KG2021 logo

Støtdemping i kunstgressbaner

Rapport fra prosjektet KG2021 (2020)

I denne rapporten undersøkes støtdemping i kunstgress ved å sette sammen ulike kombinasjoner av kunstgressmaterialer. Ti ulike kombinasjoner av kunstgress, dempematte og ifyll har blitt dropptestet. Kombinasjonene ble dropptest ved 26°C og -11°C for å etterligne sommer- og vinterforhold. Rapporten er skrevet i forbindelse med prosjektet Kunstgress 2021 (KG2021) for Senter for idrettsanlegg og teknologi (SIAT) ved NTNU. KG2021 ønsker å identifisere og undersøke alternativer til kunstgress-systemer uten uorganisk ifyll.

Sammendrag av rapporten

Hva er en kunstgressbane?

En kunstgressbane er et totalsystem som kan deles inn i fire (fem) komponenter: kunstgressdekket (de grønne fiberene, og den sorte backing fiberne er sydd fast i), dempematte, stabiliserende ifyll (typisk sand) og ytelseifyll (typisk SBR-granulat, TPE, olivenstenkjerner mm). Komponentene har ulike egenskaper og hensikter som sammen skal gi de mest optimale forhold for en bane. 

Tverrsnitt av en kunstgressbane som totalsystem
Figur 1: Tverrsnitt av en kunstgressbane som et totalsystem, med grønt fiber, ifyllsmaterialer, sort backing hvor fiberet er festet og shockpad som støtdempende underlag (1).​​

Hva er støtdemping?

Ifølge FIFA kan ytelsen av en kunstgressbane deles inn i tre hovedkategorier (1):

  • Motstand mot slitasje: Evnen til å motstå trykk, slitasje eller skade. Jo større motstand mot slitasje, jo lengre varighet på banen (durability)
  • Ball-overflate interaksjon (ball-surface interaction)
  • Spiller-overflate interaksjon (player-suerface interaction)
Spiller-overflate-interaksjon mellom sko og kunstgress
Figur 2 viser hvordan en spiller-overflate-interaksjon, friksjon mellom fot og kunstgressbanen forekommer, selv fra en corner (2).

Et av kriteriene for spiller-overflate-interaksjonen er overflaten sin støtdemping. Støtdemping er en overflate sin evne til å absorbere kraft fra en spiller som løper eller faller på en overflate (3). En overflate med lav støtdemping tilsvarer en høy kraftmåling. Jo høyere støtdemping, jo mykere er underlaget.

Lav støtdemping på en kunstgressbane er ikke gunstig for brukerne. Fotball og flere idretter som benytter seg av kunstgressbaner er kontaktsport som inkluderer mye løping, hopping og en del fall. Dersom disse aktivitetene utføres på med kunstgressbane med lav støtdemping kan faren for skader øke, i tillegg til at det er mindre gunstig å falle på (4).

Sertifisering av en kunstgressbane

Støtdemping er et forholdstall på hvor hardt et underlag er. For at en kunstgressbane skal bli godkjent for bruk må den gjennom diverse sertifiseringer, som for eksempel FIFA Quality og Nordic Standard. Hvilken sertifiseringsgrad som velges, avhenger av formålet med kunstgressbanen. For eksempel, for at breddefotballklubber skal få tilskudd fra spillemidler til kunstgressbaner, må blant annet Nordic Standard sitt krav til støtdemping mellom 55 - 70% oppfylles (5). Støtdemping er en av de egenskapene som testes både i FIFA Quality (FIFA testmetode 04a) og i Nordic Standard (NS-EN 14808:2006). Både FIFA Quality og Nordic standard krever en støtdemping mellom 55 – 70% (3,6). Sertifisering og testing av en kunstgressbane kan gjennomføres ved overflatetemperaturer i området -5°C til +50°C, så lenge det ikke forekommer is på banen under selve testingen.

Resultater fra forsøket

Ved å simulere en kald vinter på lab ved å først vanne kunstgress, så utsette det for kulde, kan støtdemping bli målt opp mot tilnærmet reelle vinterforhold som forekommer hos nordiske land. Å måle dette er aktuelt for land som opplever minusgrader om vinteren. I Oslo i januar, kan temperaturen variere fra + 8°C til - 7°C, mens i Madrid i Spania i samme måned kan det variere fra + 10°C til + 3°C (7), (8). Det er store variasjoner mellom land, men også i et og samme land.

Lillestrøm stadion på Kjeller
Figur 3 viser Lillestrøm stadion i Kjeller (Norge), tatt i 25.Mars 2006 (9)

Resultatene fra testingen viser stor variasjon i støtdemping mellom kunstgress-systemer sommer- og vinterstid. Det ble observert at støtdempingen på en kunstgressbane vinterstid fikk en betraktelig lavere støtdemping enn samme type bane ved sommerstid.

Det ble også gjort målinger på kunstgressbaner med og uten ifyll. Prøvene med ifyll ble observert å ha en lavere støtdemping og en større spredning av målinger etter simulert vinterstid. Spredningen angir hvor stort avvik og forskjell fra gjennomsnittet målingen er. Jo større spredningen er, jo mindre nøyaktig er resultatet.

Ved å ha mer sand i kunstgresset, ble kraftmålingene høyere ved vintertemperatur, - 11°C. Det vil si at med mer sand på banen og kald temperatur, så blir støtdempingen lavere og banen hardere.

Kunstgress-systemet som ble funnet til å være hardest (lavest støtdemping) var en bane uten dempematte, uten ifyll og ved romtemperatur. Samme system, men ved kald temperatur, hadde derimot en høyere støtdemping. Dette beror på at de stive kunstgressfibrene har en bedre støtdempingsevne ved kald temperatur enn ved romtemperatur.

Hvor realistisk er FIFA tester opp mot reelle forhold?

Ved tidligere felttester gjort på KG2021 sine pilotbaner (Flatåsen, Råde og Fredrikstad) og referansebaner (Dalgård og Gressvik), ble støtdempingen målt til å være i den nedre delen av skalaen til FIFA-kravene. Testene ble gjennomført om sommeren og høsten (10), (11).

FIFA-standarden spesifiserer at kunstgress skal kunne testes året rundt, så lenge temperaturen er i området -5°C til + 50°C, som gjenspeiler at årstid ikke skal ha noe å si på resultatet av testingen. Men funnene i dette forsøket viser at støtdempingen varierer stort etter temperatur og værforhold. Det kan være en indikasjon på at FIFA-kravene ikke reflekterer virkelig forhold. For eksempel kan en bane som testes i januar bli underkjent, men om testen hadde blitt utført på samme bane i august kunne den ha blitt godkjend.

Skal temperatur og værforhold en enkelt dag bestemme om en bane godkjennes eller ikke?

Les hele rapporten

Den engelske rapporten ligger vedlagt.

Referanser

1. FIFA Quality Programme. FIFA Quality Programme. Switzerland : Fédération Internationale de Football Association, 2015.

2. EDUPARK. Football Court. [Online] 2020. [Cited: 07 17, 2020.] http://edupark.net/6b-football-court.htm.

3. FIFA Quality Programme for Football Turf: Handbook of Test Methods. [Online] 03 16, 2020. [Cited: 07 15, 2020.] https://football-technology.fifa.com/media/1238/fqp-handbook-of-test-methods-2015-v31-w-cover.pdf.

4. Poulos, Constantine, et al. The perceptions of professional soccer players on the risk of injury from competition and training on natural grass and 3rd generation artificial turf. BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation. [Online] 08 03, 2020. [Cited: 03 01, 2014.] https://bmcsportsscimedrehabil.biomedcentral.com/articles/10.1186/2052-1847-6-11.

5. Regjeringen. Krav til egenskaper for kunstgress for fotball. [Online] 10 2019. [Cited: 07 15, 2020.] https://www.regjeringen.no/contentassets/2db68158cc544b7588a0565b86ff8e62/kunstgress-fotball.pdf.

6. Standard Norge. . Surfaces for sports areas - Determination of shock absorption. Brussels : Pronorm AS, 2006. NS-EN 14808:2006.

7. Weather statistics for Oslo (Norway). [Online] YR, 2020. [Cited: 07 13, 2020.] https://www.yr.no/place/Norway/Oslo/Oslo/Oslo/statistics.html.

8. Weather statistics for Madrid (Spain). [Online] YR, 2020. [Cited: 07 13, 2020.] https://www.yr.no/place/Spain/Madrid/Madrid/statistics.html.

9. Lillestrøm Stadion. Wikipedia. [Online] 03 25, 2006. [Cited: 07 17, 2020.] https://en.wikipedia.org/wiki/Lillestr%C3%B8m_Stadion.

10. Kunstgress2021. Pilotundersøkelse – spilleopplevelser av kunstgressbaner. [Online] 03 31, 2020. [Cited: 07 16, 2020.] https://www.godeidrettsanlegg.no/nyhet/hvordan-opplever-spillerne-kunstgressbanen.

11. Testmetoder for kunstgressflater. godeidrettsanlegg. [Online] 08 03, 2020. [Cited: 04 20, 2020.] https://www.godeidrettsanlegg.no/publikasjon/testmetoder-kunstgressflater.