A. Hintergrund

Eine Technologie, die in den letzten Jahren für die Bewegungswissenschaft zunehmend interessanter wurde, ist “Virtual Reality“ (VR). Obwohl virtuelle Realität bislang hauptsächlich aus dem Entertainment-Bereich bekannt ist, besitzt diese Technologie auch in der Sport- und Trainingswelt beachtliches Potenzial. Virtuelle Realität beschreibt eine Computer-simulierte Umgebung, welche bei der Nutzerin ein Gefühl der mentalen und physischen Anwesenheit in dieser digitalen Umgebung erzeugt (die sogenannte Immersion). In fortschrittlichen VR-Systemen kann die Nutzerin mit dieser digitalen Umgebung interagieren und diese beeinflussen, was das Immersionsgefühl steigert und für die Effekte eines Trainings mit dieser Technologie unerlässlich ist.

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Virtuelle Realität ermöglicht die digitale Darstellung bestimmter Umgebungen, wie sie beispielsweise auf einem Spielfeld im Sport zu finden sind, ohne dass die Trainierende dafür physisch auf diesem Spielfeld anwesend sein muss. Trainingsinhalte können deshalb auch außerhalb der eigentlichen Trainingsumgebung und doch situationsspezifisch trainiert werden, ohne an diese gebunden zu sein.  VR sollte dabei als ergänzende Technologie zum eigentlichen Training verstanden werden, bei welchem Bedingungen gezielt erschaffen werden können, die dann als Trainingsumgebung dienen. Häufig wird hierbei von einem proportionalen Zusammenhang zwischen dem Grad der Immersion und dem Trainingstransfer in die Zielbewegung beziehungsweise den Zielsport ausgegangen.

VR-Training kann in einem solchen Kontext darauf abzielen, existierende Situations- und Bewegungslösungen zu destabilisieren und durch Selbstorganisation neue Handlungsmöglichkeiten zu schaffen. Durch die spezifische Kopplung von Wahrnehmung und Handlung innerhalb der digitalen Umwelt kann die Expertise der Sportlerin in Bezug auf Aufmerksamkeit, Wahrnehmung und motorischer Handlung gefördert werden, ohne dass eine tatsächliche Anwesenheit in der Zielumgebung erforderlich ist.

B. Vorteile und Trainingstransfer

Virtuelle Realität ist insbesondere in Situationen nützlich, die in der Realität schwierig oder gar nicht zu beeinflussen sind, da sie entweder außerhalb des eigenen Einflusses liegen oder von vielen verschiedenen Faktoren abhängen. Als Beispiel hierfür würde virtuelle Realität es ermöglichen einen Torwart Torschüsse oder -würfe verteidigen zu lassen, die mit deutlich höheren Ballgeschwindigkeiten einhergehen als solche, die er eigentlich gewohnt ist, zu verteidigen. Durch die Computer-simulierte Umwelt lassen sich Faktoren dieser Art bei entsprechend vorhandener technischer Expertise genau auf die Kapazitäten und Fertigkeiten der Sportlerin zuschneiden, was einen optimalen Lern- und Trainingsfortschritt gewährleisten könnte.

Hervorzuheben sind die Vorteile virtueller Realität vor allem in den Individualisierungsmöglichkeiten der Trainingsbedingungen. Beispielsweise können Spielsituationen so kreiert werden, dass Sportlerinnen an ihren individuellen Schwächen arbeiten können. Virtuelle Realität eignet sich für eine solche Individualisierung besonders gut, da man nicht zwingend auf reale Trainingspartner und Mitspieler angewiesen ist. Auch wenn diese in der tatsächlichen Trainingsumgebung eigentlich unerlässlich wären, können diese in der virtuellen Umgebung schlichtweg simuliert werden, sodass es nicht zwangsläufig mehrerer Mitspielerinnen bedarf, um an den Defiziten einer Einzelnen zu arbeiten. Außerdem können Trainingsinhalte mit einer höheren Frequenz als in der Realität erarbeitet werden, da bestimmte Situationen gezielt und wiederkehrend erschaffen werden können. Die gehäufte Exposition in einer spezifischen Situation erlaubt Sportlerinnen vermehrte Erfahrungen beim Finden von Bewegungslösungen machen zu können, ohne dabei die so essenzielle Situationsspezifik zu verlieren.

Training mit virtueller Realität scheint daher für sogenannte „open skill“-Sportarten (z.B. Spielsportarten) interessant zu sein, in denen sich Sportlerinnen in konstant verändernden, unvorhersehbaren und von externer Variabilität geprägten Situationen befinden, die sowohl Gegen- als auch Mitspieler involvieren. Der chaotische und situationsabhängige Charakter dieser Sportarten kann in einer virtuellen Realität digital reproduziert und spezifisch trainiert werden, ohne dafür real anwesende Mit- oder Gegenspieler zu benötigen und auf das zufällige Auftreten bestimmter Spielsituationen warten zu müssen.

Nachdem eine Spielerin in einer solchen virtuellen Umgebung trainiert, wird angenommen, dass das Training einen Transfer in die reale Spielumgebung zeigt. Sportlerinnen würden im Falle eines solchen „Far-Transfers“ beim Auftreten der trainierten Spielsituation in der Realität eine verbesserte Bewegungslösung aufzeigen können. Als Beispiel eines solchen “Far-Transfers” konnte Gray (2017) in einer Studie mit Baseballspielern zeigen, dass, wenn richtig programmiert und progressiert, ein Training mit virtueller Realität über 6 Wochen dem realen Baseballtraining überlegen sein kann. Diese Überlegenheit zeigte sich sowohl in laborbasierten Parametern als auch in der tatsächlichen Leistung im Baseball. Ausschlaggebend für diese Überlegenheit ist die Möglichkeit der virtuellen Realität, Trainingsbedingungen individuell angepasst und repräsentativ darzustellen.

Ein weiterer Aspekt, der bei der Nutzung virtueller Realität zu einem verbesserten motorischen Lernen führen kann, ist die Einführung eines externen Aufmerksamkeitsfokus. Durch das Immersionsgefühl innerhalb der digitalen Umgebung und die Möglichkeit, mit dieser zu interagieren, fokussiert sich die Sportlerin auf den Einfluss ihrer Handlungen in der Umwelt, anstatt auf die interne Bewegungssteuerung. Dieser sogenannte externe Aufmerksamkeitsfokus kann entsprechend der OPTIMAL-Theorie zu einer Verbesserung des motorischen Lernens führen, was sowohl im Rahmen der Rehabilitation als auch des leistungsorientierten Trainings wichtig ist.

C. Limitationen

Einige Aspekte sollten bei der Nutzung virtueller Realität im Trainingskontext beachtet werden: Es muss sichergestellt sein, dass die Person, die in der virtuellen Realität trainieren soll, auch physisch mit dieser Umgebung interagieren kann. Diese Interaktion muss sowohl die Wahrnehmung als auch die physische Handlung umfassen. Soll mithilfe virtueller Realität beispielsweise das Passspiel im Fußball in einer bestimmten Spielsituation trainiert werden, so müssen die wahrnehmbaren Informationen der Spielsituation ebenso vorhanden sein wie die tatsächliche Bewegung des Passspiels mit einem Ball. Inkludiert wird im Optimalfall also auch das haptische Feedback ausgehend vom Spielgerät. Sollten diese Umgebungsaspekte nicht beachtet werden, ist mit einem deutlich reduzierten Transfer des Trainings zu rechnen. Diese Art der spezifischen Interaktion mit der virtuellen Umwelt ist aus technischer und logistischer Perspektive jedoch häufig schwer umzusetzen.

Die entscheidenden Limitationen eines VR-Systems liegen aber wohl in der teuren Anschaffung und der technischen Komplexität, die ein solches System für die meisten potenziellen Sportlerinnen und Trainerinnen wohl unattraktiv macht. Selbst wenn die finanziellen Mittel zur Verfügung stünden, um ein VR-System anzuschaffen, wie es möglicherweise im Profisport der Fall wäre, ist enormes technisches Know-how nötig, um die virtuelle Umgebung entsprechend der gewünschten Trainingsinhalte zu programmieren. Nach aktuellem Stand ist kommerzielle Software, um Sportlerinnen und Trainerinnen diesen technischen Aufwand abzunehmen, noch in der Entwicklungsphase.

Zuletzt ist der Einsatz von virtueller Realität im Sport eine noch sehr neue Technologie, zu der die wissenschaftliche Literatur noch keine vollumfänglichen Schlüsse zulässt. Aus diesem Grund kann noch nicht vollständig eingeschätzt werden, ob eine mutmaßliche Verbesserung der Zielbewegung bzw. -leistung tatsächlich durch die spezifische Trainingsumwelt innerhalb der virtuellen Realität ausgelöst wird oder ob diese rein auf die erhöhte Wiederholungszahl zurückzuführen ist, die man beim VR-Training ausführen könnte.

D. Fazit

Mithilfe virtueller Realität können Sportlerinnen und Trainerinnen zukünftig möglicherweise ihr Training der Zielsportart ergänzen, ohne dafür in der realen Trainingsumgebung anwesend sein zu müssen. Auch wenn virtuelle Realität zum jetzigen Zeitpunkt für die meisten möglichen Nutzerinnen noch keine realistische Technologie ist, so sollten zwei Prinzipien, welche die virtuelle Realität für die Bewegungswissenschaft so vielversprechend machen, als fundamental angesehen werden:

  • Kopplung von Wahrnehmung und Handlung
  • Representative Lernumgebung

Erhofft man sich von Trainingsinhalten einen Übertrag in die Zielbewegung bzw. den Zielsport, so müssen Wahrnehmung und Handlung innerhalb einer Trainingsumgebung gekoppelt interagieren. Diese Kopplung benötigt Informationen, welche spezifisch für die Situation sind, in der sich die Sportlerin befindet und die Möglichkeit, diese Informationen für ein entsprechendes Bewegungsverhalten zu nutzen.

“Maximising skill transfer across environments is achieved by maintaining the relationship between information and movement, a concept referred to as perception-action coupling” (Adams et al., 2019)

Virtuelle Realität ermöglicht situationsspezifisches Training, da eine digitale Repräsentativität der virtuellen Umgebung kreiert werden kann, was dem motorischen Lernen für die Zielbewegung bzw. den Zielsport zuträglich ist (das sogenannte ”Representative Learning Design”).

Auch wenn die systematische Nutzung virtueller Realität im Training zum jetzigen Zeitpunkt noch Zukunftsmusik ist, wird sie mit dem zunehmenden technologischen Fortschritt zugänglicher werden, sodass Training mit Systemen dieser Art auch für ambitionierte Sportlerinnen und Patientinnen relevant werden könnte.


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