N'ICE to know - Physik im Eishockey

Minimale Reibung auf dem Eis, möglichst schnelle Bewegungen und harte Schüsse. Alles grundlegendste Ziele die ein Eishockeyspieler verfolgt, um erfolgreich zu sein. Dazu kommen waghalsige Manöver und spektakuläre Checks. Was all diese Dinge gemeinsam haben? Hier ist jede Menge Physik im Spiel – sogar Schlittschuhe, Schutzausrüstung und Schläger werden fortlaufend physikalisch optimiert.

Eishockey gilt als schnellster Mannschaftssport der Welt. Nicht zuletzt aufgrund des speziellen Untergrundes ist dieser Sport physikalisch sehr interessant. Physiker beschäftigen sich im Zusammenhang mit der Sportart Eishockey unter anderem mit folgenden Fragen: Wie stark ist die Beschleunigung eines Pucks? Welche Reibung hat ein Schlittschuh und welche Energie wird frei, wenn zwei Spieler ineinander krachen? Für den gewöhnlichen Matchbesucher Fragen, die kaum von grossem Interesse sind. Aber warum beschäftigen sich Physiker und Wissenschaftler damit? Die Antworten auf diese Fragen helfen die Ausrüstung und die Trainingsgestaltung zu optimieren.

Gas geben, bremsen, die Richtung wechseln und Schiessen. Als Physiker und langjähriger Hockeyspieler weiss Philipp Niedermeier wie das funktioniert: «Man spielt nicht besser Eishockey, wenn man Physiker ist, aber es macht sehr viel Spass, wenn man gewisse Sachen beim Eishockey versteht, warum sie funktionieren und wie sie funktionieren.».

Fast reibungslos – Bewegung auf dem Eis

Der Untergrund beim Eishockey ist das A und O, die Spielfläche besteht nämlich aus Eis. Dabei sind Eistemperaturen zwischen -7C° und -8C° optimal. Aber wie funktioniert das Gleiten denn genau? «Im Falle von Eis ist es so, dass auf der Oberfläche vom Eis sich lose Wassermoleküle befinden, das heisst, sie haben keine weiteren Moleküle ober ihnen mit denen sie sich binden können. Das kann man sich so vorstellen, wie Murmeln auf einer Oberfläche auf denen man rutscht, so hat man als oberste Schicht des Eises wie eine Art Kugellager.» Diese losen Wassermoleküle bieten demnach also kaum Reibungswiderstand. Aber wo kein Widerstand ist, ist doch auch keine Beschleunigung?! Richtig, darum müssen die Eishockeyspieler ihre Schlittschuhe auch in einem gewissen Winkel zur Fahrtrichtung stellen, damit sie ihr Tempo beschleunigen können. Wie schnell ein Eishockeyspieler werden kann hängt von zwei Dingen ab: Kraft und Abstosswinkel. Daher auch die Pendelbewegung beim Schlittschuhfahren: Das Abstossen links und rechts sorgt für einen Bewegungsimpuls nach vorne. Um dies sauber zu fahren, sind gut geschliffene Kufen wichtig.

Fortbewegung eines Eishockeyspielers; Rot: Schlittschuhstellung, Blau: Fortbewegungsrichtung (Internet)

Energiegeladen – Der Schlagschuss

Früher waren die Eishockeyschläger aus Holz, heute bestehen sie alle aus diversen Hightech-Materialien. Warum das? «Materialien wie Carbon oder Fiberglas machen den Schläger biegsam wie eine Feder und dies hilft dem Spieler bei gewissen Schusstechniken mehr Energie auf den Puck zu bringen und damit härter zu schiessen.». Der schnellste jemals gemessene Schuss mit einem Puck im Eishockey liegt bei 175.1 km/h. Abgefeuert wurde dieses Geschoss vom slowakischen NHL-Crack Zdeno Chara. Kraft alleine reicht dabei aber nicht aus. «Der Trick beim Slapshot ist, dass man das Eis trifft bevor man den Puck berührt, dadurch wird der Schläger gespannt wie ein Pfeilbogen. In der Biegung des Schlägers wird die gesamte Energie gespeichert, die der Spieler aufbringt durch die eigene Kraft, den Anlauf und die Rotationsbewegung des Oberkörpers und wird dann schlagartig an den Puck abgegeben.

Die gesamte Energie des Spielers und des Anlaufs wird in der Biegung des Schlägers gespeichert (Internet)

Aua! – Energieabbau beim Bodycheck

Beim Eishockey wird nicht nur der Puck wie ein Geschoss, sondern auch die Spieler. Zusammenstösse gehören hier zum Alltag. Aber sind diese Checks gefährlich? Oftmals sehen wir unschöne Szenen, wenn ein Spieler unvorbereitet in die Bande gecheckt wird. Richtig schmerzhaft wird es laut Spielern aber vor allem auf dem offenen Eis. «Beim Open-Ice-Hit checkt der Spieler einen Gegenspieler der in die entgegengesetzte Richtung fährt. Das heisst, beide Spieler fahren aufeinander zu und dadurch hat man sozusagen den doppelten Impuls als bei einem Bandencheck und deshalb tut es auch oftmals mehr weh.» Beim Bandencheck ist weniger Bewegungsenergie im Spiel und ausserdem hilft die Bande. Die modernen Banden sind nämlich sehr elastisch und helfen nahezu alle Energie abzudämpfen.

Fahren, checken, schiessen, alles Physik. Eigentlich geht’s im Eishockey vor allem um eines: Energie gezielt auf- und abbauen.