Die lange Reise, mathematisch und anderweitig, zu schritthaltenden Schuhen

Im Jahr 2017, etwa zu der Zeit, als Nike an seinem Breaking-2-Projekt arbeitete, wurde ich von einem frühmorgendlichen Gedanken heimgesucht, während ich zur Bahn joggte, um meine Intervall-Workout-Gruppe zu treffen. Es war 5 Uhr morgens an einem dunklen, nieseligen Dienstagmorgen, wenn Sie es genau wissen wollen.

Der Gedanke kam mir folgendermaßen: Ich wette, ich könnte einen Laufschuh entwerfen, der die Energie besser zurückgibt, wenn ich die Zwischensohle so gestalten würde, dass sie auf die Kräfte reagiert, die beim Laufen auf sie einwirken. Lassen Sie uns konkreter werden. Wenn man davon ausgeht, dass die Kräfte größer sind, wenn man schneller läuft, könnte man eine Reihe von Schuhen entwickeln, die auf die Kräfte zwischen schnellem Laufen und leichtem Joggen reagieren. So entstand die erste Idee für auf das Tempo abgestimmte Laufschuhe. Ich wusste nicht, dass ich noch einen langen, langen Weg vor mir hatte.

Nur eine kurze Randbemerkung in einem ansonsten sehr langen Beitrag, um zu sagen, dass ich ein lebenslanger Läufer bin und meine Karriere damit verbracht habe, Schuhe für Läufer herzustellen. Ich will damit nur sagen, dass die Idee, Schuhe zu machen, nicht zufällig an einem Dienstagmorgen entstanden ist.

Man braucht Formeln, wenn man etwas präzise entwickeln will. Ich dachte, ich müsste nur die Formeln nachschlagen, und sie würden mir sagen, wie ich eine Reihe von Schuhen mit abgestimmtem Tempo entwickeln kann. Aber es gab keine Formeln. Es gab zwar einige vielversprechende Hinweise, aber letztlich nichts, was mir bei der Entwicklung eines konkreten Produkts helfen würde. Also beschloss ich, es selbst herauszufinden (so hartnäckig bin ich nun einmal).

Wie alle anderen auf der Welt nahm ich an, dass das Laufen federartige Bewegungen beinhaltet. Und wenn Federn im Spiel wären, dann gäbe es vielleicht eine harmonische Resonanz, die mit bestimmten Schrittlängen und Kadenzen (d. h. Geschwindigkeiten) verbunden wäre. Wenn man einen Schuh so konstruieren könnte, dass er mit einer Resonanzfrequenz übereinstimmt, dann könnte man viel mehr Energie zurückgewinnen. Das ist die Grundidee, mit der ich angefangen habe. Aber hier ist, was ich noch nicht wusste. Sie war völlig falsch.

In der Zwischenzeit arbeitete ich mit meinem Highschool-Lauffreund John zusammen, um unsere Geschichte "Resonanzfrequenz bedeutet mehr Energierückgabe mit auf das Tempo abgestimmten Schuhen" am besten zu erzählen. Die Geschichte wurde besser und die Partnerschaft klappte, also beschlossen John und ich, Vimazi zu gründen. Nach der Gründung sammelten wir einige Freunde und Familienmitglieder um uns, die in das Unternehmen investierten, während wir die Idee weiter verfolgten.

Gleichzeitig arbeitete ich an den Formeln für die Konstruktion, damit ich einen Prototyp des Schuhs bauen und testen konnte. Ich habe alle Forschungsberichte und Bücher zu diesem Thema gelesen. Dann begann ich mit der Ausarbeitung der mathematischen und physikalischen Formeln. Aber es gab ein großes Problem: Wenn ich echte Zahlen als Eingaben verwendete (es gibt viele veröffentlichte Kraftmessungen, und ich hatte einige meiner eigenen Daten, die mit den veröffentlichten Daten übereinstimmten), konnte ich kein sinnvolles Ergebnis erzielen. Ich meine damit, dass die Eigenschaften einer Feder in einem Schuh zu keinem Ergebnis führten, das den Laufmessungen ähnelte, die jemand gemacht hatte. Meine Zahlen für die Resonanz lagen um den Faktor 5 daneben. Das ist eine gigantische Diskrepanz, und es war ein Tiefpunkt für mich. Entweder wusste ich nicht, wie man die einfache Berechnung der gedämpften harmonischen Bewegung durchführt (die jeder im Internet nachschlagen kann), oder ich war auf dem falschen Dampfer. Hand auf die Stirn! Wie soll ich John die Nachricht überbringen?

Zurück zum Reißbrett. Wenn es sich nicht um eine harmonische Bewegung handelt (das ist es, was man erhält, wenn man auf einer Feder hüpft), was ist dann los? Wir reden hier nicht über das, was im Körper passiert, sondern über einen Schuh aus einem einfachen, federnden Material. Wenn die Energierückgabe gleich der harmonischen Bewegung ist, und wenn die harmonische Bewegung nicht annähernd zu realen Messungen führt, was ist dann die Energierückgabe?

Ein weiterer Gedanke kam mir, und er traf mich hart. Vielleicht gibt es so etwas wie Energierückgabe nicht. Vielleicht gibt es nur Stoßdämpfung und Vortrieb. Und wenn das der Fall ist, ist dann die Abstimmung des Tempos noch in irgendeiner Weise wertvoll?

Ja, das ist es!

Wenn der Aufprallschock mit dem Tempo zunimmt und die Vortriebskraft mit dem Tempo steigt, dann ist es möglich, Schuhe zu entwickeln, die sowohl den Aufprall dämpfen als auch beim Abstoßen keine Energie verschwenden. Tatsächlich habe ich etwas entdeckt, das für einen Läufer wertvoller ist als die Energierückgabe: Maximale Dämpfung bei effizienterem Vortrieb lässt sich durch Tempotuning erreichen. 

Als John und ich anfingen, die Kernprinzipien zu diskutieren, die unsere Marke beleben sollten - Prinzipien, die wir leben wollten -, führte er uns durch etwas, das er miterfunden hat: Brand Gravity. Während dieses Prozesses fanden wir heraus, dass unser Leitfaden, unser Polarstern, darin bestehen würde, der Wahrheit nachzugehen. Das Streben nach Wahrheit führte dazu, dass wir die Ideen von Resonanz und Quellen über Bord warfen. (Um ehrlich zu sein, habe ich ein paar Jahre gebraucht, um das zu begreifen.)

Ich brauchte jedoch immer noch Formeln für die Entwicklung von Schuhen, die auf das Tempo abgestimmt sind, und bis jetzt hatte ich nur Resonanz und Federn ausgeschlossen. Vielleicht würde mir das Sammeln von Daten über Kräfte je nach Tempo helfen, die benötigten Formeln zu finden.

Mit einem gut konzipierten Experiment könnte ich die störenden Variablen kontrollieren und Formeln erhalten, die mir sagen, wie sich die Kräfte je nach Tempo verändern. Dann konnte ich die Schaumstoffdichten berechnen, die zur Maximierung der Dämpfung und der Antriebseffizienz erforderlich waren. Wir führten ein Experiment durch und sammelten die Daten. Außerdem meldete ich die Erfindung zur Abstimmung einer Zwischensohle auf das Tempo zum Patent an.

Die Daten lieferten mir die Formeln, die ich suchte. Aber die Daten deuteten darauf hin, dass es beim Laufen um mehr geht als nur darum, wie ein Schuh drückt. Etwas Grundlegendes. Die Daten waren so konsistent, die Korrelationen waren so stark, dass ich dachte, es müsse etwas Physikalisches, etwas Mathematisches dahinterstecken. Aber was? Und wen interessiert das? Immerhin hatte ich meine technischen Formeln, funktionierende Prototypen, ein angemeldetes Patent und eine Firmengründung. Wir hatten auch mehr Geld von Investoren erhalten und einen Markennamen und ein Logo registriert. Warum sollten wir uns nicht einfach darauf konzentrieren, Covid zu durchlaufen und unsere Schuhdesigns zu entwickeln?

Die Wahrheit. Ich wollte der Wahrheit nachgehen und wissen, was auf einer tieferen Ebene vor sich geht. Ich wollte auch den Beweis, den mathematischen Beweis, dass Federn nicht Teil der Laufbewegung sind, damit ich es den Neugierigen, den Skeptikern und vor allem den Läufern, die unsere Schuhe kaufen wollten, besser erklären konnte. 

Ein sehr früher Prototyp

Apropos Covid: Wir hatten zahllose Verzögerungen bei der Entwicklung, der Herstellung von Prototypen und der Vermarktung unserer ersten sechs Modelle. Sie haben sicher schon von den Verzögerungen in der Lieferkette gehört, und darunter hatten wir auch zu leiden. Es war nicht hilfreich, dass wir klein und unerprobt waren und unsere Lieferanten und Produktionspartner in China nicht besuchen konnten.

Als sich die Verzögerungen ausweiteten, brauchten wir etwas, worauf wir uns konzentrieren konnten, und so verbrachten wir unsere Zeit damit, ein Buch über Intervalltraining zu schreiben und zu veröffentlichen: Running in Circles. Wir haben auch eine einzigartige Trainingsplan-App namens RunCrush entwickelt, die beim Start gut ankam, obwohl wir sie im Moment zurückstellen mussten, da wir uns auf unsere Bemühungen konzentrieren und auf unser Bankkonto achten.

In der Zwischenzeit ist der Rest der Laufwelt davon überzeugt, dass man mit ultradicken Schuhen mit federndem Schaumstoff und Carbonplatten schneller laufen kann. Manche sagen sogar, es sei eine Form von Betrug. Und wo sind die Beweise? Sehen Sie sich all die Rekorde an, die gefallen sind, und die Millionen von Menschen, die die so genannten Superschuhe kaufen. (Wir wollen hier nicht in eine Diskussion über die Aktualität abschweifen.) Wie kann man dagegen argumentieren?

Nur dass ich die Mathematik für das Laufen herausgefunden habe. Sie basiert auf Theoremen, die bewiesen sind, sodass wir überprüfen können, ob die Physik korrekt ist. Als wir die Zahlen in unsere Formeln einfügten, stimmten die Ergebnisse genau mit den Messungen überein. Mit anderen Worten: Die Mathematik besagt, dass wir bei jedem Schritt eine Druckrückkopplung nutzen, um aufrecht zu bleiben und unsere Richtung und Geschwindigkeit zu kontrollieren. Wir laufen, indem wir unseren Weg fühlen.

Wenn Sie Mathe mögen, können wir uns irgendwann einmal lange darüber unterhalten. (Ich liebe dieses Zeug!) Aber wenn Sie Mathe nicht mögen, sollten Sie wissen, dass sich daraus genau dieselben technischen Schaumstoffdichten ergeben, die ich anhand der experimentellen Daten ermittelt habe. Die Mathematik liefert den mathematischen Beweis, dass Laufschuhe und der menschliche Körper nach Gefühl laufen und dass Federn nicht Teil der Gleichung sind. Ein Kaninchenbau, ich weiß. Aber wie gesagt, ich bin hartnäckig und wir sind auf der Suche nach der Wahrheit.

Wie sich herausstellte, brauchten wir viel Ausdauer, denn die Entwicklung, das Design und die Vermarktung dauerten länger und länger und länger. Die meisten Schaumstofflieferanten sind beispielsweise nicht bereit, Zwischensohlen mit präzisen Durometern zu entwickeln und Testergebnisse zu veröffentlichen, die dies belegen.

Außerdem wussten wir als lebenslange Läufer und Marathonläufer, dass die Passform eines Laufschuhs das Wichtigste ist, und das ist auch gut so. Niemand wird sich für unsere auf das Tempo abgestimmte Technologie interessieren, wenn die Schuhe nicht perfekt passen, und das erforderte eine ganze Menge Hin und Her. Außerdem sind die meisten Hersteller nicht daran gewöhnt, eine Reihe von Schuhen herzustellen, die alle genau gleich passen. Wir wissen, dass einige Läuferinnen mehrere Vimazi-Modelle tragen möchten. So sollte eine Damengröße 8,5 im Z30 genauso gut passen wie im Z50 und Z60. Dafür haben wir gesorgt, auch wenn das zu weiteren Verzögerungen geführt hat.

Die Z30 und die Z60 passen in die gleiche

Jede Iteration auf dem Weg dorthin musste sorgfältig getestet werden. Wir haben viel Zeit damit verbracht, jedes Modell zu testen und die Passform, das Gefühl und das Fahrverhalten zu optimieren. Ösen, Fersenkomponenten, Zehendesign, Schnürsenkel, Zwischensohlenverarbeitung und vieles mehr mussten immer wieder neu bewertet werden. Am Ende wurden die Schuhe bei den Marathons von Boston, London, Portland und San Antonio sowie bei zahllosen kleineren Rennen und Trainingsläufen in allen Geschwindigkeitsbereichen getestet.

Erfolgreicher San Antonio Marathon in den Z50s

Endlich, nach fast fünf Jahren, sind die weltweit ersten Temposchuhe fertig und auf dem Weg zu unserem Lager in der Nähe von Detroit. Wuff! Während wir auf ihre Ankunft warten, schauen John und ich uns an und fragen uns, wie die nächste Etappe des Laufs aussehen wird. Wir können es kaum erwarten.

Mehr über Vimazi

Das macht Vimazi
Wir stellen auf das Tempo abgestimmte Laufschuhe her, die eine bessere Dämpfung und mehr Effizienz als frühere Generationen von Laufschuhen bieten.

Die Physik von Schuhen, die auf ein bestimmtes Tempo abgestimmt sind
Als Scott Tucker, CEO von Vimazi, im Jahr 2017 morgens um 6 Uhr zu seinem Intervalltraining lief, hatte er eine Idee. Er dachte, dass ein Schuh, der für ein bestimmtes Tempo hergestellt wurde, eine bessere Dämpfung und mehr Antriebseffizienz bieten könnte als ein allgemeiner Schuh, der nicht auf ein bestimmtes Tempo "abgestimmt" ist.

Es dauerte drei Jahre, bis wir die Physik des menschlichen Laufens und die dabei auftretenden Kräfte vollständig verstanden hatten. Als wir die Physik endlich verstanden hatten, erstellten wir eine Gleichung, die die Laufkräfte definiert. Wir sind nun in der Lage, die genaue Aufprall- und Vortriebskraft in Newton für jedes Tempo zu berechnen, einschließlich der Variationen für Größe, Gewicht und Trittfrequenz. (Ein Newton ist eine metrische Krafteinheit.) Die Daten der von uns durchgeführten Studie Forces in Running stimmten mit den Kraftberechnungen überein, die wir aus der Physik erhalten haben. Mit anderen Worten: Wir wissen, dass es funktioniert.

Die genaue Kenntnis der Aufprall- und Antriebskräfte bei jedem Tempo ermöglichte es uns, Schuhmodelle für verschiedene Tempobereiche zu entwickeln. Unsere auf das Tempo abgestimmte Technologie basiert also auf reiner Physik. Kein Herumfuchteln, keine Mutmaßungen, keine korrelativen Studien, keine selbst erhobenen Daten, kein Marketing-Gedöns. Wir haben mit der Physik des menschlichen Laufens begonnen, und das hat uns zu Schuhen geführt, die auf das Tempo abgestimmt sind.

Das Problem mit Laufschuhen der vorherigen Generation
Die meisten Laufschuhe haben von der Ferse bis zu den Zehen die gleiche Schaumdichte und werden an Läufer aller Geschwindigkeiten verkauft. Das Problem ist, dass der Zwischensohlenschaumstoff nicht auf die Kräfte bei allen Geschwindigkeiten richtig reagieren kann, und auch nicht auf die Unterschiede zwischen Aufprall- und Vortriebskräften. Um sicherzustellen, dass Sie sowohl die gewünschte Dämpfung als auch die verdiente Effizienz erhalten, benötigen Sie einen Schuh, der für einen bestimmten Tempobereich konzipiert und im Fersenbereich anders abgestimmt ist als im Vorfußbereich.

Die Vimazi-Lösung
Unsere Lösung für dieses Laufschuhproblem bestand darin, etwas zu entwickeln, das es bisher noch nie gegeben hat - auf das Tempo abgestimmte Laufschuhe. Im Jahr 2023 brachten wir nach jahrelangen Tests sieben Straßenschuh-Modelle auf den Markt, die ein Tempo von 4:30 Minuten pro Meile bis 15 Minuten pro Meile (2:50-9:30 Minuten pro Kilometer) abdecken. Durch die Entwicklung eines Schuhs für einen bestimmten Tempobereich konnten wir eine bessere Aufpralldämpfung und Antriebseffizienz für jeden Läufer erreichen.

25 Jahre Erfahrung
Wir haben alles, was wir in 25 Jahren bei der Herstellung von Laufschuhen - und noch länger beim Laufen von Marathons - gelernt haben, auf eine ganz neue Ebene gehoben: das Pace Tuning. Es bietet ein besseres und persönlicheres Lauferlebnis. Wir waren maßgeblich an der Entwicklung von Schuhen für Montrail, Scott Sports und Pearl Izumi beteiligt. Wir haben sogar noch mehr gelernt, als wir ein spezielles Laufgeschäft besaßen und Laufveranstaltungen organisierten.

Die Passform eines Marathonläufers
Laufschuhe können die beste Technik haben, aber wenn sie nicht gut passen, wird sie niemand tragen. Wir würden das auch nicht tun! Wir haben nicht nur unsere Karriere damit verbracht, innovative Passformtechnologien bei anderen Unternehmen zu perfektionieren, insbesondere bei Montrail, sondern sind auch selbst lebenslange Marathonläufer. Wir verstehen also die Passform und wissen, wie wichtig sie ist - von der Ferse bis zu den Zehen. Jedes unserer Modelle wurde mit größter Sorgfalt entwickelt und gebaut, um eine perfekte Passform zu gewährleisten. Außerdem wurden sie seit 2019 ausgiebig auf der Straße getestet, unter anderem bei den Marathons in Boston, London, Portland, Missoula, San Antonio und Two Oceans. Wir glauben, du wirst sie lieben.