Einsatz von RFID zur Zeiterfassung bei Sportveranstaltungen

Einsatz von RFID zur Zeiterfassung bei Sportveranstaltungen

Diesen Beitrag teilen

Es besteht kein Zweifel, dass sich die Olympischen Spiele seit der Antike verändert haben. Im antiken Griechenland fanden sie vom 8. Jahrhundert v. Chr. bis zum 4. Jahrhundert n. Chr. alle vier Jahre in Olympia statt und umfassten Sportarten wie Wagenrennen, Geländelauf, Boxen und Ringen.


Als die modernen Olympischen Spiele 1896 in Athen wiederbelebt wurden, umfassten sie Ringen, Schwimmen, Fechten, Turnen, Leichtathletik, Radfahren, Gewichtheben und Schießen. Heute beinhalten die Olympischen Spiele rund 302 Wettbewerbe in 28 Sportarten: neun große Sportarten sowie zahlreiche Sportarten aus aller Welt.


Doch nicht nur die Sportarten haben sich verändert. Moderne Technologien wie die RFID-Technologie (Radio-Frequency Identification) sind heute ein wichtiger Bestandteil vieler Sportveranstaltungen.


Herkömmliche Stoppuhren reichen für die Zeitmessung bei Wettkämpfen nicht mehr aus. Sportarten wie Marathonläufe, Triathlons, Radrennen und andere Athleten nutzen RFID-basierte Zeitmessgeräte sowie weitere Hightech-Geräte wie Infrarot-Lichtschranken und elektronische Touchpads.


RFID wird bei Wettkämpfen immer häufiger eingesetzt. Da die Olympischen Spiele zu einem internationalen Sportereignis geworden sind, ist ein stetig steigendes Sicherheitsniveau erforderlich. RFID wurde erstmals 2008 bei den Olympischen Spielen in Peking zur Ticketkontrolle verwendet. Die Tickets für die Olympischen Spiele waren mit RFID-Chips ausgestattet, um die Ticketvalidierung am Eingang zu beschleunigen und Betrug vorzubeugen. Fast drei Millionen Zuschauer, Journalisten und Athleten nutzten dieses RFID-basierte Ticketsystem.


Der Einsatz von RFID-Zeitmessern bei Wettkämpfen gewährleistet höchste Zeitgenauigkeit. RFID-Zeitmesser arbeiten auf Millisekunden genau, obwohl die Ergebnisse üblicherweise auf die Hundertstelsekunde genau veröffentlicht werden. Das ist 40-mal schneller als ein menschlicher Lidschlag und ermöglicht es, Sieg oder Niederlage eines Athleten sekundengenau zu bestimmen. Präzise Zeitmessung ist besonders wichtig bei kurzen Läufen wie dem 100-Meter-Lauf, da diese nur etwas mehr als zehn Sekunden dauern.

Ein Fußball mit einem Mikrochip

Die Idee, bei internationalen Wettbewerben einen mit einem Mikrochip ausgestatteten Fußball einzusetzen, kursiert schon lange. Nach der FIFA-Weltmeisterschaft 2002, die von einer Reihe von Schiedsrichterfehlern überschattet war, wurde der Einsatz von Mikrochips in Bällen ernsthaft diskutiert. Insbesondere gab es Stimmen, die die Verbesserung des Systems forderten, um beispielsweise ein Verlassen des Spielfelds zu korrigieren, ein Tor präzise zu bestimmen oder bei strittigen Situationen zu helfen. An dieser Stelle schweifen wir kurz vom Thema ab und erinnern an einige Momente aus der Geschichte des Fußballs.

England 1966. Im berühmtesten Stadion Großbritanniens hatten sich 93,000 Fußballfans versammelt, um ihre Mannschaften lautstark und singend anzufeuern. Die Leidenschaft auf den Rängen und dem Spielfeld erreichte ihren Höhepunkt, doch die reguläre Spielzeit des WM-Finales zwischen England und Westdeutschland nach 90 Minuten hatte noch keinen Sieger hervorgebracht. In der zwölften Minute der Verlängerung, beim Stand von 2:2, spielte der englische Spieler Jeff Hurst den Ball bis zur Strafraumgrenze und schoss aufs Tor. Die Zuschauer erstarrten. Der Ball prallte unter der Latte hervor und sprang entweder auf der Torlinie oder dahinter. Der Verteidiger klärte den Ball blitzschnell im Aus.

Der Hauptschiedsrichter war sich nicht sicher, ob der Ball die Torlinie bereits überquert hatte. Linienrichter Tofik Bahramov gab das Tor. Der Treffer bescherte England den Titel des Weltmeisters von 1996, die deutsche Nationalmannschaft war geschockt, und die 400 Millionen Fußballfans, die das Finale verfolgten, konnten sich nicht selbst ein Bild davon machen, ob der Treffer korrekt gegeben worden war. Fast 35 Jahre lang wurde darüber debattiert, ob der Ball die Torlinie vollständig überquert hatte. In den letzten Jahren führte jedoch eine neue Bildgebungstechnologie zu dem endgültigen Ergebnis, dass der Ball die Torlinie nicht vollständig überquert hatte – doch da war es bereits zu spät.

Dies ist nicht der einzige umstrittene Abstoß im Fußball. Vor einigen Jahren unterlief dem Schiedsrichter im FA-Cup-Spiel zwischen Watford und Chelsea ein weiterer Fehler. Heydar Helgusons Kopfball traf das Tor, der Ball flog anschließend herunter, hatte die Torlinie aber nicht überquert. Der Ball wurde gegeben, und das Spiel endete unentschieden. Eine Fernsehaufzeichnung nach dem Spiel zeigte deutlich, dass der Ball die Torlinie nicht überschritten hatte, doch das Tor wurde gegeben.

Fußball ist die einzige Profisportart, die keine Video-Wiederholung nutzt. In Kombination mit Videoanalyse könnte diese dazu beitragen, den Spielstand zu klären und Streitigkeiten beizulegen. Die FIFA befürchtet jedoch, dass Video-Wiederholungen das Spiel verlangsamen und die Dynamik, die Fans am Fußball so fasziniert, zerstören könnten. John Baker, Chefschiedsrichter des englischen Fußballverbands, erklärte gegenüber dem US-amerikanischen Radiosender NPR: „Ein wesentlicher Bestandteil des Reizes von Fußball ist, dass der Ball ständig im Spiel ist. Wenn der Schiedsrichter das Spiel ständig unterbricht, um strittige Momente zu überprüfen, werden Spieler, Trainer und Fans sehr enttäuscht sein.“ Im Fall des WM-Finales 1996 hätte man zahlreiche Kameras rund um das Spielfeld installieren müssen, um das Spiel aufzuzeichnen. Anschließend hätte man eine große Datenmenge analysieren müssen, um den genauen Ort des Balls zu bestimmen und festzustellen, ob er die Torlinie überquert hatte oder nicht.

Diskussionen über fragwürdige Schiedsrichterentscheidungen gehören seit dem 1800. Jahrhundert zum Weltfußball. Fragwürdige Entscheidungen haben Wut, Feindseligkeit und Konflikte ausgelöst, die mitunter zum Tod von Spielern und Fans weltweit geführt haben. Allein im letzten Jahrzehnt wurden über 100 Fußballfans bei Auseinandersetzungen und Ausschreitungen verletzt oder getötet. Es gab zahlreiche Morddrohungen gegen Schiedsrichter, auch im Zusammenhang mit Spielen der Champions League. Um die mögliche Unsicherheit bei Entscheidungen, die zu Kontroversen führen könnte, zu beseitigen, wurde die Idee eines mit einem Mikrochip ausgestatteten Fußballs vorgeschlagen.

Um die Dynamik des Spiels zu erhalten und gleichzeitig die Technologie für eine präzise Torzählung ähnlich dem WM-Finale 1966 zu nutzen, entwickelten die Adidas-Salomon AG, die Cairos Technologies AG und das Fraunhofer-Institut das RFID-Mikrochip-System. Dieses System besteht aus einem im Zentrum des Fußballs platzierten Mikrochip und zehn Antennen, die rund um das Spielfeld verteilt sind. Das von Cairos entwickelte Tracking-System bietet deutliche Vorteile gegenüber der Videobildverarbeitung. Es ermöglicht die präzise Bestimmung der Entfernung zwischen Objekten mit nur wenigen Daten. Dadurch können die Daten in Echtzeit verarbeitet werden, um unter anderem festzustellen, ob ein Tor erzielt wurde. Die Antennen liefern die exakte Position des Balls. Diese präzise Ortung würde Linienrichter Tofig Bachramow ermöglichen, sofort die richtige Entscheidung zu treffen. Doch auch heute noch wird die Machbarkeit des Einsatzes von RFID im Fußball diskutiert. Technische Merkmale eines Fußballs mit Mikrochip.

Durch die Kombination modernster RFID-Technologie Mithilfe von Triangulationstechniken (Triangulation ist die dreidimensionale Positionsbestimmung) hat Cairos eine Methode entwickelt, um Ball und Spieler in Echtzeit auf dem gesamten Spielfeld zu orten. Die neue Technologie verfolgt Objekte über RFID-Mikrochips, die in Fußbälle und Trikots der Spieler integriert sind. Der Chip sendet Signale an Antennen rund um das Spielfeld. Jedes Mal werden die Signale, die ein Objekt identifizieren, von jedem Chip an sechs Antennen am Spielfeldrand und je eine an jeder Ecke gesendet. Dadurch ist es möglich, Spieler und Ball jederzeit während des Spiels präzise zu lokalisieren. Sobald ein Angreifer auf das Tor zusteuert, vibriert die Uhr am Arm des Schiedsrichters, wenn sich der Ball der Torlinie nähert. Sobald der Ball die Torlinie vollständig überquert hat, blinkt ein Torsymbol auf der Uhr.

Die neue Technologie nutzt aktive RFID-Tags Das System arbeitet im 2.4-GHz-ISM-Frequenzband. Die hohe Frequenz ermöglicht eine schnelle Datenübertragung über große Entfernungen. Da das ISM-Band frei nutzbar ist, kann das System überall eingesetzt werden. Das Cairos-System hat eine Reichweite von 300 m x 300 m und kann etwa 100,000 Messungen pro Sekunde verarbeiten. Es arbeitet auf ein bis zwei Zentimeter genau, selbst bei Objekten, die sich mit 140 km/h bewegen. Die Sender inklusive Batterien sind etwa 2 x 2 x 0.5 cm groß, also ungefähr so ​​groß wie eine Ein-Cent-Münze. Daher lässt sich der Mikrochip problemlos in einen Fußball integrieren.

Probleme bei der Verwendung eines Mikrochip-Fußballs

Die neue Technologie wurde erstmals im Nürnberger Stadion getestet, wo Spezialisten des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen erste Untersuchungen durchführten. Der erste Fußball mit Chip erhielt den Namen Pelius (nach dem griechischen Mythos-Sohn von Poseidon und Tyros) und war Anfang 2005 fertiggestellt. Er unterscheidet sich in keiner Weise von einem herkömmlichen Fußball. Gewicht, Elastizität und Sprungkraft bleiben unverändert. Zusätzlich erfasst ein integrierter Mikrochip die Fluggeschwindigkeit des Balls nach dem Aufprall.

Erste Tests von Pelia verliefen vielversprechend. Daraufhin wurde die neue Technologie erstmals bei der Junioren-Weltmeisterschaft im September 2005 in Peru eingesetzt. Vier der fünf Austragungsstadien waren mit der Technologie ausgestattet. Während des Turniers mussten die Schiedsrichter die Partie aufgrund von Lockerungen des Mikrochips mehrmals unterbrechen, um den Ball zu wechseln. Es liegen nur wenige Informationen darüber vor, welche Probleme bei der Signalübertragung vom Ball zur Uhr am Schiedsrichterarm auftraten. Neben den Lockerungen des Mikrochips gab es noch einige weitere Beanstandungen. Nach der Junioren-Weltmeisterschaft in Peru sagte Sir Bobby Charlton, ehemaliger Spieler der englischen Nationalmannschaft: „Ich wünschte, diese Technologie wäre weiter verbreitet gewesen. Wenigstens wüssten wir dann, ob ein Tor erzielt wurde oder nicht.“

Die FIFA äußerte sich nur kurz zu den konkreten Erfolgen oder Misserfolgen der ersten Versuche. Die Verantwortlichen sprachen sich dafür aus, die Technologie vor ihrer Zulassung weiter zu verbessern.

Nach Tests der verbesserten Technologie bei der Klub-Weltmeisterschaft in Japan im Dezember 2005 gab die FIFA eine Erklärung ab, in der sie mitteilte, dass das Ziel des Verbandes darin bestehe, eine hundertprozentige Zuverlässigkeit der Technologie zu erreichen. Daher werde der Mikrochip-Fußball bei der bevorstehenden Fußball-Weltmeisterschaft im Juni 2006 nicht zum Einsatz kommen. Sobald die Technologie den FIFA-Standards entspreche, werde der Verband die notwendigen Ressourcen für deren Anwendung bereitstellen.

Die Technologie wirkt simpel – ein winziger Chip und einige Sensoren entlang der Spielfeldlinien. Doch die Herausforderung besteht darin, eine zuverlässige und beständige Technologie zu entwickeln, die den ständigen Belastungen standhält, da der Fußballplatz extremen Belastungen ausgesetzt ist. Nachdem die FIFA den Einsatz eines mit einem Mikrochip ausgestatteten Fußballs bei der Weltmeisterschaft in Deutschland untersagt hatte, veröffentlichte Adidas eine offizielle Stellungnahme. Darin hieß es unter anderem, das Unternehmen werde sich auf die weitere Verbesserung des Systems konzentrieren, bevor es bei Wettbewerben auf höchstem Niveau eingesetzt werden könne.

Am 13. Dezember 2007 präsentierte die FIFA International im internationalen Stadion in Yokohama eine weitere Version des elektronischen Balls – Teamgeist II. Man entschied sich, ihn auf nur eine Funktion zu beschränken – die Anzeige, ob der Ball die Torlinie überquert hat oder nicht.

Der Ball verfügte früher über mehr Funktionen, doch man entschied sich dann für eine einfachere Technologie, die folgendermaßen funktioniert: Unter dem Tor werden 2 mm dicke Kabel in einer Tiefe von etwa 15–20 cm verlegt. Die Kabel erzeugen ein Magnetfeld, auf das der im Ball integrierte Chip reagiert. Die Implementierung dieser Technologie dauert nicht länger als einen Tag. Sobald der Ball die Torlinie überquert, sendet er ein Signal an die Uhren der Schiedsrichter. Das Signal ist verschlüsselt und somit manipulationssicher.

Der Internationale Fußballverband (IFAB), der befugt ist, Änderungen an den Fußballregeln vorzunehmen, hat jedoch noch keine endgültige Entscheidung über die Verwendung eines mit einem Mikrochip ausgestatteten Fußballs getroffen.

Die neueste Entwicklung eines Mikrochip-Fußballs ist der CTRUS der japanischen Firma AGENT. Der CTRUS ist ein wahres Fußballwunder. Er muss weder aufgepumpt noch bewegt werden, sein Gewicht und Volumen bleiben konstant. Mithilfe von Mikrochips lässt sich die Position des Balls bestimmen. Überquert er die Torlinie oder beispielsweise die Spielfeldbegrenzung, signalisiert er dies durch Aufleuchten einer bestimmten Farbe. Er ist außerdem mit einer Videokamera ausgestattet, die die Bewegungen auf dem Spielfeld aufzeichnet, sowie mit Beschleunigungsmessern, die die Geschwindigkeit des Balls und die Schusskraft messen.

Dennoch argumentieren Gegner des Einsatzes eines mit einem Mikrochip versehenen Fußballs, dass die Einführung dieser Technologie dem Fußball erheblich schaden könnte. Diese Ansicht wird von Trainer Swanson unterstützt, der sagte: „Die Geschichte hat gezeigt, dass wir selbst mit modernster Technologie nicht immer alles richtig machen. Komplizierende Faktoren gehören zum Spiel dazu, sei es schlechtes Wetter, ein schlechter Rasen oder ein nicht geahndetes Foul. Ohne diese Faktoren würden wir unweigerlich einige der großen Vorteile dieses Sports verlieren…“.

Wie dem auch sei, die Idee, einen Mikrochip in einen Fußball einzubauen, um seinen Standort zu verfolgen, ist innovativ und einzigartig. Der Mensch strebt nun einmal nach Perfektion, insbesondere in einer so wettbewerbsorientierten Sportart wie Fußball. Auch wenn Jeff Hursts Treffer bei der Weltmeisterschaft 1966 und Englands Sieg für immer in die Geschichtsbücher eingehen werden, weckt der Einsatz eines Mikrochip-Fußballs die Hoffnung, dass umstrittene Tore der Vergangenheit angehören werden.


Abonniere unseren Newsletter

Erhalten Sie Updates und lernen Sie von den Besten

Mehr zu entdecken

Möchten Sie Ihr Geschäft steigern?

Schreiben Sie uns und bleiben Sie in Kontakt

RFID-Tags-Herstellung

Bitten Sie um ein schnelles Angebot

Ihre Anfrage wird innerhalb von 24 Stunden beantwortet! Bitte beachten Sie die E-Mail mit der Endung . “@tag-rfid.com”Falls Sie die E-Mail nicht erhalten haben, überprüfen Sie bitte Ihren Spam-Ordner.