksamkeitsforschung in den Sportspielen (Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes NRW)