Alleen vliegen is mooier – de nieuwste generatie schoenen maakt hardlopers aanzienlijk sneller

De revolutie is een permanent gegeven geworden. Sinds Nike bijna tien jaar geleden een hardloopschoen ontwikkelde met een gasgevulde tussenzool en een carbonplaat, is er een hevige concurrentiestrijd gaande tussen sportartikelenbedrijven. Elke gram gewichtsbesparing, elke verandering aan de koolstofvezel, wordt agressief gepromoot. En nu dit: Puma claimt een schoen te hebben ontworpen die een enorme sprong voorwaarts maakt. En die voor iedereen werkt.

Echt? We dagen het bedrijf uit om het te bewijzen met een amateursporter die zich klaar voelt om een ​​marathon onder de vier uur te lopen. Op de loopband in het laboratorium van Puma in Dillenburg, nabij Frankfurt, neemt de Fast-R Nitro Elite 3 het op tegen de momenteel beste hardloopschoenen van Nike en Adidas.

Om te begrijpen wat er gaat gebeuren, is het handig om terug te blikken. In 2017 lanceerde Nike de Vaporfly-schoen met het Breaking2-project. Drie toplopers probeerden een marathon onder de twee uur te lopen op het Formule 1-circuit van Monza, in de slipstream van een auto en tempomakers. De race was vooral een enorme pr-stunt voor de nieuwe schoen, waarvan Nike beweerde dat die de loopefficiëntie met 4 procent zou verbeteren.

Het bedrijf leverde ook een wetenschappelijk onderzoek onder 18 wedstrijdatleten. Deskundigen waren aanvankelijk sceptisch en verklaarden Eliud Kipchoges tijd van 2:00:25 in Monza vooral door de trekkracht van de auto. Maar later bestormden atleten met de rode schoenen de podia bij grote marathons.

Dit leidde soms tot absurde situaties. Atleten die een contract met andere bedrijven hadden, kochten Vaporfly's in winkels en schilderden ze over, zodat het merk van een afstand onzichtbaar was. Zelfs recreatieve sporters beseften al snel: deze schoenen zouden je sneller maken. De Vaporfly verkocht als warme broodjes in sportwinkels en persoonlijke records werden overspoeld met hardlooprondjes.

De New York Times greep dit in 2018 aan als aanleiding voor een grootschalige data-analyse. Ze onderzochten meer dan 500.000 looptijden die amateursporters na marathons en halve marathons op het sociale netwerk Strava hadden gepost. Het resultaat: vrouwen en mannen die overstapten op de Vaporfly waren gemiddeld 3 tot 4 procent sneller dan degenen die hun vorige modellen bleven gebruiken.

Professionals en ambitieuze recreatieve sporters plaatsen hun tijden op Strava. In een update van het onderzoek uit 2018 merkte de New York Times op dat eind 2019 41 procent van alle atleten met een persoonlijk record onder de 3 uur op een marathon op Vaporflys liep.

De beste schoenen van de concurrentie worden vergeleken met het model van Puma: links de Nike Alphafly 3, rechts de Adidas Adizero Adios Pro 4.

Inmiddels hebben alle fabrikanten zogenaamde superschoenen gelanceerd, en degenen die nog steeds zonder carbonplaten in de zool presteren, vormen een duidelijke minderheid. Er zijn diverse onderzoeken die aantonen dat de modellen vergelijkbaar zijn, hoewel het ene merk, afhankelijk van het type hardloper, net iets beter presteert dan het andere. Tenminste, dat was zo tot de lancering van de Puma Fast-R 3 afgelopen voorjaar.

Deze schoen staat nu in een doos op een tafel in de vergaderzaal van het bedrijf Hartmann in Dillenburg. Onze journalist moet hem meteen aantrekken en op de loopband stappen om de loopzuinigheid te testen. Dat is eenvoudig te bepalen. De proefpersoon krijgt een masker om dat meet hoeveel zuurstof er wordt opgenomen en hoeveel _CO2 en zuurstof er wordt uitgeademd. Het zuurstofverbruik geeft aan hoe zuinig een hardloper loopt: hoe minder, hoe beter.

Voordat de schoenen zijn uitgepakt, krijgt de hardloper echter een berisping van sportwetenschapper Nicolai Schneider omdat hij melk in zijn koffie heeft gedaan. Bij de verwerking van de melk door het lichaam ontstaan ​​gassen die de testresultaten vervalsen. De koffie wordt daarom aan de kant gezet en hij rent op een lege maag op de loopband.

De test is simpel. Eerst is er een warming-up van tien minuten, daarna wordt er vijf minuten op elke schoen in een constant tempo gelopen – in ons geval snel genoeg om een ​​marathontijd van vier uur te halen. Elke schoen wordt twee keer getest, in omgekeerde volgorde. Na elke vijf minuten hardloopsessie volgt er een rustpauze van vijf minuten.

We namen drie verschillende modellen mee: de Nike Alphafly 3, de Adidas Adizero Adios Pro 4 en een model uit het tijdperk vóór superschoenen, de Asics Kayano 29. En dan is er nog de Puma Fast-R 3. De vier modellen verschillen aanzienlijk in loopgevoel, hoewel alle carbon schoenen de hardloper letterlijk vooruit katapulteren. De Kayano voelt onhandig aan, als een pieper in vergelijking. Op het scherm voor de loopband stijgt de hartslagcurve snel en na een paar minuten begint de hardloper naar adem te snakken.

Maximilian Grüttner, hoofd sportwetenschappen bij Puma, legt uit waarom loopefficiëntie wordt gemeten. "De schoen is de enige factor waarmee wij als sportartikelenbedrijf de prestaties kunnen beïnvloeden", zegt hij. Loopefficiëntie kan worden getraind; Afrikaanse topatleten lopen bijvoorbeeld veel zuiniger dan welke amateurjogger dan ook. Maar met de juiste schoenen is verbetering voor iedereen mogelijk.

Hartmann is gespecialiseerd in orthopedische technologie en huisvest het Europese laboratorium van Puma. Hier worden topsporters gemeten en geanalyseerd, en er is een kunstgrasveld voor het testen van voetbalschoenen, een 60-meter tartanbaan en een loopband met snelheden tot 80 km/u.

Geen mens kan zo snel rennen, maar de band maakt het mogelijk om bijvoorbeeld topsprinters te analyseren. Sensoren worden op verschillende plekken op hun lichaam bevestigd, waardoor hun bewegingen ruimtelijk kunnen worden weergegeven. Om dit te demonstreren, roept sportwetenschapper Schneider een animatie van Marcell Jacobs op zijn computer op.

Hij kan vrij worden gedraaid en vanuit verschillende perspectieven worden bekeken, waardoor 64 gewrichtshoeken met een nauwkeurigheid van 3/4 graden kunnen worden onderzocht. Dit wordt onder andere gebruikt om een ​​schoen nauwkeurig af te stellen voor optimale ondersteuning van de voorwaartse beweging tijdens het hardlopen, of dit nu door de vorm van de carbonplaat is of, in het geval van sprinters, door de positionering van de spikes.

De computer was ook een cruciaal hulpmiddel bij de ontwikkeling van de Fast-R 3 marathonschoen. Gegevens van topsporters werden verzameld en gedigitaliseerd in het Nitro Lab. De avatars kregen vervolgens een digitale schoen, die de onderzoekers naar wens konden aanpassen. Pas toen ze ervan overtuigd waren dat ze vooruitgang hadden geboekt, werd een prototype gebouwd en in de praktijk getest door hardlopers.

Onze journalist heeft inmiddels zo'n test afgerond. De resultaten zijn duidelijk: de Puma-schoen verbetert de loopefficiëntie met 1,81 procent ten opzichte van de Adidas, met 4,76 procent ten opzichte van de Nike en zelfs met 7,61 procent ten opzichte van de Asics. Interessant genoeg komt dit niet overeen met de subjectieve perceptie. De proefpersoon voelde zich bijzonder comfortabel in de Nike, maar helemaal niet in de Adidas.

Maar wat betekenen deze percentages op de weg? Ervan uitgaande dat de testloper vier uur nodig had gehad om de marathon te voltooien met het Adidas-model, zou hij met de Puma-schoen 4:28 minuten sneller zijn geweest. Vergeleken met de Nike-schoen is de tijd 11:36 minuten, en met de Asics zelfs 18:18.

Dit toont duidelijk de evolutie van hardloopschoenen sinds 2017 aan. Waar iemand voorheen met een conventionele schoen zoals de Kayano na vier uur met plezier over de finish kwam, zou hij nu met hetzelfde energieverbruik, maar dan in een nieuwe schoen, in 3:41:42 juichen. En de vergelijking met de Alphafly is ook interessant. Nike's topmodel is zeker iets sneller dan de Vaporfly uit 2017, waarin de Keniaan Kelvin Kiptum een ​​wereldrecord van 2:00:35 liep. De Puma is bijna 5 procent sneller.

Maar kan een verbetering van de loopefficiëntie zich direct vertalen in een verbetering van de looptijd? Hierover wordt al veel gediscussieerd sinds de komst van superschoenen. Een onderzoek uit 2019 toonde aan dat het effect afneemt naarmate de snelheid toeneemt. Wie langzamer loopt dan 10,8 km/u (gelijk aan een marathon in 3:55) kan er onevenredig veel profijt van hebben; in het tempo van toplopers wordt ongeveer twee derde van de gewonnen loopefficiëntie nog steeds omgezet in tijdsbesparing. Uitgaande van 4 procent zou dit voor een toploper nog steeds ongeveer 2,7 procent zijn.

De kern van de zaak is dat niet iedereen evenveel baat heeft bij deze schoenen. In 2023 testten onderzoekers zeven Afrikaanse toplopers en zeven Europese topsporters in vier verschillende Adidas-modellen. Drie paar schoenen waren moderne modellen met een tussenzool van schuim en een harde plaat, en het vierde paar was een zogenaamde raceflat, een typische raceschoen uit de periode vóór 2017.

De resultaten waren opvallend: één hardloper verbeterde zijn loopefficiëntie met maar liefst 11,4 procent met de superschoenen, terwijl een ander er maximaal 11,3 procent op achteruitging. Sindsdien wordt er onderscheid gemaakt tussen hardlopers die wel en niet reageerden op deze schoenen. Interessant genoeg waren de verschillen groter bij de topsporters dan bij de amateursporters, die maximaal 1,1 procent aan loopefficiëntie verloren.

Puma liet de Fast-R 3 testen door dezelfde onderzoekers die de eerste studie naar de Nike Vaporfly hadden uitgevoerd. Vier vrouwen en elf mannen deden mee, allemaal ambitieuze recreatieve sporters. De schoen werd vergeleken met de beste modellen van Nike en Adidas, en met Puma's voorganger, de Fast-R 2; hij presteerde consistent gemiddeld meer dan 3 procent beter. En er waren geen non-respondenten.

Inmiddels hebben meer dan 70 amateursporters van verschillende niveaus aan de proef meegedaan. Iedereen mocht zijn favoriete schoen meenemen en liep met de Fast-R 3 allemaal maximaal 6 procent en minimaal 1 procent efficiënter. Onze proefpersoon vormde daarop geen uitzondering.

Hoe heeft Puma dit bereikt? "Digitalisering was de sleutel", zegt sportwetenschapper Grüttner. In het computermodel kreeg de hardloper eerst een Fast-R 2, waarna ze nauwkeurig keken. Waar zitten de druklijnen tijdens de landing en afzet? Waar helpt het schuim? Waar moet de carbonplaat verstevigd worden, en waar is dat misschien helemaal niet nodig?

Het gewicht van de schoen is een cruciale factor; volgens Grüttner komt 100 gram minder overeen met een verbetering van 1 procent in loopefficiëntie. Puma is erin geslaagd de marathonschoen aanzienlijk slanker te maken. Waar de Fast-R 2 met 246 gram een ​​zwaargewicht onder de superschoenen was, weegt zijn opvolger, de Fast-R 3, slechts 167 gram.

Vergelijk je de marathonschoenen van vandaag met de wedstrijdschoenen van vroeger, dan valt de dikke zool meteen op. Volgens Romain Girard, Head of Innovation bij Puma, is dit cruciaal voor betere prestaties. Het plastic is geschuimd met gassen, waardoor het lichter is. Tegelijkertijd is de zool ontworpen om zoveel mogelijk energie te absorberen en terug te geven tijdens de afzet.

Volgens Girard ligt dit energierendement momenteel tussen de 92 en 95 procent. Het doel van de bedrijven is om zo dicht mogelijk bij de 100 procent te komen. Ze experimenteren met verschillende soorten plastic, met verschillende gassen en met de machines die het gas in het plastic pompen. Daarbij wordt ook de vorm van de gasbellen in het plastic geperfectioneerd. Ze moeten niet rond zijn, maar langwerpig – en zo gepositioneerd dat ze de zool stabiliseren en de energie in de juiste richting sturen.

"Deze bubbels vormen momenteel het strijdtoneel voor grote schoenenfabrikanten", zegt Girard. Bedrijven werven niet langer alleen schoenmakers; ze zijn nu op zoek naar gespecialiseerde ingenieurs en chemici. Deze ingenieurs zorgen ook voor de koolstof en de vorm van de plaat die in het schuim is ingebouwd. Deze werkt als een veer, maar is niet bedoeld als een trampoline; in plaats daarvan is het bedoeld om de teruggekaatste energie van het schuim om te zetten in voorwaartse beweging.

Om dit te bereiken, worden soms onconventionele ideeën gebruikt. Omdat hardlopers de neiging hebben om af te zetten met hun grote teen, zei een topsporter ervan overtuigd te zijn dat hij met een langere teen nog sneller zou kunnen zijn. Puma experimenteerde hiermee in computeranimatie en kwam uiteindelijk op het idee om de carbonplaat iets verder dan de teen te verlengen.

Dit heeft een klein beetje bijgedragen aan de verbetering van de schoen. Wat nog ontbreekt, is het bewijs van zijn topklasse op de weg. De Braziliaanse triatleet Manoel Messias maakte dit voorjaar een statement toen hij als eerste de magische grens van 2:30 doorbrak in de afsluitende marathon van een Ironman-race – en hij deed dat met een ruime voorsprong, met een finishtijd van 2:26:50.

Maar wat is er mogelijk in een gewone marathon, bijvoorbeeld in Berlijn, Londen of Chicago? Als Puma erin slaagt atleten te werven die nu 2:03 lopen, hun loopefficiëntie met 4 procent te verbeteren met de Fast-R 3 en twee derde daarvan om te zetten in tijdsbesparing, dan zou de 2-uursbarrière doorbroken kunnen worden. "Dat zou de heilige graal zijn", zegt Girard, Head of Innovation bij Puma.

Een artikel uit de « NZZ am Sonntag »