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Swiss Performance Running Shoes & Clothing

Die sehr menschliche Geschichte, wie Computer deinen Lauf verändern

Der brandneue Cloudsurfer ist der erste On Schuh, der mit Simulations-Technologie entwickelt wurde. Um der Geschichte hinter dem Schuh auf den Grund zu gehen, haben wir exklusiven Zugang zum On Lab erhalten.

Von Mike Stuart, On Mitarbeiter


Eigentlich steht es Nils Altrogge nicht zu, so frisch auszusehen. Der Head of Innovation Portfolio bei On hat hektische Wochen hinter sich. Und bevor ich an der Reihe bin, hat er bereits einen ganzen Interview-Marathon absolviert. Trotzdem wirkt er energiegeladen und entspannt. Wir treffen uns nur wenige Tage vor dem Launch des neuen Laufschuhs Cloudsurfer. Ein grosser Moment für On – und für Nils (oben in Weiss) und das Innovationsteam. Der Schuh ist das Resultat eines jahrelangen Prozesses, bei dem nicht nur On’s charakteristische CloudTec®-Dämpfung grundlegend weiterentwickelt wurde, sondern auch das Design der On-Schuhe. 

Um die Relevanz voll und ganz zu verstehen, braucht es einen kleinen Exkurs zu CloudTec®. Diese bahnbrechende und urheberrechtlich geschützte Technologie ist nämlich der Grund dafür, warum On überhaupt existiert. CloudTec® stand am Anfang der Firmengeschichte und ist verantwortlich für das einzigartige Gefühl, wie auf Wolken zu laufen. Das Gefühl, für das On-Schuhe bekannt sind. Mit der einzigartigen Eigenschaft, den Füssen eine weiche Landung und einen kraftvollen Abstoss zu ermöglichen, hat CloudTec® Millionen von Menschen auf der ganzen Welt zu mehr Leistung – und mehr Spass – beim Laufen verholfen. Und mit der neuen Technologie CloudTec Phase® im Cloudsurfer haben Nils und sein Team das alles komplett auf den Kopf gestellt. Ist das nicht etwas riskant?

«Wir suchen ständig nach Möglichkeiten, unsere Produkte zu verbessern – für die nächste Innovation», sagt Nils, der seit zehn Jahren bei On arbeitet. «Wir können nicht anders.»

Wir sind im On Lab in Zürich, Schweiz. Zu Beginn unserer Tour durch das sportwissenschaftliche Labor kommen wir an einer Person vorbei, die auf einem Laufband sprintet, das in einem unmöglichen Winkel geneigt ist. Wie ich ein paar Schritte weiter feststelle, rennt da der On Trail Team Athlet und Testspezialist Antoine Charvolin. Das erklärt so einiges: Als Top-10-Finisher beim Marathon du Mont Blanc kennt sich Antoine mit Steigungen aus. Nils erzählt mir, dass auch die Geschichte des neuen Cloudsurfer und damit auch jene von CloudTec Phase® auf diesem Laufband ihren Anfang nahm. 

Simulation, wie sich Designänderungen auf den Laufenden auswirken

Thor ter Kulve bei der Arbeit im «Maker Space»

«Wir hatten uns vorgenommen, einen Schuh zu entwickeln, mit dem möglichst viele Menschen möglichst gerne laufen», sagt er. «Wir mussten uns daher auf das konzentrieren, was sich für Läufer:innen aller Erfahrungsstufen gut anfühlt: Dämpfung und das, was wir ‚Ride‘ nennen.»

«Mit Ride meinen wir den rollenden Übergang des Fusses beim Laufen, also von der Landung auf der Ferse bis zum Abdrücken von den Zehen», erklärt Nils. «Je gleichmässiger diese Abrollbewegung ist, desto weniger Energie geht verloren, während der Fuss den Boden berührt. Das hängt auch mit der Laufeffizienz zusammen. Wenn du eine effiziente Abrollbewegung hast, fühlt es sich geschmeidig an – als würdest du gleiten.» 

«Zum Vergleich: Rollerskates würden den ultimativen Ride bieten. Und wer schon einmal in Skischuhen gelaufen ist, weiss, wie sich das andere Ende der Skala anfühlt.»

Mit dem Fokus auf diese beiden Aspekte des Laufgefühls gerichtet, machte sich das sportwissenschaftliche Team von On daran, genauer zu untersuchen, wie das Schuhdesign die Wahrnehmung von Dämpfung und Ride beeinflusst. 

Über mehrere Jahre hinweg wurden die Laufband-Läufe von rund 1’000 Läufer:innen aller Leistungsstufen – von Anfängern bis Profis – digital aufgezeichnet und analysiert. Anschliessend wurde dieselben Läufer:innen von On’s Sportwissenschaftler:innen dazu befragt, wie sie Dämpfung und Ride empfunden haben. Die gewonnen Daten ermöglichten die nächste Stufe des Prozesses – und die ist es, was den Cloudsurfer von allen bisherigen On-Schuhen unterscheidet.

Entwickelt mit dem Computer

Wir gehen in eine andere Ecke des Labors, wo der Simulationsingenieur Ben Lane sitzt. Nils stellt ihn als «die einzige Person bei On, die nicht mit einem Laptop arbeitet» vor. Stattdessen verwendet Ben einen riesigen, schnurrenden Desktop-Rechner, dessen Computersimulationen die Entwicklung von CloudTec Phase® erst möglich gemacht haben.

Ein Vorteil von CloudTec® ist die Anpassungsfähigkeit. Die Dämpfung kann leicht angeglichen werden, je nachdem, wofür der Schuh verwendet wird. Beim neuen Cloudsurfer war es das Ziel, ein neues Laufgefühl für die Strasse zu schaffen. Und daher ist CloudTec Phase™ die erste Version der Technologie, die während der Entwicklung durch virtuelle Modellierung optimiert wurde.

Das verwendete Computermodell ist einzigartig bei On und setzt auf eine Software, die als Finite Elemente Analysis (FEA) bekannt ist. Der Name verweist auf die grosse Anzahl einzelner Elemente mit klar definierten (endlichen) Parametern. Da die Software bereits in der Luft- und Raumfahrtindustrie und bei der Entwicklung von Formel-1-Autos eingesetzt wird, ist eines klar: Sie ist der perfekte Partner, um Hochleistungsschuhe zu entwickeln. 

Ben zeigt mir auf dem Bildschirm eine Simulation davon, wie das Bein eines Läufers landet. Der Fuss, das Bein und der Schuh bestehen aus einer riesigen Anzahl winziger Blöcke, die zusammen ein komplexes digitales Mosaik bilden. Das, so erklärt Ben, sind die «finiten Elemente», und von diesen gibt es etwa 2.8 Millionen. Die Simulation ist also wirklich sehr detailliert.

«Die Modellierung der verschiedenen Materialien, die berücksichtigt werden müssen – von der Schaumstoffpolsterung des Schuhs bis hin zu den Muskeln und Knochen der Läufer:innen – war eine grosse Herausforderung», sagt Nils. «Diese Daten mussten wir mit den Befragungsdaten der Laufbandläufer:innen korrelieren. Das ist sehr komplex und war nur möglich, indem wir unser Wissen aus der Sportwissenschaft, Biomechanik, Technik, Statistik und der Datenwissenschaft kombiniert haben. Wenn du den Schuh anziehst, wirst du unsere Anstrengungen verstehen.» 

Wenn Ben in der Software winzige Anpassungen am Design des Schuhs vornimmt, kann er nicht nur die genauen Auswirkungen auf den Körper verstehen, sondern auch die wahrscheinlichen Auswirkungen auf die Wahrnehmung von Komfort und Ride. 

Ein Algorithmus in der Software hilft, mögliche Verbesserungen für die nächste Simulation zu erkennen. Zum Beispiel, wie man die Grösse und Neigung der Räume anpasst, die die Cloud-Elemente in CloudTec Phase® bilden. Oder den Abstand zwischen ihnen. Das entstandene Design kreiert ein spezielles Dämpfungssystem. Dieses komprimiert sich stufenweise, um in jeder Phase des Schritts eine konstante Welle von Dämpfung zu bieten (daher auch CloudTec Phase®). 

Selbst Bens leistungsstarker Desktop-Computer benötigt für jede dieser Simulationen zehn Stunden. Und das Modell wurde Hunderte Male durchgespielt, bevor das Team dem Endergebnis nahe kam. Das klingt zeitaufwändig? Das ist es auch. Aber auch die Arbeit mit physischen Prototypen dauert lange und kann bis zu sechs Monate in Anspruch nehmen. Die Kreation eines Schuhs mittels Computersimulationstechnologie ist vergleichsweise effektiv, nachhaltiger und verursacht weniger Abfall.

Natürlich nützt die Simulation eines Schuhs wenig, wenn sich die Theorie nicht in die Praxis und das reale Laufgefühl ummünzen lässt. Deshalb ist der nächste Stopp auf unserer Tour die Werkstatt, der sogenannte «Maker Space». Auf dem Weg nach draussen begegnen wir der norwegischen Trainerlegende Olav Aleksander Bu. Bu ist für seine wissenschaftliche Herangehensweise bekannt und trainiert die On-Triathleten Gustav Iden und Kristian Blummenfeldt. Zusammen halten sie die aktuellen Ironman-, Welt- und Olympiatitel. Iden liefert den vermutlich besten Beweis für den Ride des Cloudsurfer: Er verwendet ihn bereits als Trainingsschuh.  

Der «Maker Space» ist das Kontrastprogramm zum Sports Science Lab mit all seinen klaren Linien und schillernden Lichtern. Hier werden wir von Thor ter Kulve, der die Werkstatt leitet, begrüsst. Thors Werkzeuge (darunter auch Hammer) säumen die Wände, und es riecht stark nach Lösungsmittel. Aber neben der altehrwürdigen Ausrüstung findet man auch moderne Geräte wie ein 3D-Drucker und ein Laserschneider. Hier erstellen Thor und sein Team rasch rohe Prototypen, um die Ergebnisse einer Simulation zu bestätigen. Diese frühen Versionen eines Schuhs werden bei On als «Monster» bezeichnet, da sie zwar einen ersten Test abliefern, aber alles andere als schön aussehen. 

Die Herstellung eines rohen Prototyps, der sich gut anfühlt, ist eine Sache. Diesen in einer Produktionsstätte in einen echten ersten Schuh zu verwandeln, eine ganz andere. Der erste Prototyp, der aus der Spritzgussmaschine beim Produktionspartner in Asien zurückkam, fühlte sich an wie ein Ziegelstein. Wie Nils erklärt, muss das Design des Schuhs daher auch den Produktionsprozess berücksichtigen. Hier sind Olli Hirvonen, Head of Design für Performance Running Products bei On, und sein Team die Expert:innen. Der erste Prototyp, der in der Fabrik hergestellt wurde, wurde durch manuelle Anpassungen und Veränderungen bei den verwendeten Materialien auf seinen Kern heruntergebrochen. Einige weitere Tests und Prototypen später entstand das gewünschte Gefühl in einem Schuh, der für alle Produktionsschritte bereit war.

Für den letzten Teil unseres Gesprächs gehen wir in die Innovationsetage des On Lab. Von hier aus erledigt das Team seine Büroarbeit. Während wir uns unterhalten, bleibt Olivier Bernhard, Mitbegründer von On und Erfinder von CloudTec®, kurz stehen, um uns zu begrüssen. Am Vorabend dieses so bedeutsamen Moments für das Innovationsteam ist er, genau wie Nils, erstaunlich entspannt. 

Ich frage Nils, wie er sich gefühlt hat, als er zum ersten Mal einen Schuh ausprobiert hat, der das gesuchte Gefühl von Dämpfung und Ride verkörpert. «Euphorie», lautet seine Antwort.

«Sobald du ihn anziehst, fühlt sich der Schuh extrem weich an. Dann fängst du an zu laufen und das ganze System der Technologie kommt zum Tragen. Der Lauf fühlt sich so bequem und geschmeidig an. Und was noch wichtiger ist – er macht Spass. Schon nach dem Testen des ersten rasch produzierten Prototyps dachte ich: Wir müssen dieses Projekt schnell vorantreiben. Die Leute müssen dieses Gefühl kennenlernen! Jetzt bin ich froh, dass das Warten ein Ende hat.»

Nils Altrogge

Entdecke den brandneuen Cloudsurfer mit CloudTec Phase®. Mit computeroptimierter Dämpfung für weiche Landungen und ein geschmeidiger Ride. Und um die Umwelt zu schonen. Der Cloudsurfer besteht zu 30 % aus recycelten Materialien. Die Dope-Dyeing-Färbetechnik verbraucht ausserdem rund 90 % weniger Wasser als herkömmliche Färbemethoden.