Muskelabbau, Knochenschwund, Verlust der Fähigkeit, unter dem Einfluss der Schwerkraft eine aufrechte Körperposition zu behalten: Astronautinnen und Astronauten können nach der Rückkehr auf die Erde nicht ohne fremde Hilfe gehen – obwohl zum Beispiel auf der Internationalen Raumstation ISS täglich mehrere Stunden Sport auf dem Programm stehen. Die bisherigen Trainingsmethoden reichen also nicht aus, um negative Anpassungen des Körpers an die Schwerelosigkeit zu kompensieren. Dies ist nicht nur bei langen Aufenthalten auf der ISS problematisch: Ziel der internationalen Raumfahrtbehörden sind Marsmissionen, bei denen Astronauten bis zu drei Jahre lang unterwegs sein sollen. Damit das Training im Weltall effektiver wird, unterstützen das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, die Europäische Raumfahrtagentur, das Raumfahrtunternehmen Astrium sowie der Videospiele- und Konsolenhersteller Nintendo ein Projekt an der Universität Freiburg, in dem Forscherinnen und Forscher neue Geräte für den Sport in der Schwerelosigkeit testen.

Das Team um Albert Gollhofer, Direktor des Instituts für Sport und Sportwissenschaft, und seine Mitarbeiterin Ramona Ritzmann untersucht drei Trainingsmethoden: Gleichgewichtskontrolle, Ganzkörpervibration und Springen. Sie sollen Astronauten in der Schwerelosigkeit helfen, dem Abbau von Kraft- und Gleichgewichtsfähigkeiten entgegenzuwirken. Die zentrale Frage für die Freiburger Forscher ist, ob Nerven und Muskeln beim Training in der Schwerelosigkeit genauso reagieren wie unter dem Einfluss der Schwerkraft. Den Nachweis dafür wollen sie im Flugzeug erbringen: Bei Parabelflügen können wissenschaftliche Experimente in 22 Sekunden langen Phasen der Schwerelosigkeit stattfinden – und das bis zu 30-mal hintereinander. In diesen Phasen trainieren Probandinnen und Probanden mit den Geräten, sodass die Forscher messen können, wie Nerven und Muskeln zusammenspielen. Vor einem Einsatz im Weltall müssen jedoch noch laborgestützte Untersuchungen zeigen, ob diese Methoden auch langfristige Trainingserfolge ermöglichen.

Derzeit testen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Trainingsgeräte noch einzeln. Ziel ist aber ein einziges System, mit dem die Astronauten nach allen drei Varianten trainieren können. Das würde nicht nur Platz sparen, sondern auch Zeit: Nach etwa 20 Minuten Vibrationstraining oder einigen Dutzend Sprüngen stoßen selbst gut trainierte Sportlerinnen und Sportler an ihre Grenzen. In zwei bis drei Jahren könnten die Geräte auf der ISS getestet werden. Zudem eignen sie sich auch für Übungen auf der Erde – zur Rehabilitation von Patienten nach Unfällen oder Krankheiten ebenso wie für die Prävention, vor allem bei älteren Menschen, die nur eingeschränkt mobil sind.

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