Ultraschall-Prototyp für kontaktlose Zeitmessung im Para Schwimmen

10.04.2025

Eine kontaktlose Zeitmessung im Para Schwimmen könnte künftig helfen, Verletzungen bei Athletinnen und Athleten zu vermeiden. Die Medizintechnikstudentin Melanie Welp entwickelte im Rahmen ihrer Masterarbeit an der Fachhochschule Südwestfalen ein System, das auf Ultraschallsensoren basiert.

Schwimmerin, die sich im Schwimmbecken am Startblock festhält; Copyright: Wavebreakmedia / Envato Elements

Kontaktlose Zeitmessung ermöglicht einen sicheren und fairen Wettkampf – ganz ohne körperlichen Kontakt, individuell anpassbar und zuverlässig.

Im Para Schwimmsport erfolgt die Zeitmessung bislang durch den direkten Kontakt mit dem Beckenrand – häufig mit der Hand, bei fehlenden Gliedmaßen mit dem Kopf. Diese Praxis birgt gesundheitliche Risiken. Eine Masterarbeit der Medizintechnikstudentin Melanie Welp an der Fachhochschule Südwestfalen zeigt nun eine kontaktlose Alternative auf, die insbesondere traumabedingte Verletzungen reduzieren soll.

Ultraschallsensor misst die Schwimmzeit präzise

Der von Melanie Welp entwickelte Prototyp nutzt einen Ultraschallsensor, der die Schwimmerinnen und Schwimmer bei einer Distanz von sechs Metern sowie 50 Zentimetern vor dem Beckenrand erfasst. Ein sogenannter Piezo-Wandler gibt dabei ein akustisches Stoppsignal ab. Eine Controller-Einheit berechnet aus den gemessenen Werten die geschwommene Zeit – auch für den letzten halben Meter.

"Die Frequenz musste aufgrund der Schallgeschwindigkeit im Wasser höher sein als in der Luft", erklärt Melanie Welp. Nach umfangreichen Labortests wurde das System unter realen Bedingungen im Düsseldorfer Stadionbad getestet – anlässlich der Kurzbahn-Meisterschaften im Para Schwimmen.

Unterstützung durch den Deutschen Behindertensportverband

Melanie Welp sitzt neben ihrem Messsystem, bestehend aus Sensor, Steuerungseinheit und Verkabelung; Copyright: Christian Klett, FH Südwestfalen

Melanie Welps Prototyp ermöglicht eine kontaktloses Zeitmesssystem im Para Schwimmen. Das Gerät erfasst Schwimmzeiten per Ultraschall und soll Kopfverletzungen beim Anschlag am Beckenrand verhindern.

Betreut wurde das Projekt von Dr. Christoph Weber, Bundestrainer Wissenschaft beim Deutschen Behindertensportverband und Nationalen Paralympischen Komitee (DBS) e.V. "Wir sind glücklich, dass sich Melanie Welp der Thematik angenommen hat", sagt Weber. Eine vom DBS beauftragte Studie hatte zuvor ergeben, dass der Kopfanschlag gesundheitliche Folgen haben kann.

Zwar sei laut Weber der Anschlag auch mit den Füßen möglich, dies führe jedoch zu anderen Problemen: "Dann stecken wir aber mit der Frage der Chancengleichheit in einem Dilemma."

Mit dem kontaktlosen System sieht Weber nun eine vielversprechende Lösung: "Technisch ist es so auf jeden Fall möglich, Schwimmzeiten ohne Verletzung zu messen", sagt Melanie Welp.

Erste Feldtests zeigen Potenzial

In den bisherigen Tests betrug die Differenz zwischen der klassischen Anschlagszeit und der durch den Sensor ermittelten Zeit noch 0,88 Sekunden. "Ziel ist eine Differenz von nur 0,001 Sekunden", erläutert Weber. Weitere Feldstudien sind bereits geplant, um die Genauigkeit zu erhöhen und das System weiterzuentwickeln.

"Wichtig ist, dass Melanie Welps Arbeit gezeigt hat, dass eine kontaktlose Zeitmessung machbar ist, betont Weber. "Seit 1968 wird die Zeit im Para Schwimmen per Anschlag gestoppt – es ist Zeit, dass hier etwas Neues kommt!"

REHACARE.de; Quelle: Fachhochschule Südwestfalen (FH SWF)