Baseball gehört zu den technisch anspruchsvollsten Sportarten der Welt. Besonders der Wurf eines Pitchers erzeugt enorme Kräfte auf Schulter und Ellbogen. Für junge Athletinnen und Athleten, deren Bewegungsapparat sich noch im Wachstum befindet, kann dies gravierende Folgen haben: Schulter- und Ellbogenverletzungen zählen zu den häufigsten Problemen im Jugendbaseball – und beenden nicht selten vielversprechende Karrieren frühzeitig.

Gemeinsam mit der Universität Antwerpen und den Brasschaat Braves, einem der erfolgreichsten Baseball-Teams Belgiens, hat THIM – Die Internationale Hochschule – nun ein innovatives Forschungsprojekt gestartet. Ziel ist es, erstmals die Entwicklung der Wurfkoordination von Kindern und Jugendlichen über mehrere Jahre hinweg zu untersuchen. Langfristig sollen Risikofaktoren frühzeitig erkannt und Überlastungsverletzungen gezielt verhindert werden.

Ein neuer Blick auf den Wurf: Die systematische Anwendung der CRP-Analyse

Während bisherige Studien vor allem einzelne Gelenkwinkel oder Belastungsspitzen analysierten, geht dieses Projekt einen entscheidenden Schritt weiter. Zum Einsatz kommt die Methode der Continuous Relative Phase (CRP). Sie betrachtet den Wurf als komplexes Zusammenspiel verschiedener Körpersegmente und untersucht, ob benachbarte Gelenke synchron (in-phase) oder asynchron (out-of-phase) arbeiten.

Diese Koordinationsmuster könnten der Schlüssel sein, um zu verstehen, warum manche Würfe effizient und sicher ausgeführt werden – während andere ein erhöhtes Verletzungsrisiko bergen. Die systematische Anwendung der CRP-Methode im Baseball ist dabei eine wissenschaftliche Premiere.

«Als Physiotherapeut und Rehabilitationswissenschaftler interessiere ich mich dafür, wie körperliche Eigenschaften und Bewegungsmuster die Leistungsfähigkeit und das Verletzungsrisiko junger Sportler beeinflussen. Die Wurfbewegung beim Baseball beispielsweise ist ein hochkomplexer Bewegungsablauf, der insbesondere in den Entwicklungsjahren eine erhebliche mechanische Belastung für Schulter und Ellbogen darstellt.
In diesem Projekt kombinieren wir eine detaillierte biomechanische 3D-Bewegungsanalyse mit einer Bewertung verschiedener Key Performance Indicators wie Muskelkraft, Gelenkbeweglichkeit und Körperzusammensetzung. Diese Faktoren sind entscheidend für das Verständnis, wie junge Sportler beim Werfen Kräfte erzeugen und über die kinetische Kette übertragen.
Aus rehabilitations- und sportwissenschaftlicher Sicht zielt diese Forschung darauf ab, unser Verständnis der Mechanismen zu verbessern, die zu Überlastungsverletzungen beitragen, und körperliche Eigenschaften zu identifizieren, die eine gesunde sportliche Entwicklung unterstützen. Durch die mehrjährige Beobachtung junger Baseballspieler wollen wir Erkenntnisse gewinnen, die Trainern, Therapeuten und Sportlern helfen können, das Training zu optimieren und das Verletzungsrisiko während des Wachstums und der Reifung zu verringern.»

Prof. Dr. Ron Clijsen, Forschungsleiter THIM

Studiendesign: Eine Längsschnittstudie über fünf Jahre

Die Untersuchung ist als Longitudinalstudie angelegt: Über fünf Jahre hinweg werden dieselben Spieler jährlich erneut getestet. So lassen sich individuelle Entwicklungen und Veränderungen besonders präzise erfassen.

Die Untersuchungsgruppe umfasst:

• mindestens 10 Spieler der U12 (8–12 Jahre);
• mindestens 10 Spieler der U15 (13–15 Jahre);
• sowie eine Referenzgruppe aus 10 Erwachsenen.

Die ersten Pilotmessungen finden mit dem U12-Team der Brasschaat Braves statt – Europameister 2024 und Teilnehmer der U12-Weltmeisterschaft in Missouri (USA).

High-Tech auf dem Spielfeld: 3D-Motion-Capture im Einsatz

Die Wurfbewegung wird mit einem hochmodernen 3D-Motion-Capture-System (Qualisys, 10 Infrarotkameras, 250 Hz) erfasst. Reflektierende Marker an Armen, Rumpf, Beinen und Ball ermöglichen eine millimetergenaue Analyse von:

• Gelenkwinkeln an Schulter, Ellbogen und Handgelenk;
• Winkelgeschwindigkeiten;
• CRP-Werten (Zusammenspiel von verschiedenen Körperteilen für flüssige, effiziente und sichere Bewegung);
• Ballgeschwindigkeit als Leistungsindikator.

Ergänzend werden die Körperkonstitution (Körpergewicht, Körpergrösse, Taillen- und Hüftumfang und weitere Körpermasse und -Proportionen) sowie verschiedene Key Performance Indicators (Kraftwerte und Gelenkmobilität wie Griffkraft, Sprungleistung und Schulterrotation) erhoben. Zudem werden orthopädische Verletzungsfragebögen und Anamnesen durchgeführt. Alle Messungen sind nicht-invasiv, standardisiert und die Daten werden anonymisiert und verschlüsselt gespeichert.

Bedeutung des Projekts: Neue Erkenntnisse für Prävention und Talentförderung

Das Projekt soll Antworten auf zentrale Fragen liefern:

• Wie unterscheidet sich die Wurfkoordination zwischen Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen?
• Welche Koordinationsmuster stehen in Zusammenhang mit erhöhter Ellbogenbelastung?
• Lassen sich Risikoprofile für Überlastungsverletzungen entwickeln?

Langfristig sollen daraus evidenzbasierte Trainingsprogramme entstehen, die Coaches unterstützen und jungen Talenten eine gesunde sportliche Entwicklung ermöglichen.

Zudem verbindet das Projekt Forschung, Lehre und Praxis: Studierende der Universität Antwerpen und von THIM sind aktiv eingebunden – von der Datenerhebung im Labor und auf dem Feld bis zur Auswertung mit Matlab und SPSS. Auch Bachelor- und Masterarbeiten fliessen direkt in das Projekt ein. So entsteht ein wertvoller Austausch zwischen Wissenschaft, Leistungssport, Medizin und Biomechanik.

«Baseballspieler, insbesondere Pitcher, sind aufgrund des erheblichen Valgusmoments am Ellbogen und des Innenrotationsmoments an der Schulter, die beim Wurf entstehen, einem hohen Risiko für Schulter- und Ellbogenverletzungen ausgesetzt. Bei Spielern der Altersklassen U12 und U15 kommt als zusätzlicher Risikofaktor hinzu, dass die Wachstumsfugen noch nicht vollständig geschlossen sind. Eine wiederholte Überlastung dieser Wachstumsfugen kann zu Verletzungen führen, die gemeinhin als Little League Elbow und Little League Shoulder bezeichnet werden.
Die Koordination der Wurfbewegung, oft als kinematische Kette oder proximo-distale Abfolge bezeichnet, spielt eine entscheidende Rolle bei der Entstehung von Überlastungsverletzungen an Schulter und Ellbogen. Innerhalb dieses Koordinationsmusters nimmt das Führungsbein eine wichtige Funktion ein, indem es den während der Schrittphase erzeugten Impuls absorbiert und diese Energie auf das Becken überträgt. Dies ist ein erster wichtiger Faktor, der von Interesse ist. Ein zweiter wesentlicher Aspekt ist der Torso Whip, bei dem Energie vom Oberkörper auf die Schulter übertragen wird.
Aus biomechanischer Sicht konzentriert sich dieses Projekt zum Teil auf diese beiden Faktoren, wie sie bei Spielern der Altersklassen U12 und U15 auftreten. Das Projekt entstand ursprünglich aus meinem persönlichen Forschungsinteresse als Biomechaniker an den Koordinationsmechanismen, die der Wurfbewegung im Baseball zugrunde liegen, und deren möglichem Zusammenhang mit dem Verletzungsrisiko bei Nachwuchssportlern.
Das Ziel der biomechanischen Forschung besteht darin, diese Spieler über einen Zeitraum von fünf Jahren zu beobachten, um die Entwicklung der Koordination beim Baseballwurf zu untersuchen. Dies geschieht durch jährliche biomechanische 3D-Bewegungsanalysen mit einem Qualisys-System (11 Infrarotkameras mit 300 Hz und eine synchronisierte Videokamera). Mithilfe eines invers-dynamischen Ansatzes werden das interne Rotationsmoment an der Wurfschulter und das Valgusmoment am Ellbogen geschätzt.»

Prof. Dr. Jean-Pierre Baeyens, Forschungsmitglied THIM

Wie geht es weiter?

Im ersten Projektjahr liegt der Fokus auf dem Aufbau der Messdatenbank, der Analyse der U12-Pilotgruppe und der Entwicklung erster CRP-Referenzwerte. Diese Grundlage ermöglicht es, in den kommenden Jahren einzigartige Einblicke in die motorische Entwicklung junger Baseballspieler zu gewinnen – ein Forschungsfeld, das international bisher kaum erschlossen ist.

Das Projekt wird wissenschaftlich geleitet von Prof. Dr. Francis Van Glabbeek, Department of Orthopedics, Antwerp University Hospital (UZA). Das Projektteam setzt sich zusammen aus Dr. med. Dennis Brouwers, Prof. Dr. Jean-Pierre Baeyens, Dr. Rens Baeyens, Prof. Dr. Walter Daems, Prof. Dr. Jan Steckel und Prof. Dr. Ron Clijsen, Forschungsleiter THIM.

Forschungspartner der Studie:

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