Schaatsen op steeds gladder ijs

Welke schaatsbaan heeft het snelste ijs van de wereld? Om wereldrecords binnen te halen, experimenteren de ijsmeesters met gladmakers in de toplaag....

Beert Boomsma doet op alle afstanden mee, tijdens de World Cup wedstrijden die dit weekeinde in het Thialf-stadion in Heerenveen worden verreden. Zowel bij de mannen als bij de vrouwen.

Toch komt hij nauwelijks in beeld. Boomsma rijdt een race achter de schermen, de strijd tussen de ijsmakers, tussen Calgary, Salt Lake City, Berlijn en Heerenveen. Een strijd waarbij alleen wereldrecords tellen. Dat is het enige goud dat echt blinkt, voor deze alchemisten.

De zoektocht naar het gladste ijs draait om geheime goedjes en experimentele recepten. Na de wedstrijden in Berlijn, eerder dit seizoen, bleek de ijsmeester gladmakers in het ijs te stoppen. Een paar milliliter van het spul per duizend liter water, dat tussen de races door met dweilmachines over het ijs werd verspreid. Wat is Boomsma's antwoord? 'Ik wil daar niet te veel over zeggen. Na het weekend misschien.'

Momenteel zijn bijna alle belangrijke wereldrecords bij zowel mannen als vrouwen in handen van het Amerikaanse Salt Lake City. Op twee na, die zijn verreden in Calgary in Canada. Vooral de hoogte is doorslaggevend. De Olympische ovaal in Salt Lake City ligt op 1423 meter, de baan in Calgary op iets meer dan een kilometer. Door de lagere dichtheid is de luchtweerstand lager dan op zeeniveau. In Salt Lake City bedraagt het voordeel 17 procent.

Wrijvingsverlies

De hoogte heeft als nadeel dat schaatsers minder zuurstof binnenkrijgen, maar dat scheelt maar 5 procent, zegt bewegingswetenschapper dr. Jos de Koning van de Vrije Universiteit in Amsterdam. 'Het voordeel van het wrijvingsverlies is groter.'

De Koning heeft die hoogte-effecten in een biomechanisch computermodel doorgerekend. Volgens dat model zouden schaatsers op de 1500 meter in Heerenveen vijf seconden langzamer moeten zijn dan in Salt Lake City. Het baanrecord in Thialf ligt maar drie seconden boven het wereldrecord (1.43.36) van Salt Lake City.

'De vraag is waar die twee seconden winst vandaan komen', zegt De Koning. 'Overdrijft het model? Helpt het Friese publiek? Of zit het in de preparatie van het ijs?'

De Koning was donderdag spreker op een symposium in Heerenveen, ter ere van het 150-jarig bestaan van de Koninklijke IJsvereniging Thialf. Hij ging in op de tovenarij van de ijsmeesters. 'Eigenlijk is er weinig wetenschappelijke literatuur over glijmiddelen voor ijs. Bijna al het onderzoek is erop gericht het ijs juist minder te maken. Daar hebben we natuurlijk niets aan.'

De luchtweerstand bedraagt ongeveer 80 procent van de totale weerstand, het ijs is verantwoordelijk voor de resterende 20 procent. Toch lijkt daar de winst te moeten worden gehaald, nu met de goede houding, gladde pakken en plakstrips de luchtwrijving grotendeels is geminimaliseerd.

Allesbepalende factor in het ijs is de zogeheten ijswrijvingscoëfficiënt, de verhouding tussen het gewicht van de schaatser en de weerstand. De Koning heeft het afgelopen jaar schaatsers met sensoren in de ijzers en een computer op de rug laten rondrijden, om die coëfficiënt te meten. De wrijvingsfactor bleek bij een goed geprepareerde baan twee keer zo laag als bij normaal ijs. 'Bij regionale wedstrijden bleek de wrijving tussen twee dweilbeurten sterk te variëren. De gelukkigste wint.'

Bij wereldbekerwedstrijden zijn de verschillen kleiner, denkt hij, omdat er vaker wordt gedweild. Maar de strijd tussen de banen onderling - Thialf, Berlijn, Hamar - wordt wel via de wrijvingscoëfficiënt uitgevochten.

Een halvering daarvan betekent op de 1500 meter 2,5 procent tijdwinst, ofwel 2,5 seconde. Dat het niet meer is - een snelle berekening suggereert 10 procent winst - komt doordat bij een hogere snelheid de luchtweerstand exponentieel toeneemt. 'Maar in de strijd om wereldrecords is de verbetering aanzienlijk', zegt De Koning.

De basis voor glad ijs ligt in een compromis. Om te voorkomen dat de schaatsen in het oppervlak 'ploegen', moet het ijs zo hard mogelijk zijn. Maar om erop te kunnen glijden - op een hard materiaal als glas valt niet te schaatsen - dient het oppervlak tegelijkertijd min of meer vloeibaar te zijn.

Vroeger werd gedacht dat die vloeibare glijlaag ontstond door de druk van de schaatsen, of door plaatselijke wrijvingswarmte. Maar de druk bleek niet groot genoeg en de warmte bleek door de ijzers van de schaatsen te worden afgevoerd. Sinds ijsonderzoek in 1997 is de hypothese dat de bovenste laag van het ijs zich permanent, met of zonder schaatsen, in een vloeistofachtige tussentoestand bevindt. 'IJs is gewoon glad van zichzelf', zegt De Koning.

Daarbij geldt: hoe hoger de temperatuur, hoe losser de moleculen in de toplaag als knikkers over elkaar heen rollen, en hoe soepeler de schaats er doorheen glijdt. Voor de onderlaag geldt: hoe lager de temperatuur, hoe harder het ijs, en hoe minder de schaats er doorheen ploegt. Het optimum van die twee wensen ligt bij zeven graden onder nul.

Tenminste, zonder het gebruik van glijmiddelen. Die zogeheten oppervlakteactieve stoffen nestelen zich tussen de knikkers en houden die toplaag op die manier ook bij lagere temperaturen soepel. De ijsmeester kan zo de onderlaag harder maken, zonder dat het glijden wordt bemoeilijkt.

De schaatsautoriteiten kijken de ontwikkeling van 'ijsdoping' met argusogen aan. 'Wij hebben de technische commissie gevraagd ernaar te kijken', zegt Jan Dijkema, Nederlands gedelegeerde bij de Internationale Schaats Unie (ISU). 'Cruciaal is dat de omstandigheden tijdens de wedstrijd voor iedereen gelijk zijn. Op dit moment hebben we geen bepalingen voor de samenstelling van het ijs, en dus geen meetinstrumenten. En ik zie ook niet hoe we ijseigenschappen zo een-twee-drie kunnen meten. Dat vergt expertise en die hebben we niet.'

IJsbloemen

Volgens een woordvoerder van de Nederlandse schaatsbond KNSB wordt er vooral in Duitsland 'druk geëxperimenteerd' met allerlei spul in het water. 'In Berlijn ging het hard, en in Erfurt afgelopen weekend ook weer. Dat legt de druk bij Heerenveen.'

IJsgoeroe Bertus Butter, leermeester van Beert Boomsma, denkt dat zijn pupil zijn toevlucht niet zal nemen tot de gladmakers. 'Je moet er voorzichtig mee zijn. Bij elke dweilpauze smeer je dat spul er opnieuw op, en dus loop je het risico dat de laag te dik wordt. Dan gaan te veel moleculen los liggen, en dat verhoogt de wrijving. Ik heb contact met Beert, ik denk niet dat hij het gaat doen.'

Maar er zijn andere manieren om de wrijving te beperken. 'Het water mag niet te schoon zijn. Dan breekt het ijs uit', zegt Butter. De Koning vertaalt: 'Als het water te schoon is, krijg je bij het aanvriezen een soort ijsbloemen. Dat zijn minuscule hobbeltjes, en die geven dus wrijving.'

IJsmeester Boomsma geeft zelf ook aan dat het vooral om 'de kwaliteit van het water gaat'. Hij licht nog een ander tipje van de sluier op: hij gaat de blokjes tussen de binnen-en buitenbaan weghalen tijdens het dweilen. Zo denkt hij de baan egaler glad te krijgen, 'zonder overlappingen'. Als de toeschouwers ook meewerken en de deuren dichthouden, dan kan het hard gaan, zegt hij. Heel hard.

Maar voor een wereldrecord moet ook een ijsmeester geluk hebben. Een lage luchtdruk scheelt op de vijftienhonderd meter twee seconden. De Koning: 'Hopen dat het slecht weer wordt.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden