Badmintonschläger - Luftwiderstand

Der Luftwiderstand von Badmintonschlägern ist ein von Herstellern oft beworbenes Merkmal. Hierbei fallen Werbeslogans ähnlich wie "Mehr Power durch verbesserte Aerodynamik des Rahmens". badminton-technik.de zeigt hier was es mit dem Luftwiderstand von Badmintonschlägern auf sich hat. Dabei zeigen wir an welchen Stellen es sich lohnt den Luftwiderstand zu vermindern, um die Härte im Smash zu verbessern.


Allgemeines zum Luftwiderstand

Der Luftwiderstand ist eine Kraft, die den Badmintonschläger in seiner Geschwindigkeit auf dem Weg zum Ball bremst. Diese Kraft lässt sich vereinfacht gesagt aus der halben Multiplikation von cw-Wert des Badmintonschlägers, der Fläche des Schlägers und der quadratischen Geschwindigkeit berechnen.

Entscheidend sind also die Fläche im "Fahrtwind", der cw-Wert und die Geschwindigkeit des Badmintonschlägers.


Zusammensetzung des Luftwiderstandes von Badmintonschlägern

Unterteilt man den Badmintonschläger in Griff, Schaft, Kopf und Saiten, so lässt sich einfach erklären an welcher Stelle das größte Optimierungspotenzial im Badmintonschläger steckt.
Der Griff hat zwar eine relativ große Angriffsfläche und einen schlechten cw-Wert von ca. 2, aber beim Smash eben auch die geringste Geschwindigkeit. In Berechnungen trägt er daher nur weniger als 1% zur Energie bei, die zur Überwindung seines Luftwiderstandes aufzubringen sind.

Der Schaft hat eine mittlere Angriffsfläche und einen cw-Wert von ca. 1. Verglichen mit dem Schlägerkopf und den Saiten aber immer noch eine vergleichsweise geringe Geschwindigkeit. Der rechnerische Anteil des Schaftes am Luftwiderstand des Badmintonschlägers liegt daher bei unter 5%. Aussagen von Schlägerherstellern zu einem optimierten Schaft sind daher werbewirksam, aber tragen wenig zu einem härteren Smash bei.

Der Rahmen am Schlägerkopf wird meist in ellipsenartigen Form gestaltet und hat einen geringen cw-Wert von ca. 0,6. Zusammen mit einer relativ großen Angriffsfläche und hohen Geschwindigkeit trägt der Kopf mit ca. 15% zum Luftwiderstand bei. Doch wo verbergen sich ca. 80% des Luftwiderstandes?

Die Badmintonsaiten haben eine zylindrische Form und mit 1,2 einen doppelt so hohen cw-Wert wie der Schlägerkopf. Durch die hohe Anzahl an Saiten ergibt sich zudem eine relativ große Angriffsfläche. Zusammen mit einer hohen Geschwindigkeit beim Smash tragen die Saiten zu 80% des Luftwiderstandes bei!


Luftwiderstand des Badmintonschlägers optimieren

Mit dem Wissen, dass ca. 80% des Luftwiderstandes durch die Besaitung entsteht, ergeben sich hier Möglichkeiten für einen härteren Smash. Eine dicke Saite wie z.B. die Talbot Torro Galaxy hat einen Durchmesser von 0,8mm und damit einen hohen Luftwiderstand. Sehr dünne Saiten (z.B. Ashaway Zymax ZM62) haben einen Durchmesser von 0,62mm. Der Luftwiderstand der Saite lässt sich damit um ca. 23% reduzieren.

Umgerechnet auf den gesamten Luftwiderstand eines Badmintonschlägers lassen sich mit einer dünnen Saite ca. 20% weniger Luftwiderstand erreichen. Geht man davon aus, dass sich mit einem optimalen Schaft und Rahmendesign noch ca. 5% verbessern lassen, so hat ein Top-Badmintonschläger mit sehr dünnen Saiten einen ca. 25% geringeren Luftwiderstand als ein Standartschläger.


Wie viel härter wird der Smash?

Entscheidend für die Verbesserung im Smash ist der Anteil der Energie im Schlag, die zur Überwindung des Luftwiderstandes aufgebracht werden muss. Die Literatur zeigt, dass ca. 10% der Schlagenergie beim Smash durch den Luftwiderstand des Schlägers aufgezehrt wird. (Die restlichen 90% können zur Beschleunigung der Massenträgheit des Badmintonschlägers verwendet werden.) Wenn wir davon ausgehen, dass der Spieler unabhängig vom Schläger die gleiche Energie für seinen Smash zur Verfügung hat, dann kann mit der angesprochenen Optimierung von 25% im Luftwiderstand eine 2,5% höhere Geschwindigkeit beim Smash erreicht werden. Sollten sie an dieser Stelle enttäscht sein durch den geringen Wert, dann kurz ein paar aufmunternde Worte.

Gerade im Wettkampf und Spitzenbereich können wenige Prozent über Sieg oder Niederlage entscheiden. Daher lohnt sich jede Optimierung, ob am eigenen Spiel oder der Performance des Badmintonschlägers.