Im nächsten Monat werden Eistänzer, Rennfahrer und Eishockeyspieler ihre rasiermesserscharfen Schlittschuhe schnüren, um an einigen der beliebtesten Olympischen Winterspiele teilzunehmen. Aber Klingen an Stiefeln waren jahrhundertelang nicht nur für Sport und Freizeit gedacht - sie waren die einzige Art, wie manche Menschen im Winter reisen mussten. Der Schlittschuh stammt aus der Bronzezeit, als Menschen in ganz Osteuropa und Russland Schlittschuhe aus tierischen Schienbeinknochen bauten, mit denen sie auf ganz andere Weise gleiten konnten als heutige Sportler.
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In den Niederlanden des 15. Jahrhunderts wurde in den kalten Monaten am häufigsten mit Schlittschuhen gereist, sagt Federico Formenti, Physiologe und Sportwissenschaftler am King's College London, der sich mit der Entwicklung von Schlittschuhen befasst hat. Netze von Kanälen, die die Holländer bauten, um Wassermühlen anzutreiben und Ackerland im Sommer zu bewässern, wurden zu gefrorenen Autobahnen, an denen Tausende im Winter vorbeifuhren. (Einheimische und Besucher gehen immer noch aufs Eis, obwohl idyllische Wintertage mit Schnee und Eis heute seltener sind.)
"Sie waren dort so beliebt wie Autos heute in Amerika", sagt Formenti. "Das war der Anreiz, neue Lösungen zu versuchen, um die Schlittschuhe zu verbessern, damit die Menschen schneller reisen können."
Die zentrale Rolle der Schlittschuhe in der Geschichte des niederländischen Transportwesens könnte damit zusammenhängen, dass die Niederländer im Eisschnelllauf mehr kombinierte Medaillen und Goldmedaillen haben als jedes andere Land in der Geschichte der Olympischen Spiele.
Unabhängig von ihrer Konstruktion funktionieren alle Skates nach dem gleichen Prinzip: Wenn sich die Klinge über Eis bewegt, schmilzt sie eine dünne Wasserschicht, die es dem Skater ermöglicht, zu gleiten. Die Geschwindigkeit und Funktion eines Skates hängt jedoch von der Form und Größe der Klinge und des Schuhs ab. Schlaggeschwindigkeit der Klingenstärke und der Stabilität des Schuhs. Und eine lange Klinge sorgt für einen im Allgemeinen schnelleren Skate, sagt Formenti.
„Wenn Sie eine lange Klinge haben, wird Ihr Gewicht auf einen größeren Bereich verteilt“, erklärt er. "Die Klinge sinkt nicht so stark in das Eis, sodass Sie leichter gleiten können, da es weniger Reibung gibt."
Seit dem 15. Jahrhundert haben die Schlittschuhe jedoch neue Kugeln, Innovationen und Gesamtkonstruktionen erhalten, die mehr als nur die Geschwindigkeit verbessern sollen. Eiskunstläufer haben jetzt Zehenpicks, um sich zu drehen, während Eishockeyspieler zweischneidige Klingen für schärfere Stopps haben. Alle heutigen Iterationen stammen jedoch aus einer gemeinsamen Quelle, die mindestens 3.000 Jahre zurückliegt, als Menschen zum ersten Mal Schlittschuhe aus Tierknochen bauten, um das Reisen im Winter zu vereinfachen.
Diese Schlittschuhe waren ganz anders als die heutigen. Während moderne Skates schmale Klingen haben und sich nur vorwärts und rückwärts bewegen, liegen sie flach und können in alle Richtungen gleiten.
"Winterlandschaft mit Eisläufern", ein Ölgemälde von Hendrick Avercamp um 1608. (Wikimedia Commons) 
Ein großes Gemälde von Winterfreunden im Central Park von Manhattan von Agnes Tait, das mit Unterstützung des Public Works of Art-Projekts im Winter 1933-1934 angefertigt wurde. (Smithsonian American Art Museum) 
Eishockeyschlittschuhe, die von Hall-of-Famer Gordie Howe getragen wurden, als er Mitglied des New England der World Hockey Association war. (National Museum of American History) 
Eine Fotografie der olympischen Goldmedaillengewinnerin Dorothy Hamill aus dem Jahr 1976. (National Portrait Gallery, Smithsonian Institution; Geschenk der Zeitschrift Time) 
Weste und Skates von Werner Groebli, „Mr. Frick “des legendären Eislauf-Duos„ Frick and Frack “. Werner, der als Kind in der Schweiz mit dem Skaten begann, war am bekanntesten für seinen Spread-Eagle-Cantilever-Move, bei dem er einen Inside-Spread-Eagle mit weisenden Füßen ausführte gleichzeitig nach innen und nach hinten gelehnt. (National Museum of American History) 
Von der norwegischen Eiskunstläuferin Sonja Henie signierte und getragene Schlittschuhe, die maßgeblich zur Popularität des Sports beitrug. Ihre beeindruckende Auswahl an Drehungen und Sprüngen brachte ihr drei olympische Goldmedaillen ein. (National Museum of American History) Formenti wollte verstehen, wie sich die für Schlittschuhe benötigte menschliche Energie im Laufe der Zeit verändert hat. Deshalb führte er 2006 ein Experiment durch, bei dem fünf ehemalige professionelle Kurzstrecken-Eisschnellläufer vier verschiedene historische Schlittschuhe und ein modernes Modell testeten. Die von ihm getesteten Skatestile reichten von Repliken bronzezeitlicher Bone Skates bis hin zu modernen Stahlskates. Er bezog Modelle aus dem 13., 15. und 18. Jahrhundert, um die schrittweise Entwicklung im Laufe der Zeit abzubilden. Für die beiden anderen verwendete er eine Replik des Modells aus dem 13. Jahrhundert und Museumsexemplare.
Seine Ergebnisse zeigten den dramatischen Effekt, den die Einführung der Metallklinge im 13. Jahrhundert auf die Skatedynamik hatte. Die Metallklinge aus in Holz eingebettetem Eisen verdoppelte die Geschwindigkeit von Schlittschuhen beinahe von etwa 4 km / h auf 6 km / h. Die Einführung robusterer Bindungen im 15. Jahrhundert trug dazu bei, die Geschwindigkeit wieder auf etwa 10 km / h zu steigern.
Heute können Skater mit einem Weltrekord von 36, 80 Meilen pro Stunde, den der Russe Pavel Kulizhinkov bei der Weltmeisterschaft 2015 aufgestellt hat, viermal schneller als mit den ursprünglichen Bone Skates fahren.
Warum hat Metall so einen Unterschied gemacht? "Die Metallklinge ermöglicht die Kontrolle über den Skate, und dann erhöht man diese Kontrolle, indem man den Skate fest an die Füße bindet", sagt Formenti. Er erklärt, dass eine verbesserte Kontrolle längere Schritte ermöglicht: „Ihre Füße müssen stabil auf der Klinge stehen, anstatt zu wackeln, was bei älteren Skates der Fall war.“
Einige Skate-Innovationen sind jedoch so weit gegangen, dass sie dem Skater nicht mehr zugute kommen. Moderne Bindungen auf Skates sorgen für mehr Stabilität, kraftvollere Schritte und theoretisch weniger Knöcheldrehungen. James Richards, ein Forscher für Sportbiomechanik an der Universität von Delaware, sagt jedoch, dass die Steifheit des modernen Eiskunstlaufstiefels die Bewegung so stark einschränkt, dass es tatsächlich zu Verletzungen kommen kann, wenn ein Skater von einem Sprung landet.
"Es gibt Stabilität in alle Richtungen und das ist wahrscheinlich nicht der richtige Weg", sagt Richards. "Im Wesentlichen ist das, was sie getan haben, eine Besetzung."
Knöchelverstauchungen und Überlastungsverletzungen wie Stressbrüche und Schmerzen im unteren Rückenbereich sind bei Eiskunstläufern aufgrund der Restriktivität des Stiefels häufig, so Richards. Er zitiert eine Studie aus dem Jahr 2003, aus der hervorgeht, dass fast die Hälfte einer Gruppe von 469 Elite-Nachwuchs-Skatern im Wettkampf Verletzungen durch Überbeanspruchung erlitten hat.
Hockey und Speedskates haben sich dagegen in den letzten Jahren schneller entwickelt. Hockey-Skates haben im Knöchel an Beweglichkeit gewonnen, und Speed-Skating-Schlittschuhe mit Klappstiefeln ermöglichen es den Rennfahrern, ihre Klingen für längere Zeit auf dem Eis zu halten und höhere Beschleunigungen zu erreichen. "Hockey-Skates und Speed-Skates sind viel ausgefeilter als die aktuellen Eiskunstläufer", sagt Richards. Der Markt für Hockey-Skates sei größer als der für Eiskunstläufer, und diese Sportarten seien in der Tradition nicht so verankert wie Eiskunstlauf.
Eine Replik von 1800 v. Chr. Tierknochenrochen. (Federico Formenti) Trotz dieser Neuerungen ist es demütig, sich daran zu erinnern, dass unsere Vorfahren seit mindestens 3.000 Jahren auf dem Eis herumtollen. In besonders flachen und feuchten Regionen Ungarns, Skandinaviens, Deutschlands und anderswo wurden Knochenrochen gefunden, die im Allgemeinen aus den Schienbeinknochen von Rindern und Pferden hergestellt werden. Sie seien billig und einfach herzustellen und für den Durchschnittsbürger zugänglich gewesen, sagt Hans Christian Küchelmann, Bioarchäologe an der Universität Groningen in den Niederlanden.
„Die Herstellung von Bone Skates ist keine aufwändige Aufgabe“, sagt Küchelmann. Er sollte wissen: Er hat einmal selbst ein Paar gebildet, um die Bronzezeit zu verstehen. Zuerst musste er den Knochen beschaffen, indem er sich an den Direktor des Sofioter Zoos in Bulgarien wandte, der ihm Pferdereste aus der Löwengrube anbot. Dann entschälte und säuberte er diese Knochen, bohrte mit einer modernen Bohrmaschine vorne und hinten Löcher und befestigte Lederriemen, mit denen die Knochen an seinen Stiefeln befestigt waren.
Schließlich gab er ihnen einen Versuch. Sein Fazit: "Es war sehr interessant und herausfordernd."
Während moderne Skates mit Klingen nur vorwärts und rückwärts fahren, liegen Bone Skates flach und können in alle Richtungen gleiten. „In modernen Skates haben Sie diese Klinge und machen eine Art scherenartige Bewegung. Sie drücken sich selbst und treiben sich selbst an, indem Sie Ihr Bein zur Seite schieben“, sagt Küchelmann. "Aber mit den Bone Skates geht das nicht."
Es ist schwer zu sagen, ob die Menschen in der Bronzezeit diese frühen Schlittschuhe nicht nur zum Reisen benutzten, da schriftliche Aufzeichnungen aus dieser Zeit nicht existieren. Aufzeichnungen und Gemälde aus dem 14. und 15. Jahrhundert, in denen Erwachsene und Kinder auf dem Eis huschen, deuten jedoch darauf hin, dass die Freizeit seit langem mindestens ein Bestandteil des Skatens ist.
Wenn sich heute in den Niederlanden Eis bildet, das dick genug ist, um weiterzulaufen, ist das Anlass zum Feiern. „Sofort ist die ganze Stadt auf dem Eis“, sagt Küchelmann. „Man konnte den Bürgermeister auf Schlittschuhen treffen, Familien, älteren Leuten, Punkrockern, was auch immer. Die Leute verkaufen heißen Wein und Würstchen auf dem Eis. Es ist wie eine Messe. "
Während die Eislaufkultur weiterlebt, könnte die Designentwicklung zumindest einiger Schlittschuhe zum Stillstand kommen. Richards seinerseits glaubt nicht, dass sich der Eiskunstlauf in absehbarer Zeit stark verändern wird, da sich im Laufe des letzten Jahrhunderts so wenig an seinem Design geändert hat. "Viele der Gründe, warum [die Skater] sich in dem befinden, in dem sie sich befinden, sind Tradition", sagt Richards. "Es gibt kaum einen Anreiz, sich auf den Weg zu machen und wichtige Ressourcen für einen großen Neuentwickler des Skates bereitzustellen."
