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Gibt es bei den Schwimm-Weltrekorden Grenzen?

1. Mai 2008

Are there Limits to Swimming World Records?

1 May 2008


Von / By Felix K. Gmünder

© Felix Gmünder, limmatsharkszürich
In den letzten zwanzig Jahren erschienen zahlreiche Studien zum Thema Grenzen bei der Weltrekord-Entwicklung im Laufsport. In den 80er und 90er Jahren des 20. Jahrhunderts glaubte man noch, die Weltrekordentwicklung in den Laufdisziplinen verlaufe linear, sowohl bei Männern und bei Frauen, ja, es wurde sogar von Einzelnen vorausgesagt, dass Frauen über längere Strecken in Zukunft schneller laufen werden als Männer.

Heute weiss man, dass dem nicht so ist. Die Entwicklung der Weltrekorde hat sich abgeflacht und die Schere zwischen Männern und Frauen hat sich wieder geöffnet, insbesondere seit in den 90er Jahren die Dopingbekämpfung immer erfolgreicher wurde.

Im Schwimmsport fehlten bislang solche Studien. Erst im letzten Jahr ist eine Studie veröffentlicht worden, die die Entwicklung der Weltrekorde im Schwimmen bei Männern und Frauen über 100 m, 200 m und 400 m Freistil seit 1957 analysierte (Nevill, A.M. et al.: Are there limits to swimming world records? Int. J. Sports med. 2007; 28:1012-1017).

Die Autoren suchten mit der 'Best-Fit'-Methode nach dem am besten passenden Modell für die Weltrekordentwicklungen in den genannten Disziplinen. Das 'Best-Fit'-Modell ist eine abgeflachte S-Kurve, genauer gesagt eine so genannte [logistische Kurve].

Das bedeutet, dass die Weltrekordentwicklung zuerst langsam (anfangs 60er Jahre), dann beschleunigt (bis Ende 80er Jahre) und dann wieder verlangsamt verlief. Bei den Männern ist das 'S' weniger stark ausgeprägt als bei den Frauen.

In der folgenden Figur wird die Entwicklung der Weltrekorde seit 1957 gezeigt mit der 'Best-Fit' logistischen -Kurve.
Over the past twenty years, numerous studies were published that discussed whether there are limits to human running performance. In the 1980ies and 1990ies, the common understanding was that the world records in running will improve in a linear way, both for men and women. It was even proposed that women will in a not so far future run faster than men, in particular over the long distances.

It became evident in recent years that this is not going to happen. The world records have reached a plateau, and the gender gap has opened again since anti-doping control has become more effective and efficient.

In swimming, no such studies had been available until last year, when a study was published that analysed the development of swimming world records for men and women over 100, 200 and 400 m freestyle since 1957 (Nevill, A.M. et al.: Are there limits to swimming world records? Int. J. Sports med. 2007; 28:1012-1017).

The authors tested several statistic models for best fit in the disciplines mentioned. The best-fit model is a flattened S-shaped [logistic curve].

This means that the world records in the beginning improved only slowly (1960ies), then accelerated (until end of 1980ies) and have since begun to plateau. The S-shape is less pronounced with men than with women.

The following graph shows the course of world records since 1957 including the best-fit logistic curve.

Die maximalen Schwimmgeschwindigkeitszunahmen pro Jahr, gemessen in den sechziger und siebziger Jahren betrugen wie in folgender Tabelle gezeigt:

  Männer Frauen
100 m Freistil: 0.009 ms-1 0.015 ms-1
200 m Freistil: 0.012 ms-1 0.014 ms-1
400 m Freistil: 0.011 ms-1 0.019 ms-1


Die Frauen verbesserten sich in den 70er Jahren deutlich mehr als die Männer. Seither haben sich die geschlechterspezifischen Unterschiede aber wieder auf etwa zehn Prozent vergrössert (s. auch Geschlechterspezifische Unterschiede bei der anaeroben Leistungsfähigkeit).

Die Autoren betonen, dass der damalige beschleunigte Anstieg nicht nur auf das Doping zurückzuführen sei, sondern auch auf die damaligen grossen Fortschritte in der Sportmedizin, Trainingslehre, im Schwimmbecken (tiefere Becken, Überlaufrinnen, Anti-Wellenleinen etc.) und wegen Regeländerungen.

Seit mehr als zehn Jahren hat sich die Weltrekordentwicklung aber deutlich verlangsamt, d.h. um etwa einen Faktor 10 bei den Männern und noch deutlicher bei den Frauen, wie in folgender Tabelle gezeigt wird (Geschwindigkeitssteigerung pro Jahr).

  Männer Frauen
100 m Freistil: 0.0013 ms-1 0.0006 ms-1
200 m Freistil: 0.0013 ms-1 0.00013 ms-1
400 m Freistil: 0.001 ms-1 0.00026 ms-1


Umgerechnet auf die effektiven Schwimmzeiten kann für die Weltrekordentwicklung in den kommenden zehn bis zwölf Jahren (bis ca. 2020) folgendes Potenzial abgeschätzt werden:

  Verbesserungspotenzial bis 2020 Männer Verbesserungspotenzial bis 2020 Frauen
100 m Freistil: 0.3 s (Plateau-Modell)
0.9 s (Lineares Modell) 		0.15 s (Plateau-Modell)
0.8 s (Lineares Modell)
200 m Freistil: 0.6 s (Plateau-Modell)
2.5 s (Lineares Modell) 		0.09 s (Plateau-Modell)
1.5 s (Lineares Modell)
400 m Freistil: 1.2 s (Plateau-Modell)
8 s (Lineares Modell) 		0.38 s (Plateau-Modell)
2 s (Lineares Modell)


Das Plateau-Modell geht davon aus, dass sich die Weltrekordentwicklung deutlich verlangsamt hat und dass keine wesentlichen Verbesserungen mehr möglich sind. Das würde erklären, warum „schnellere“ Anzüge als Mittel willkommen sind, die Verlangsamung der Weltrekordentwicklung zu stoppen und zur früheren, schnelleren Entwicklung zurückzukehren. Falls diese Anzüge tatsächlich schnellere Geschwindigkeiten zulassen (die Hersteller sprechen von zwei bis vier Prozent), müsste dies in einer Stagnationsphase deutlich sichtbar werden. Über 200 m Freistil bei den Männern entsprechen zwei Prozent rund zwei Sekunden, bei den Frauen sogar mehr.

Das lineare Modell hingegen geht von der optimistischen Annahme aus, dass die Weltrekorde sich seit 1980 linear weiter verbessert haben und weiter verbessern werden wie in der Tabelle gezeigt. 		Swimming speeds accelerated most in the sixties and seventies as shown in the following table.


  Men Women
100 m Free: 0.009 ms-1 0.015 ms-1
200 m Free: 0.012 ms-1 0.014 ms-1
400 m Free: 0.011 ms-1 0.019 ms-1


Women swimming speeds improved remarkably faster than men’s. Since the 1970ies, the gender-specific gap has opened again to about 10% (see Gender-specific Differences in Anaerobic Swimming Performance).

The authors emphasise, that the accelerated increase in swimming speed in that period is not only because of drug abuse, but also falls into a period when tremendous progress was made in sports medicine, training methodology, and pool engineering (deeper, deck-levelled pools, energy absorbing lines etc.) as well as new swimming rules.

For more than 10 years, the rate at which world records were set has clearly decelerated, by about a factor of 10 with men and even more pronounced with women, as shown in the following table (increase in swimming speed per year).


  Men Women
100 m Free: 0.0013 ms-1 0.0006 ms-1
200 m Free: 0.0013 ms-1 0.00013 ms-1
400 m Free: 0.001 ms-1 0.00026 ms-1


If these data are applied to actual swimming times, the world records could improve during the next ten to twelve years as follows.

  Room for improvement until 2020 Men Room for improvement until 2020 Women
100 m free: 0.3 s (Plateau model)
0.9 s (Linear model) 		0.15 s (Plateau model)
0.8 s (Linear model)
200 m free: 0.6 s (Plateau model)
2.5 s(Linear model) 		0.09 s (Plateau model)
1.5 s (Linear model)
400 m free: 1.2 s (Plateau model)
8 s ((Linear model) 		0.38 s (Plateau model)
2 s (Linear model)


The plateau model implies that the rate of world record improvements has drastically decelerated and the potential for future improvements is dire. This could explain why “faster” suits are welcome to stop this trend and revert to the previous state. If these suits really allow for faster swimming speeds, the manufacturers claim two to four percent, this should become clearly visible in times of world record stagnation. Two percent over 200 m freestyle correspond to about two seconds for men and to even more for women.

If the linear model were valid, which reflects an optimistic interpretation of the data recorded since 1980, the world records could continue to improve as shown in the table.
 
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