So funktioniert Goal Control

Ein Tor ist ein Tor ist ein Tor ist ein Tor

Bild: Goal ControlAnimation des GoalControl4D-Systems

Animation des GoalControl4D-Systems (Copyright: GoalControl)

Ob beim Achtefinale Deutschland gegen England bei der WM 2010 oder beim diesjährigen DFB-Pokalfinale Bayern München gegen Borussia Dortmund: Nicht immer ist auf den ersten Blick klar, ob der Ball nun im Tor war oder nicht. Bei der diesjährigen WM in Brasilien wird es diese strittigen Situationen nicht mehr geben: Durch die GoalControl-4D-Technik bekommt der Schiedsrichter in Torsituationen sofort ein Signal, ob ein Tor erzielt wurde oder nicht. Und das ganz ohne menschliches Zutun. Erfinder der Technik ist die Firma GoalControl aus Würselen bei Aachen. Wir haben uns die Technik einmal erklären lassen.

Das wichtigste Objekt: Der Ball
Das GoalControl-4D System basiert auf 14 Kameras, die um das Spielfeld herum angeordnet und am Stadiondach/Catwalk angebracht sind. Pro Tor sind sieben Kameras ausgerichtet. Die Kameras sind mit einem hochleistungsfähigen Rechner verbunden, der die Bewegung aller Objekte auf dem Spielfeld verfolgt und die störenden Faktoren wie Spieler, Schiedsrichter und alle anderen unwichtigen Faktoren ausblendet. Das wichtigste Objekt ist der Fußball. Dessen Position wird kontinuierlich verfolgt und automatisch in drei Dimensionen (x-, x- und z-Koordinaten mit einer Präzision von Millimetern) erfasst, sobald der Ball in der Nähe der Torlinie ist. Wenn der Ball die Torlinie komplett überquert hat, sendet die zentrale Auswertungseinheit in weniger als einer Sekunde ein verschlüsseltes optisches und akustisches Signal an die Empfängeruhr des Schiedsrichters.

Bild: Goal ControlEmpfängeruhr des Schiedsrichters

Wenn der Ball die Torlinie komplett überquert hat, sendet die zentrale Auswertungseinheit in weniger als einer Sekunde ein verschlüsseltes optisches und akustisches Signal an die Empfängeruhr des Schiedsrichters (Copyright: GoalControl)

 

Installation in wenigen Tagen
Die Installation je Stadion nimmt nach ausführlicher „Site-Inspection“ und entsprechender Vorbereitung nur wenige Tage in Anspruch. Von Vorteil für die Vorbereitung der Stadien zur FIFA Fußball-Weltmeisterschaft 2014 Brasilien™ ist die Tatsache, dass bereits im Vorjahr sechs Spielorte anlässlich des FIFA ConfedCup 2013 von GoalControl einmal mit Torlinientechnik ausgestattet wurden. Nach erfolgtem Einbau und Kalibrierung wird das System auf Funktionstüchtigkeit und Genauigkeit geprüft – dieser abschließende Installationstest ist der letzte Schritt auf dem Weg zur Zertifizierung einer Installation.

Bild: Goal ControlInstallation einer “GoalControl-4D“-Kamer

So sieht die Installation einer “GoalControl-4D“-Kamera aus, hier im Tivoli-Stadion Aachen (Copyright: GoalControl)

 

Die Prüfung führt ein akkreditiertes Testinstitut anhand einer Reihe von Tests durch, die verschiedene Spielsituationen und Torszenen simulieren. Diese Tests sind im Testhandbuch aufgelistet. Der gesamte Test dauert normalerweise einen Tag und ist auf einem spielbereiten Platz durchzuführen, auf dem an diesem Tag keine anderen Aktivitäten stattfinden.

Wo werden die Kameras genau angebracht?
Die Anordnung der Kameras ist annähernd spiegelbildlich – wobei zwei Kameras auf Höhe der Spielfeldmittellinie angebracht sind; zwei Kameras sind ungefähr gegenüberliegend auf mittlerer Strecke zwischen Torlinie und Spielfeldmittellinie positioniert. Zwei weitere Kameras sind jeweils gegenüberliegend knapp hinter der Torlinie angebracht, sodass sie unter einem Winkel von 5 bis 10 Grad von hinten auf die Torlinie blicken. Eine Kamera befindet sich hinter dem Tor (90 Grad). Die Höhe der Kameras über dem Spielfeld hängt von dem jeweiligen Stadion ab. In modernen Stadien mit Catwalk beträgt die Höhe über Grund gleichmäßig ca. 50 Meter.

Was passiert, wenn unvorhergesehen eine oder mehrere der Kameras während des Spiels ausfallen?
Dies ist grundsätzlich unerheblich. Die Anzahl von sieben Kameras je Tor ist das Ergebnis von Testreihen und mathematischen Berechnungen. Anzahl und Anordnung der Kameras ergeben die bestmögliche Abdeckung und Redundanz-Garantie für die „Überwachung“ des relevanten Bereichs vor der Torlinie. Von der mathematischen Basis benötigt werden im Grunde nur zwei Kameras.

Torerkennung läuft komplett automatisiert ab
Der Prozess läuft völlig selbstständig. In den Verlauf der Torerkennung braucht und kann niemand eingreifen! Es besteht die Möglichkeit, die Aufnahmen der Kameras am Bildschirm zu verfolgen. Dies ist aber keine Notwendigkeit; das System – installiert und kalibriert – funktioniert autark.

Bild: Goal ControlModul GoalControl Replay

Das Modul GoalControl Replay wurde entwickelt, um in Echtzeit TV-Zuschauern und Stadionbesuchern einen faszinierende Wiederholung zu liefern. Das System erstellt automatisch eine 3D-Ansicht des Balls auf einem virtuellen Fußballfeld und dies ohne irgendeinen Zeitverlust (rechter Bildschirm) (Copyright: Goal Control)

 

Animierte 3-D-Bilder für Fernsehen und Großbildschirme
Mit der GoalControl-Technik ist es möglich, in Echtzeit ein 3-D-Bild der Torsituation zu erstellen. Der jeweilige Wettbewerbsorganisator entscheidet darüber, ob Wiederholungen von Torszenen im Fernsehen und/oder auf Großleinwänden im Stadion erlaubt sind. Das System GoalControl-4D erstellt die Wiederholungen automatisch und übermittelt die relevanten Dateien unmittelbar an den Host-Broadcaster. Dort wird – ggf. nach Freigabe durch Spieloffizielle – entschieden, ob die Animation eingespielt wird. Sie können nicht nur im Fernsehen gezeigt werden, sondern auch auf den Großbildschirmen im Stadion, sodass auch Besucher in den Genuss dieser Szenen kommen.

Torlinientechnologie liefert animierte Bilder
Im Gegensatz zu Fernsehwiederholungen liefert die Torlinientechnologie animierte Bilder. Standard-Fernsehwiederholungen zeigen manchmal nicht eindeutig, ob der Ball die Torlinie überquert hat oder nicht. Je nach dem Blickwinkel der im Stadion platzierten Kameras, können die Wiederholungen irreführend sein. Außerdem kann der Ball verdeckt sein, sodass man anhand der Fernsehwiederholungen nicht feststellen kann, ob er die Linie überschritten hat. Die automatisch generierte Computersimulation von GoalControl Replay auf der Grundlage der vom System erhobenen Daten ist daher die beste Art, um zu zeigen, ob der Ball die Linie überquert hat oder nicht.

Kontrolle vor dem Spiel
Die Spieloffiziellen müssen vor jedem Pflichtspiel eine Systemkontrolle durchführen. Das heißt, das Schiedsrichter-Gespann vergewissert sich vor dem Anpfiff darüber, dass das System einsatzfähig ist.

Die Technik in aller Kürze erklärt dieses Video:

Eva Holden_1Mit GoalControl sprach: Eva Holden
Position beim VDI: Referentin für Social Media
Aufgabe beim VDI:  Kümmert sich um die Social-Media-Strategie des VDI sowie die Betreuung der Auftritte des Vereins in facebook, Blogs, Twitter und Co.

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