Fußball und Physik - Freistoß mit Turbulenzen

[McVillager]

VON HANS-HELMUT KOHL (PARIS)

Warum sehen Fußball-Torhüter bei direkt geschossenen Freistößen manchmal alt aus? Und wie können Instinktfußballer wie Roberto Carlos, Ronaldinho oder Juninho ihre "unhaltbaren" Freistöße treten?

Die haben das geübt, und zwar von Kindesbeinen an, beim Kick am Strand und auf dem Brachland neben der Slumsiedlung irgendwo in Brasilien, denkt der Fußballfan, und er bewundert sie dafür. Aber gibt es dafür auch eine "wissenschaftliche Erklärung" ? Lässt sich dieses Phänomen also "erlernen" und damit auch trainieren?

Eher nicht, denn bei solchen Wunderschüssen geschieht etwas, was das menschliche Hirn sowohl beim Schützen als auch beim Torhüter nicht verarbeiten kann, wie die französische Zeitung Le Figaro dieser Tage enthüllte. Auf ihrer Wissenschaftsseite berichtete sie über die Ratlosigkeit, die Fabien Barthez, den französischen Nationalkeeper, überwältigte, als er am 3. Juni 1997 einen von dem Brasilianer Roberto Carlos getretenen Freistoß in der linken oberen Torecke erwartete, der Ball aber rechts unterm Lattenkreuz einschlug.


Luftströme verwirbeln

Physiker haben sich diesen Freistoß genau angesehen und dabei entdeckt, dass nicht etwa der Effet, den Roberto Carlos dem Ball mitgab, die verblüffende Richtungsänderung auslöste, sondern die Turbulenzen, die sich um das Spielgerät aufbauten. Der Brasilianer lief mehr als 30 Meter vom Tor entfernt an und traf den Ball voll mit dem linken Außenrist. Das Runde (zwischen 410 und 450 Gramm schwer, Durchmesser 22 Zentimeter) hob mit einer Geschwindigkeit von mehr als 100 Stundenkilometern ab und begann sich gegen den Uhrzeigersinn zu drehen: Rund zehnmal pro Sekunde, Flugrichtung linke Torecke oben.

Zu Beginn seiner Reise, noch vor der Mauer aus Abwehrspielern, teilte sich die Luft vor dem Ball und schloss sich hinter ihm wieder, als wäre nichts geschehen. Aber er beschleunigte und löste damit einen Effekt aus, der aus dem Flugzeugbau bekannt ist: Die Luftströme schafften es nicht mehr, sich unmittelbar hinter dem Flugobjekt wieder zu vereinigen, sondern verwirbelten sich und schufen den "Strömungsabriss", der auch an einer Tragfläche beobachtet wird. Der Ball "flog" wirklich!


Rotation gegen den Uhrzeigersinn

Dieser Effekt bremst den Ball eigentlich ebenso wie der Luftwiderstand, dem er ausgesetzt ist, aber nur bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit. Jenseits von 100 Stundenkilometern aber kehrt sich das Phänomen um. Der Ball steigt über die Abwehrmauer und - so der Figaro - entfaltet erst hinter ihr eine Art "Bremsfallschirm", was seine Flugbahn nach unten fallen lässt.

Hinzu kommt die Rotation, die dafür sorgt, dass die Luftströme sich "versetzt" hinter dem Ball verwirbeln und seine Flugbahn weiter beeinflussen. Die Physiker fanden heraus, dass die gegen den Uhrzeigersinn gerichtete Rotation den Ball nach "links" fliegen lässt - exakt bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Geschwindigkeit wieder zu gering für den Strömungsabriss wird. Dann ändert er seine Richtung urplötzlich.

Beim Freistoß von Roberto Carlos trat dieser Effekt nach ziemlich genau zehn Metern ein - und damit kurz hinter der Abwehrmauer. Und er nimmt noch zu, je langsamer der Ball wird, also unmittelbar in der Nähe des Tores - und des Torhüters. Dessen Auge und Gehirn aber können die Bahn des heranrauschenden rotierenden Flugobjekts nicht berechnen, da der Mensch über die Jahrtausende zwar gelernt hat, "fallende" Gegenstände als "natürlich" anzusehen, aber nicht "fliegende" und dazu noch rotierende.

Die Fassungslosigkeit von Fabien Barthez, resümiert der Figaro , ist also einerseits erklärbar, andererseits einfach nur menschlich: Wer als Keeper von einem solchen Ball geschlagen wird, hat keine Chance, und kann sie deshalb auch nicht nutzen.

http://www.fr-aktuell.de/in_und_ausland ... cnt=879749

[Oeffinger]

Aaaah ja, sowas hab ich mir schon immer gedacht!