Produktentwicklung 09.10.2009, 19:43 Uhr

Kunstrasen ist eine „Spielwiese“ für Hightechentwickler  

Damit Kunstrasen auch bei internationalen Top-Fußballern an Akzeptanz gewinnt, wird weiter an seinen Eigenschaften getüftelt. Dabei erweist sich das künstliche Grün bereits jetzt als Hightechprodukt, welches wie Automobile oder Flugzeuge im Computer simuliert und optimiert wird. VDI nachrichten, Düsseldorf.9. 10. 09, ciu

Während sich Fußballexperten Gedanken machen, welchen Einfluss der Kunstrasen auf die Chancen der Deutschen Nationalmannschaft im Qualifikationsspiel gegen Russland am 10. Oktober hat, entwickeln Spezialisten das künstliche Grün intensiv weiter. Mit Messeinrichtungen und Computersimulation soll das pflegeleichte Geläuf noch besser an die Bedürfnisse der Sportler angepasst werden und dem natürlichen Vorbild noch ähnlicher werden. Schon jetzt darf nach den Regeln der internationalen Fußballvereinigung Fifa für die Weltmeisterschaft 2010 in Südafrika neben Naturrasen auch Kunstrasen zum Einsatz kommen.

Kunststoffspezialisten und Hersteller der künstlichen Grasflächen sind dadurch angespornt. Nachdem sich Kunstrasen im Feldhockey längst auch bei Weltmeisterschaften bewährt hat, soll er nun seine Vorteile auch auf regenarmen Fußballplätzen in Afrika ausspielen.

Neben der Strapazierfähigkeit, Haltbarkeit, gutem Wiederaufstellverhalten, Elastizität und dem geringen Pflegeaufwand schätzen Hockeyspieler das exaktere Laufverhalten auf dem künstlichen Rasen. Durch die größeren Spielbälle, werden an das Geläuf beim Fußball allerdings andere Anforderungen gestellt.

Die jüngste Generation der künstlichen Bodenbeläge besteht aus nahezu grasartigen Polypropylen- oder Polyethylen-Fasern mit Sand-Gummi-Einstreugranulat, die auf einer Spezialunterlage befestigt sind. Das bewirkt hohe Wirtschaftlichkeit durch geringe Wartung und lange Lebensdauer. Ziel der Entwickler ist es zudem, Muskeln und Gelenke der Spieler künftig durch entsprechendes Zusammenspiel von Oberfläche und Unterbau weniger zu belasten als bei gewachsenem Rasen.

Dazu werden für einen Kunstrasen viele Parameter berechnet. Betrachtet werden dabei unter anderem Form, Reibungsaufnahme, Elastizität und Dämpfungsverhalten. Dies geschieht z. B. in einem Labor im niederländischen Hengelo. Dort nutzt das Entwicklungsunternehmen Reden BV ausgeklügelte Berechnungsverfahren, um die positiven Eigenschaften von Naturrasen nachzubilden. Damit unterstützt das Unternehmen den ebenfalls in den Niederlanden ansässigen Hersteller von Spezialmaterialien und Kunstrasen, die Firma TenCate aus Almelo.

Reden erzeugt die digitalen Modelle künstlicher Grashalme und Grasbasen mit der Simulations-Software Abaqus von Dassault Systèmes. Reden-Geschäftsführer Marco Ezendam: „Mit Simulationsmodellen auf Abaqus-Basis können wir die Performance eines Platzes mittels Dutzender von Parametern berechnen und so dazu beitragen, Plätze beispielsweise mit besseren Ball-Laufeigenschaften zu entwickeln.“

Dazu untersuchen die Techniker auch das Verhalten von Naturrasen. Ezendam: „Wir haben mehrere spezielle Instrumente entwickelt, um objektive Messergebnisse dafür zu gewinnen, wie ein Feld überhaupt funktioniert.“ Hierzu gehören ein „künstlicher Athlet“, eine Art rotierender Fuß, der Daten zum Dämpfungs- und Reibungsverhalten des Untergrunds aufnimmt.

„Damit sammeln wir Daten zum Verhalten des Platzes und zu möglichen Belastungen oder Spielweisen auf einem realen Naturrasenplatz. Dieses alles versuchen wir dann per Computersimulation zu optimieren“, bemerkt Jakko Nieuwenkamp, Senior Project Engineer bei Reden. Er fügt hinzu: „Dafür machen wir dann eine statistisch relevante Anzahl an Durchläufen mit der Dassault Systèmes-Software, bis wir die bestmögliche Kombination von Fasern, Füllung und Sockel haben.“ Dabei hätten bereits kleine Veränderungen von Beschaffenheit und Länge der Grashalme entscheidende Auswirkungen auf die Rolleigenschaften des Balles.

Nieuwenkamp zum Vorgehen: „Mit Interpolation können wir vom optimierten Ergebnis rückwärts rechnen und sagen: Diese Art von Verhalten des Rasens wollen wir haben, also gib mir alle Parameter für ein solches Spielfeld.“ Das sei dank der Software schon in vielen Teilbereichen des Entwurfs möglich, an anderen Teilbereichen werde noch mit Hochdruck gearbeitet. Ezendam fasst das Ziel der Bemühungen zusammen: „Insgesamt versuchen wir, den Kunstrasen besser zu machen als den natürlichen. KONRAD BUCK/CIU

Ein Beitrag von:

  • Konrad Buck

  • Martin Ciupek

    Redakteur VDI nachrichten
    Fachthemen: Maschinen- und Anlagenbau, Produktion, Automation, Antriebstechnik, Landtechnik

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