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Erklärt Künstliche Intelligenz Physik & Ingenieurwesen Wissenschaft & Medizin 9 Min. Lesezeit

Tennis-Biomechanik: Datentools analysieren Elite-Schläge im Jahr 2026

Von Marta Kostyuks Rückhand bis zu KI-Verletzungsmodellen: Tennis verwandelt immer mehr Elite-Schläge in Daten. Doch ein Großteil der Literatur zur Aufschlag-Biomechanik stützt sich noch immer auf männliche Spieler, und lässt Lücken in der Vermessung des Frauen-Tennis.

Dieser Artikel wurde von KI automatisch aus dem Englischen übersetzt. Englisches Original lesen →
Professionelle Tennisspielerin während des Rückhandschlags, illustriert die Analyse der Tennis-Biomechanik
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Marta Kostyuk kam dieses Jahr mit einem starken beidhändigen Rückhandschlag nach Roland Garros.[s] Die 23-jährige Spielerin aus Kiew betrat damit einen Sport, der zunehmend darauf bedacht ist, diesen Schlag zu vermessen. Moderne Kameras, Sensoren und Systeme der künstlichen Intelligenz haben Schlägerbewegungen in Datenströme verwandelt, und das Fachgebiet, das diese Messungen durchführt, heißt Tennis-Biomechanik.

Kostyuk ist ein nützlicher Ausgangspunkt, nicht weil ihre Rückhand öffentlich vermessen und analysiert wurde, das ist nicht der Fall, sondern weil ihr Aufstieg zeigt, was das moderne Spiel belohnt. Als an Position 15 gesetzt und mit einer zehn Spiele langen Siegesserie auf Sand nach Titeln in Rouen und Madrid angereist[s], ist sie für ihr schnelles Fußwerk und ihr Talent bekannt, innerhalb eines Ballwechsels von der Defensive in die Offensive zu wechseln.[s] Der Teil ihres Spiels, der sich sichtbar verbessert hat, ist ihre Vorhand: Früher ein Ziel für härter schlagende Gegnerinnen, ist sie heute ein Schlag, den sie gezielt die Linie entlang spielen kann[s], ein Fortschritt, den Bolavip eher auf das Coaching unter Sandra Zaniewska als auf technische Hilfsmittel zurückführt.[s]

Was die Tennis-Biomechanik tatsächlich misst

Während der Großteil der Sportgeschichte Technik mit dem bloßen Auge beurteilte, ersetzt die moderne Tennis-Biomechanik das Auge durch Messungen. Eine Studie der Universität Bath aus dem Jahr 2026 zeigte, dass ein hochauflösendes markerloses Acht-Kamera-Videosystem, verarbeitet von einer künstlichen Intelligenz, die die Körperposition Bild für Bild schätzt, nachverfolgen kann, wie viel mechanische Arbeit der Körper einer Spielerin oder eines Spielers während einer Trainingseinheit leistet, und dass diese Messung eng mit einem sprintbasierten Ermüdungsmaß korreliert.[s] Die Autoren bezeichneten dies als vielversprechendes Werkzeug für ein nicht-invasives Belastungsmonitoring auf dem Platz.[s] Kein Anzug, keine Körpermarker.

Die andere Hälfte der Daten stammt von Sensoren. Inertiale Messeinheiten, dieselben Chips, die die Rotation in einem Smartphone erfassen, sind heute in Armbändern, Kleidung und Schlägergriffen integriert und erfassen jedes Detail eines Schlages.[s] Sie messen Schlägerkopfgeschwindigkeit, Schwungebene und Spin, während die Regeln für Wearables im Matchbetrieb noch uneinheitlich sind: Turniere der Tour erlauben zugelassene Geräte, doch bei Grand-Slam-Turnieren wird die Zulassung von Fall zu Fall entschieden.[s]

Warum die Zahlen wichtig sind: Spielerinnen und Spieler auf dem Platz halten

Ein großer Nutzen liegt in der Verletzungsprävention. Eine Studie aus dem Jahr 2026 in Scientific Reports nutzte Messdaten von Wearable-Sensoren im Profi-Tennis, um Modelle des maschinellen Lernens zu trainieren, die Verletzungsmuster erkennen und das Verletzungsrisiko vorhersagen. Das beste Modell erreichte eine Genauigkeit von 91,5 Prozent, und die Verletzungen konzentrierten sich auf zwei Bereiche: Schulter und Ellenbogen sowie den unteren Rücken und die Hüfte.[s] Zusammen machten diese beiden Regionen etwa 79 Prozent der Fälle aus.[s] Die Studie sieht in der Früherkennung die Grundlage für eine intelligentere Prävention, auch wenn sie nicht beweist, dass eine als risikobehaftet eingestufte Spielerin oder ein Spieler eine Verletzung vermeiden wird.

Einige Top-Spielerinnen und -Spieler setzen bereits auf diese Analysen. Die Weltranglistenerste Aryna Sabalenka erklärte, dass das Analyseunternehmen DDSA ihre Herangehensweise an Gegnerinnen und Gegner sowie die Entwicklung ihres Spiels geprägt habe[s], und im Dezember 2025 kündigte das Sportwissenschaftsunternehmen Orreco an, DDSA übernommen zu haben, um die erste integrierte Plattform des Tennis zu schaffen, die Biomarker, KI-Spielanalysen und computerbasierte Biomechanik vereint.[s] Einige dieser Tools benötigen nicht einmal Wearables: Eine Smartphone-Aufnahme reicht aus, um ein Skelett zu extrahieren und Aufschlaggeschwindigkeit, Spin und Fußarbeit zu analysieren.[s] Was einst Laboranalysen vorbehalten war, steht nun jedem mit einem Smartphone zur Verfügung.

Der blinde Fleck der Tennis-Biomechanik

Doch es gibt einen Haken, der für eine Spielerin wie Kostyuk relevant ist. Ein Großteil der Literatur zur Aufschlag-Biomechanik basiert auf kleinen Gruppen männlicher Experten. Eine Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2026 zur Aufschlagmechanik stellte fest, dass die Forschung sich auf kleine Gruppen männlicher Spitzenspieler stützte und ausdrücklich mehr Studien zu Athletinnen forderte[s], da die Autoren nur eine einzige Studie fanden, die die Belastung der Gelenke von Männern und Frauen beim Aufschlag verglich.[s] Das bedeutet, dass Teile des Frauen-Tennis noch immer anhand von Daten interpretiert werden, die größtenteils an männlichen Körpern erhoben wurden. Und die Spiele sind nicht identisch: Als Forscher entropiebasierte Metriken nutzten, um Schlagmuster in über 200 Grand-Slam-Matches zu analysieren, zeigten Frauen eine größere Richtungsvielfalt bei der Rückhand als Männer.[s] Dennoch war die zentrale Erkenntnis der Studie ernüchternd für alle, die auf spektakuläre Schläge setzen: Die Stabilität der Technik war wichtiger als die Vielfalt, während Verliererinnen und Verlierer zu einem umfangreicheren Schlagrepertoire neigten – ein allerdings kleiner und statistisch nicht signifikanter Unterschied.[s]

Für Kostyuk und ihre Mitspielerinnen liegt das Versprechen der Tennis-Biomechanik nicht in einem Roboter-Coach. Es geht um weniger Verletzungen, intelligentere Trainingsplanung und ein klareres Bild eines Sports, der bis vor Kurzem weitgehend auf Instinkt beruhte. Die offene Frage ist, ob die Daten endlich auch bei den Spielerinnen erhoben werden, die die Schläge tatsächlich ausführen.


Ohne Marketing bleibt von der modernen Tennis-Biomechanik vor allem eines übrig: zwei Messrevolutionen, die dreidimensionale Bewegungserfassung ohne Marker und die Erfassung der physiologischen Belastung ohne Labor. Beide haben sich so schnell weiterentwickelt, dass der Körper einer Spielerin oder eines Spielers sowie ihre oder seine Entscheidungen heute aus Videoaufnahmen und Sensorströmen quantifiziert werden können, die nicht mehr zwingend ein Labor erfordern.

Markerlose Erfassung und das Signal der mechanischen Arbeit

Das System der Universität Bath veranschaulicht den ersten Wandel. Acht synchronisierte Kameras zeichnen mit 200 Hz auf[s]; eine KI-Pipeline nutzt Faster R-CNN zur Erkennung und HRNet zur Schätzung zweidimensionaler Schlüsselpunkte in jedem Frame, die anschließend in 3D trianguliert und zur Steuerung eines eingeschränkten Skelettmodells in OpenSim verwendet werden. Aus den resultierenden Schwerpunkts- und Segmentbahnen berechnete das Team die mechanische Arbeit, also den Energieaufwand für die Beschleunigung und Bewegung des Körpers. Bei 15 Spielerinnen und Spielern korrelierte diese Arbeit nahezu perfekt mit der sprintgemessenen neuromuskulären Ermüdung, mit einem Korrelationskoeffizienten von etwa 0,93.[s] Günstigere Näherungswerte für den Körperschwerpunkt wichen um etwa 40 Prozent in der absoluten Größe ab, doch der Fehler war systematisch, sodass die Methode für die Langzeitbeobachtung einer einzelnen Person geeignet ist, nicht jedoch für den Vergleich zwischen zwei Personen.[s]

Entropie, Stabilität und die Struktur eines Ballwechsels

Die datengetriebene Tennis-Biomechanik beschäftigt sich nicht nur mit Körpern, sondern auch mit Entscheidungen. Um zu quantifizieren, wie vielfältig die Schlagauswahl einer Spielerin oder eines Spielers ist, übernahmen Forscher entropiebasierte Metriken aus der Informationstheorie und teilten die Shannon-Entropie durch ihr Maximum, um einen Diversitätswert zwischen 0 und 1 zu erhalten.[s] Bei der Analyse von über 200 Einzelmatches der Australian Open und US Open 2023 zeigte sich, dass Frauen bei der Rückhand eine höhere Richtungsvielfalt aufwiesen (0,71 gegenüber 0,66 bei Männern), während Männer ihre Vorhand und Schlagtypen breiter streuten.[s] Die zentrale Erkenntnis widersprach der Intuition: Die Stabilität der Technik war wichtiger als die Vielfalt, und Verliererinnen und Verlierer zeigten eine leicht größere Schlagtyp-Diversität als Gewinnerinnen und Gewinner – ein kleiner und statistisch nicht signifikanter Unterschied.[s] Ein breites Repertoire ist nicht gleichbedeutend mit einem siegreichen.

Der Aufschlag, die Schulter und die Datenlücke

Nicht die Rückhand, sondern der Aufschlag dominiert die kinematischen Daten, die in der Übersichtsarbeit von 2026 diskutiert werden, und die Zahlen sind beeindruckend. Während der Beschleunigungsphase des Aufschlags erreicht die interne Rotationsgeschwindigkeit der Schulter bei Weltklasse-Männern etwa 2420 Grad pro Sekunde, bei Frauen hingegen nur etwa 1370[s], der männliche Wert liegt damit rund 77 Prozent höher. Die Ballgeschwindigkeiten beim Aufschlag liegen bei Männern bei etwa 53 Metern pro Sekunde (ca. 119 mph) und bei Frauen bei 44 (ca. 98 mph).[s] Diese Belastung hinterlässt Spuren: Eine prospektive Studie ergab, dass sieben von neun Spitzenbelastungen der Gelenke während des Aufschlags bei Spielerinnen und Spielern auftraten, die später verletzt wurden[s], und College-Daten führen 10,3 bis 12,0 Prozent der Schlagverletzungen auf den Aufschlag zurück, gegenüber 3,0 bis 5,2 Prozent bei der Rückhand.[s]

Hier zeigt sich die Schwäche der Disziplin. Dieselbe Übersichtsarbeit von 2026, die diese Zahlen zusammentrug, stellte fest, dass die meisten Aufschlagstudien auf kleinen Stichproben körperlich gesunder Männer basierten, und identifizierte nur eine einzige Studie, die die Gelenkbelastung zwischen den Geschlechtern verglich.[s] Die Instrumente der Tennis-Biomechanik sind präzise; die Population, auf die sie gerichtet wurden, ist jedoch begrenzt. Die jüngsten Übernahmen von Orreco deuten in diese Richtung: Das Unternehmen kombinierte seine DDSA-Tennis-Übernahme mit der Akquisition von Jennis, einer Plattform für Frauengesundheit, die auf Training und den Menstruationszyklus spezialisiert ist.[s]

Sensorfusion und prädiktive Modelle

Beim Verletzungsrisiko rechtfertigen die Modelle des maschinellen Lernens ihren Platz in der Tennis-Biomechanik. Eine Studie aus Scientific Reports von 2026 fusionierte Daten von 9-Achsen-Trägheitssensoren, optischer Herzfrequenzmessung, GPS und Kraftsensoren und ließ die Datenströme durch LSTM- und Transformer-Netzwerke laufen. Der Transformer erreichte eine Genauigkeit von 91,5 Prozent bei einer AUC von 0,956[s]; Verletzungen konzentrierten sich auf den Schulter-Ellenbogen-Komplex (47,3 Prozent) und die Lenden-Hüft-Region (31,8 Prozent)[s], und 73,2 Prozent der Varianz ergaben sich aus der Wechselwirkung zwischen dem Zeitpunkt der Belastung und ihrer Lokalisation.[s] Eine so hohe Genauigkeit ist beeindruckend, doch ein Modell, das auf einer einzigen Kohorte basiert, muss erst noch beweisen, dass es auf neue Spielerinnen, Spieler und Saisons übertragbar ist.

Selbst Schiedsrichterdaten werden zunehmend als Leistungsdatenquelle genutzt. Tennis Australia gibt an, dass Bolt6 seit 2025 die elektronische Linienrichter-Technologie der Australian Open liefert;[s] ein technischer Bericht beschreibt das System als kontinuierliches Bewegungsmodell mit sechs Freiheitsgraden statt diskreter „In-oder-Out“-Entscheidungen.[s] Da es bereits die Bewegung der Spielerinnen und Spieler erfasst, kann es neben der Ballgeschwindigkeit auch die Aufschlagarmgeschwindigkeit als Nebenprodukt ausgeben, ohne zusätzliche Messungen.[s] Die Kamera des Schiedsrichters und das Biomechanik-Labor verschmelzen zu einem einzigen Datenstrom.

Die Entwicklung der Tennis-Biomechanik ist klar: günstigere Erfassung, leistungsfähigere Modelle, Daten aus bereits vorhandener Infrastruktur. Die nächste Aufgabe der Disziplin ist weniger technischer als demografischer Natur, sie muss diese Instrumente auf Frauen, Nachwuchsspielerinnen und -spieler sowie weniger hoch platzierte Athletinnen und Athleten richten, deren Bewegungsabläufe bisher weitgehend unerforscht bleiben.

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