Wie funktionieren Fußball-Tracking-Systeme?

In einem der letzten Blog-Beiträge haben wir erklärt, was Fußball-Tracking-Systeme überhaupt sind und welche Rolle sie im modernen Fußball spielen. Im fortlaufenden Beitrag geht es um die Frage, welche Technik in den kleinen Geräten steckt und welche Funktionen einzelne Sensoren erfüllen. Außerdem wird der Weg von der Messung zur Auswertung in der Software erklärt und auch auf Unterschiede zwischen den momentan wichtigsten Produkten auf dem Markt hingewiesen.

 

Worauf basieren Fußball-Tracking-Systeme?

 

Fast alle Fußball-Tracker sind ähnlich aufgebaut. Sie verfügen über mehrere Sensoren, darunter fällt ein GPS-Sensor, ein Beschleunigungssensor, ein Magnetometer und ein Gyrometer. Mittels der Hardware werden die relevanten athletischen Daten erfasst. Die Daten werden im Anschluss im Tracker selbst gespeichert. Das können, je nach Spielintensität, mehrere Gigabyte pro Spiel sein. Nach dem Ende des Trainings oder Spiels werden die Daten dann per WLAN auf ein Tablet oder ein Smartphone übertragen. Anschließend werden die Daten auf den Servern des jeweiligen Anbieters hochgeladen, wo die jeweilige Software aus den Rohdaten anschauliche Diagramme und Tabellen zaubert.

Bei der Auswertung der Daten gibt es erste Unterschiede zwischen den Anbietern. Entweder werden die Daten in Echtzeit (Realtime) ausgewertet, oder Post-Spiel, also nach dem Spiel. Catapult, eine australische Firma die auch mit Borussia Dortmund zusammenarbeitet, bietet einen Fußball-Tracker mit Realtime-Auswertung an. Der Vorteil liegt auf der Hand, schon während des Trainings oder des Spiels können die Daten gelesen werden und sofortige Maßnahmen, wie eine Auswechslung oder eine taktische Umstellung können vorgenommen werden. Allerdings existiert ein Trade-Off zwischen der Genauigkeit der Messungen und der akuten Auswertung der Daten.

 

Real-Time vs. Post-Spielanalyse im Fußball-Tracking

 

Einen großen Nachteil birgt die Realtime-Analyse für den deutschen Raum. Eine solche Analyseform, welche die Möglichkeit der Anpassung des Spiels aufgrund von Echtzeitauswertungen des derzeit laufenden Spiels bietet, wird vom Deutschen Fußball Bund nicht gestattet und kann deswegen nur im Training verwendet werden. Das System von TRACKTICS bietet eine Post-Spielanalyse. Bei einer Post-Spielanalyse werden präzisere Algorithmen über die Daten gejagt, sodass das Endprodukt oft zuverlässiger ist. Der Vorteil der Post-Spielanalyse liegt vor allem darin, dass die Daten ohne Zeitdruck und gegebenenfalls mehrmals analysiert und ausgewertet werden können. Dadurch werden weniger Fehler übersehen und es kann eine ausführlichere Auswertung erfolgen. Zudem können zu jedem Zeitpunkt beliebig viele Akteure in die Analyse einbezogen werden – Trainerstab, individueller Spieler, Mannschaft etc.

 

Fußball-Tracking-System

Team Box für Trainer von TRACKTICS

Die Hardware eines Fußball-Tracking-Systems

Globales Positionsbestimmungssystem (GPS)

Jeder kennt GPS und benutzt es wahrscheinlich regelmäßig auf seinem Smartphone. Warum also nicht einfach das Handy in die Trainingshose und durchstarten? Die Antwort ist simpel – das Standard-GPS misst die Position in zu geringen Zeitabständen. Fußball ist ein schnelles Spiel mit oft sekundenschnellen Richtungswechseln. Deswegen verwenden alle GPS basierten Tracking-Systeme die zurzeit auf dem Markt sind, ob catapult, GPSports oder TRACKTICS, eine hochfrequentierte Version des GPS. TRACKTICS verwendet eine Übertragungsrate von 5Hz. Das „schnelle“ GPS ermöglicht Angaben zu Laufdistanzen, Schnelligkeit und Position. Außerdem ermöglicht es, einzelne Sprints mit mehreren Richtungswechseln zu registrieren. Das GPS erlaubt es uns, absolute Daten zu gewinnen, nämlich die absolute Position des Spielers.

Beschleunigungssensor

Der Beschleunigungssensor ist eine Ergänzung zum GPS. Das GPS erfasst Bewegungen zwischen zwei Punkten auf dem Spielfeld. Wenn gerade keine Strecke zurückgelegt wird aber trotzdem eine Aktion stattfindet, wie z.B. ein Zweikampf, dann kommt der Beschleunigungssensor ins Spiel. Das Tracking-System von GPSports, auf das unter anderem Real Madrid vertraut, ist beispielsweise in der Lage Aufprälle über 10g (Maß für Beschleunigung) zu messen. Zum Vergleich, auf den Fahrer eines Formel 1 Rennwagens wirken bei einer Vollbremsung Kräfte von etwa 5-6g. Bei TRACKTICS werden die Daten des Beschleunigungssensor permanent aufgezeichnet und genutzt, um die GPS Daten zu korrigieren und zu verbessern.

Magnetometer

Das Magnetometer misst magnetische Felder. Ähnlich wie ein Kompass erkennt das Magnetometer jederzeit wo Norden ist und weiß somit, welcher Richtung es im dreidimensionalen Raum zugewandt ist. Übersetzt auf unseren Fußballplatz ermöglicht uns dieser Sensor zu erkennen, ob eine Bewegung horizontal (Lauf, Sprint) oder vertikal (Sprung, Sturz) verläuft und ob wir vorwärtslaufen oder rückwärtslaufen. Eine wichtige Hilfe, die im Zusammenspiel mit den anderen Modulen, welche die Genauigkeit aller Daten ungemein unterstützt.

Gyrometer

Ein Gyrometer ist ein System, das uns ermöglicht die Kipprichtung des Trackers zu erfassen. Diese Funktion wird wichtig für die Ergänzung aller Daten, wenn die Algorithmen die Daten auswerten und in verwendbare Diagramme umwandeln.

Beschleunigungssensor, Magnetometer und Gyrometer liefern uns relative Daten die gemeinsam mit dem GPS die Genauigkeit des Systems verbessern und das Fußball-Tracking-System zu vereinfachen.

Herzfrequenzsensor

Die teuersten Produkte im Fußball-Tracking-Markt, darunter fallen die einzelnen Modelle von catapult oder GPSports besitzen einen Sensor zur Messung der Herzfrequenz. Die Software von catapult unterteilt die gemessene Herzfrequenz eines Spielers innerhalb eines Spiels in acht Zonen und führt nach der Datenauswertung auf in welchen Herzfrequenzzonen sich der Spieler bewegt hat. Zuverlässige Herzfrequenzdaten lassen sich derzeit vor allem durch Herzfrequenzsensoren gewinnen, die im Brustbereich getragen werden müssen. Die Systeme von catapult und GPSports werden unter anderem deswegen in einer Brustweste bzw. einem Brustgurt getragen. Der catapult Brustgurt und auch die GPSports Weste gleichen in ihrem Aussehen einem BH, in dem der Tracker befestigt ist.

TRACKTICS möchte sein System so komfortabel wie möglich halten – der Tracker wird hier in einem Gürtel verstaut, auf die Messung der Herzfrequenz wird verzichtet. Der Fokus von TRACKTICS liegt eindeutig auf der Messung von athletischen Daten. Diese können mit Hilfe der vier erstgenannten Sensoren ermittelt werden. Die athletischen Daten lassen sich, nach Auswertung der gewonnen Daten, verständlich und eindeutig von jedem ablesen und erlauben es somit, Rückschlüsse auf die individuelle Leistung und die Mannschaftsleistung zu ziehen.

 

Die Software von Fußball-Tracking-Systemen

 

Nachdem die Daten auf den jeweiligen Server des Anbieters hochgeladen wurden, geschieht die eigentliche Kunst. Die Software macht aus den riesigen Mengen an Rohdaten attraktive Diagramme, Grafiken und Tabellen. Jeder Anbieter hat hierfür eigene Algorithmen entwickelt, welche die Auswertung und Darstellung möglichst schnell und präzise durchführen sollen. Wichtig ist es zu verstehen, dass die Informationen von GPS, Beschleunigungssensor, Gyrometer und Magnetometer nicht isoliert, sondern im Zusammenspiel betrachtet werden. Sie ergänzen sich gegenseitig und schaffen eine präzise Gesamtmessung.

Das Analysetool wird von allen Anbietern über eine webbasierte Plattform zur Verfügung gestellt. Die Nutzer loggen sich ganz einfach auf der Webseite ein und bekommen ihre Daten dort präsentiert. Alle namenhaften Anbieter (catapult, GPSports, TRACKTICS) bieten zusätzlich eine Fußballtrainer-App an, sodass man sich die Spiel- bzw. Trainingsanalysen auf dem Tablet oder Smartphone anschauen kann. Wichtigstes Gütekriterium hierbei ist die intuitive Darstellung der Informationen. Die Trainer sollen keinen großen Mehraufwand haben, wenn Sie mit dem System arbeiten. Im Gegenteil, die Tracker sollen eine Zeitersparnis erbringen, indem sie alle Schlüsselfragen zu Trainingsintensität und spielstrategischen Entscheidungen bündeln und beantworten – mit möglichst wenig Klicks.

Fußball-Tracking-Software

Fußball-Tracking-Software von TRACKTICS

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