SV Limmat

Schwimmverein Limmat Zürich



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Bodysuits im Schwimmen: Nochmals überdacht

1. September 2002

The Bodysuit in Swimming reconsidered

1 September 2002

Quelle/Source: Watermarks, The British Magazine for the Adult Swimmer
© Übersetzung und Gestaltung Felix Gmünder, Schwimmverein Limmat Zürich.

Bodysuits in Swimming | Bodysuits im Schwimmen
Bodysuits sind heute ein fest eingeführter Ausrüstungsgegenstand im Wettkampfschwimmen, und zwar auf allen Leistungsebenen. Ihr Gebrauch ist weit verbreitet, aber keinesfalls überall üblich, was auf ein gesundes Experimentieren schliessen lässt. Wir denken dabei unweigerlich an Ian Thorpe in seinem langärmligen Anzug (Abb. 1). Wir wissen, dass im Brustschwimmen praktisch nie ein Bodysuit auftaucht, hingegen gelegentlich in Rücken- und Delfinrennen. Was geht hier vor?

Zuerst müssen wir rekapitulieren, warum Bodysuits eigentlich benützt werden.
The bodysuit is now an established feature of the swimming world, common at all strata of the sport. Its use may be widespread, but it is by no means universal, which implies that there is a healthy level of experimentation going on. Inevitably we can all recall Ian Thorpe in his long sleeved suit (Fig. 1). Somewhere in our memories we can see breaststroke starts with nary a bodysuit in sight, with somewhere in between backstroke and butterfly events where there is a mixture of preferences. So what is going on?

First, perhaps we can recap what the bodysuit is supposed to do.
Ian Thorpe
Abb. 1: Ian Thorpe Figure 1: Ian Thorpe

Arten des Wasserwiderstands | Types of water resistance
Abb. 2: Arten des Wasserwiderstands Figure 2: Types of water resistance

Verringerung des Frontalwiderstands (s. Abb. 2, "form drag"): Der Frontalwiderstand entsteht durch die Stirnfläche des Schwimmers (Silhouette von vorne gesehen). Der Frontalwiderstand ist abhängig von der Geschwindigkeit, mit der sich der Körper im Wasser bewegt, dem sog. Widerstandsbeiwert des Körpers (cw-Wert), der Stirnfläche des Körpers und der Dichte des Wassers. Es gilt folgender Zusammenhang: Wasserwiderstand = 1/2 Stirnfläche x Widerstandsbeiwert x Wasserdichte x (Geschwindigkeit)2.

Als Schwimmer kann man den Frontalwiderstand durch eine möglichst stromlinienförmige Körperhaltung und Wasserlage reduzieren (gestreckte Körperhaltung, kein "Sitzen" im Rückenschwimmen, waagrechtes Schweben im Kraul, u.s.w.). Darüber hinaus kann ein Bodysuit helfen, den Frontalwiderstand durch ein Glätten der Körperkonturen (Silhouette!), Arme und Beine eingeschlossen, zu reduzieren. Gleichzeitig wird dadurch die Wasserströmung "glatter" (Fachausdruck: "laminare Strömung", s. Wirbelwiderstand) (Abb. 3).
Reduce form drag (Figure 2): form drag is the effect of water flow disruption caused by the swimmer's silhouette seen from the front. Front drag is determined by swimming velocity, the drag coefficient (cw, silhouette area from front, and water density. The following equation gives water drag: drag = 1/2 area x drag coefficient x density x (velocity)2.

A swimmer can reduce form drag to a great extent by adopting streamlined swimming positions - not sitting' in backstroke, keeping the feet high in front crawl, and so on. A bodysuit may also help in reducing form drag if, by smoothing out the contours of a swimmer's body and his or her silhouette (including the legs and arms). In addition a smoother flow of water is permitted (so called "laminar flow", s. eddy and stalling drag) (Figure 3).
Reduce silhouette area | Frontalwiderstand reduzieren
Abb. 3: Frontalwiderstand verkleinern (Remo Lütolf machts vor. Als Brustschwimmer bevorzugt Remo ärmellose Anzüge). Figure 3: Reduce form drag by small silhouette (model: Remo Lütolf. As a breaststroker Remo prefers arms free suits.).

Verringerung Wirbelwiderstand (s. Abb. 2, "eddy turbulance", "stalling drag"): Für jemanden, der schon längere Zeit schwimmt, ist es selbstverständlich, dass die laminare Strömung des Wassers durch "Unebenheiten" in der Körperform gestört wird (inklusive "Schwingungen" des Unterhautfettgewebes und "Vibrationen" der Muskeln). Die entstehenden Eddies (Einzahl Eddy = kleiner Wirbel, Begriff aus der Strömungslehre) und das Abreissen der Strömung an der Körperoberfläche bremsen den Schwimmer. Grosse, schlanke SchwimmerInnen sind im Vorteil. Ein gut sitzender Bodysuit macht die Körperoberfläche etwas weniger "wellig". Reduce eddy and stalling drag (Figure 2): It seems self-evident, when one has swum for long enough, that an unnecessarily irregular body shape will disrupt the smooth flow of water over a swimmer's body (including oscillating subcutaneous adipose tissue and muscle vibration). The eddies (small vortices, expression used in the science of fluid dynamics) and stalling tendencies of the disrupted flow of water will slow the swimmer. Tall and slender swimmers have an advantage. A bodysuit that fits well helps to reduce ierregular body shape.

Verringerung des Wellenwiderstands (s. Abb. 2: "wave drag"): Der Wellenwiderstand entsteht durch die vom Schwimmer selber erzeugten Wellen an der Wasseroberfläche, ähnlich wie die Bugwelle bei einem Schiff. Der Wellenwiderstand ermöglicht, sich von einem an der Seite schwimmenden Schwimmer mitziehen zu lassen, im Unterschied zum "Windschattenschwimmen". Der Wellenwiderstand behindert einem auch beim Kreuzen eines entgegenkommenden Schwimmers. Der Wellenwiderstand nimmt zu, je mehr man aus dem Wasser kommt (beispielsweise im Delfin), oder wenn man beim Crawl den Kopf zum Atmen hebt. Der Wellenwiderstand wird offensichtlich durch die Oberfläche des Schwimmers kaum beeinflusst, und somit ist es eine Beeinflussung durch den Bodysuit nicht zu erwarten. Reduce wave drag: wave drag is effect of surface waves on a swimmer, waves actually generated by the swimmer himself, much like the bow wave on a ship. It is wave drag, for instance. that helps one swimmer to 'draft' alongside another (rather than behind), and it is wave drag that hampers when a wave collides with an oncoming swimmer. Wave drag is increased by movements which lift a swimmer's body, in butterfly, for example, or if the head is lifted to breathe in front crawl. But it does not seem that a swimmer's superficial characteristics influence wave drag, and so a bodysuit would appear unlikely to have any reducing effect in this area.
Verringerung des Oberflächenwiderstands (s. Abb. 2: "surface drag"): Seit Jon Hendriks in den 50er Jahren sein dichtes Körperhaar weg rasierte, sind sich Schwimmer des Oberflächenwiderstandes bewusst. Dieser Widerstand entsteht durch das Bremsen des unmittelbar auf der Körperoberfläche strömenden Wassers. Haare auf dem Kopf, Körper, Beinen, Körperform und Gewebe des Schwimmanzugs tragen zum Oberflächenwiderstand bei. Anstrengungen zum Verringern dieses Effekts (welche nebenbei auch das so genannte Wassergefühl verbessern) sind: Rasieren aller Haare, Schwimmützen und Versuche, den Oberflächenwiderstand von Badeanzügen zu reduzieren. Surface drag: since Jon Henricks shaved off his plentiful body hair hl the 1950s, swimmers have been well aware of the effect of surface drag. This is the friction caused by the forces which slow water flowing across a swimmer's body. Body hair on the head, torso, and legs, body shape, and swimsuit fabric may all contribute to surface drag. Attempts to reduce the effect of surface drag (which coincidentally improve the swimmer's 'feel' of the water) include the systematic shaving of body and leg hair, the wearing of swim caps, and attempts to reduce the surface drag of swimming suits.
Nützen Bodysuits etwas? Wissenschaftler haben grosse Mühe, den Nutzen mittels Berechnungen und Statistik nachzuweisen. Verschiedene Anzüge passen verschiedenen Schwimmern sehr unterschiedlich, sie haben unterschiedliche Eigenschaften, wenn sie nass sind u.s.w. Die Wasserströmung über die Körperoberfläche und die durch den bewegten Körper erzeugten Eddies ändern dauernd mit wechselnder Körperform und -position. So lässt sich mit den heutigen Mitteln nichts vorausberechnen (s. Abb. 4). How can the bodysuit help? Scientists have found it very difficult to produce meaningful statistics from the bodysuit. Swimsuits of any kind fit different subjects differently, they may have different characteristics on different people, they behave differently when wet, and so on. The path of water across the body and the eddies created by a body moving through water vary as the swimmer changes position. So anything definitive is difficult to calculate (Figure 4).
Reduktion des Oberflächenwiderstands | Reduction of skin friction
Abb. 4: Links: Prinzip Haifischhaut (rauhe Haut), rechts: Prinzip Delfin (glatte Haut) Figure 4: Left: Shark approach (rough surface), right: Dolphin approach (smooth surface)

Experimentelle Versuche wurden dagegen gemacht. Beispielsweise fand der Trainer Paul Bergen im Jahr 2001, dass Bodysuits nur seinen Crawl- und Delfinschwimmern etwas nützten, den Brustschwimmern dagegen gar nichts. Dieser Eindruck wird durch den etwas einfachen Vergleich bestätigt, wer an den olympischen Spielen in Sydney was trug.

Abb. 5: Jammers
JammersEin anderer Grund könnte die Eigenschaft von verbessertem Auftrieb von Bodysuits durch Lufteinschluss sein. Einige Schwimmer spüren diesen zusätzlichen Auftrieb, wenn sie ins Wasser eintauchen. Dieser Auftriebseffekt sollte nach einiger Zeit mit dem Entweichen der eingeschlossenen Luft verloren gehen. Tatsächlich meinen Einige nach ca. 300 Metern zu spüren, dass das zusätzliche Gewicht des Bodysuits den positiven Effekt zunichte mache.

Darüber hinaus könnte sich das Tragen eines Bodysuits hindernd auf die gute Schwimmtechnik auswirken. Der zusätzliche Auftrieb auf den Oberkörper könnte die Wasserlage so verändern, dass die Beine stärker absinken, was der Schwimmer durch einen stärkeren Beinschlag zu kompensieren versuchen könnte. Darum sind vielleicht die "Jammers" so beliebt, weil diese im Gegenteil den Beinen Auftrieb verleihen und die Wasserlage verbessern helfen (s. Abb. 5).
But some tests have been done. Coach Paul Bergen, for example, in 2001 found that bodysuits helped only his crawl and fly swimmers, with no assistance to breaststroke swimmers. This would appear to be borne out by the cruder measure of who wore what in the Olympics.

Figure 5: Jammers
JammersAnother thought is that bodysuits trap air and therefore improve buoyancy. Some swimmers describe a feeling of being extra buoyant when first entering the water, although as time goes by and the air trapped in the suit is lost this sensation of buoyancy should disappear. In fact, some say that after 300 metres or so the additional weight of the bodysuit has a more negative effect than any advantages to be gained.

Additionally, wearing a full bodysuit may have a deleterious effect on a swimmer's normal technique. By adding buoyancy to the torso the legs may be caused to sink, requiring a more energetic leg kick to maintain ideal body alignment. Wearing the 'jammer' (waist down) version would contrarily improve leg buoyancy and enable swimmers to maintain a streamlined position more easily (Figure 5).
Diese Diskussion um den möglichen Auftrieb setzt voraus, dass ein Bodysuit unabhängig von Marke und Typ in Widerspruch zur FINA-Regel steht, die Einsatz von Hilfen zur Verbesserung der Geschwindigkeit, des Auftriebs oder der Ausdauer verbieten. Man hofft, dass der verbesserte Auftrieb nicht das Ergebnis des Bodysuits ist.

Die meisten Bodysuit-Hersteller behaupten, dass die Verbesserung durch ihr Produkt das Resultat von vermindertem Oberflächenwiderstand und dem "Kanalisieren" des Wasser über die Körperoberfläche zur Verminderung der Eddies ist. Bei olympischen Schwimmern sind diese Effekte schwierig zu messen oder gar nachzuweisen, weil sie ohnehin alles tun, um den Oberflächen-, Wirbel- und Frontalwiderstand so gering wie möglich zu halten. Bei älteren Schwimmern, insbesondere Mastersschwimmern, könnten diese Effekte grösser sein, weil sie über eine geringere Elastizität der Haut und über mehr subkutanes Fett verfügen. Der Bodysuit könnte den Fluss des Wassers über ihre Körperoberfläche glätten.

Die Wissenschaft konnte bisher nicht bestätigen, dass ein Bodysuit - ganz gleich welcher Machart - etwas nützt. Möglicherweise trägt er dazu bei, sogenannte unerwünschte "Muskelvibrationen" und das zu reduzieren, was man bei grossen Schwimmgeschwindigkeiten "grosse schwingende Verformungen des Unterhautfettgewebes" nennt. Auf der anderen Seite könnte ein enger Bodysuit die Beweglichkeit von Schulter und Hüfte behindern und damit jeden gewonnen Vorteil gleich wieder zunichte machen. Wieder einmal haben wir eine "wer die Wahl hat, hat die Qual"-Situation.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass ein gut sitzender Bodysuit der arbeitenden Muskulatur vorteilhaften Halt gibt, eine Eigenschaft, die man von der Kleidung in anderen Sportarten ebenfalls kennt. Auch hier muss die optimale Balance zwischen verliehenem Halt und Behinderung der Bewegung gefunden werden.
All this talk of buoyancy implies that the bodysuit, and no particular type or make is being mentioned here, contravenes the technical rules of swimming, which prohibit the use of devices that may aid a swimmer's speed, buoyancy, or endurance. One hopes that improved buoyancy is not the result of wearing the bodysuit!

Most bodysuit manufacturers claim that the real improvements from wearing their products arise from a lowering of surface drag, and from the channelling of water across the body so as to reduce eddy resistance. In Olympic swimmers this improvement is difficult to measure, or even to discover, as these swimmers are already taking every known step to reduce surface, eddy and form drag. In older swimmers, particularly in the case of older masters swimmers who naturally have less flexible skin and more subcutaneous fat, there may be some reduction in surface drag as the bodysuit tends to iron out the flow of water over a body shape that is more irregular.

It is not clear from the research available whether the bodysuit, in any of its guises, assists the swimmer in any measurable physical way. However, one way hl which the bodysuit might help is in avoiding unwanted muscle vibrations and what has been described as 'large oscillating deformations of subcutaneous adipose tissue' when swimming at speed. On the other hand tight suits might hinder easy movement at the hips and shoulders, which could counteract any advantage gained. So once again we have a 'pay your money and take your choice' situation.

Linked with this possible advantage is the possibility that a film bodysuit will provide support for the working muscles, a feature of clothing in other sports that has been found advantageous. There is another trade-off here between the amount of support a tight bodysuit will give and the degree to which it will impede movement.
Was die Hersteller aus nachvollziehbaren Gründen nicht sagen ist, dass ein Bodysuit schon nach ein bis zwei Rennen diese Eigenschaften durch ein Nachlassen der Spannung und Elastizität des Textils verlieren. Auch wenn die Anzüge sich noch nicht spürbar gelockert haben, ist der positive Effekt in Bezug auf Schwingungs- und Vibrationshemmung verloren. Die Eliteschwimmer auf Weltniveau wechseln ihre Anzüge nach jedem Rennen (s. Abb. 6). What the manufacturers of bodysuits obviously don't say : The bodysuit's fabric looses its elasticity after two to three races. Even if this effect is neither visible nor noticeable, the suit has lost most of its capacity to dampen oscillations and vibrations. It is not surprising that world elite swimmers don a new suit after every race (Figure 6).
Bodysuits 1930
Abb. 6: Nach wenigen Rennen machen auch die modernen Bodysuits schlapp, aber nicht ganz so stark wie die aus den 30er-Jahren des 20. Jahrhunderts... Figure 6: After only a few races even modern bodysuits get flabby, but not as much as the ones that were in use in the 30ies of the 20th century...

Die Diskussion um die Vorteile der Bodysuits ist abgeklungen, seit der australische Trainer Forbes Carlile im Swimming Magazine (2001, Nr. 4) dagegen Stellung bezogen hatte. Er stellte den Entscheid der FINA in Frage, Bodysuits zuzulassen, bevor man sie eingehend auf unerlaubte Schwimmhilfe getestet hat. Auch wenn wir die Diskussion um den möglichen Auftrieb mal beiseite lassen, können sich aus folgenden Gründen immer noch Vorteile ergeben, unabhängig davon, ob die Arme frei sind oder nicht, oder ob es sich um Jammers handelt. Die Frage ist, ob die gewählte Marke (a) den Oberflächenwiderstand reduziert, oder (b) eine stromlinienförmige Körperhaltung fördert (Reduktion des Querschnittwiderstandes und des Wirbelwiderstandes), (c) Schwingungen des Unterhautfettgewebes mindert (Reduktion des Wirbelwiderstandes) oder (d) sogar das Vibrieren der Muskeln reduziert. Discussion on the virtues of the bodysuit appear to have died down since the australian coach Forbes Carlile wrote in the American Swimming magazine (2001, issue 4). His article questions the actions of FINA in permitting the use of bodysuits without having first adequately tested them. However, even if we first set aside any possibility of the suits acting as an aid to buoyancy, there may still be an advantage to be gained by wearing one of this type of suit, whether it is all-over arms free, or of the jammer type, if your particular brand will (a) assist the flow of water across the body (i.e. lessen surface drag), or (b) assist you in maintaining a more streamlined body position (lessen form drag and eddy drag), (c) reduce adipose tissue vibration (lessening eddy drag), or even (d) reduce muscle vibration.

Weiterführende Informationen: More Information:



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