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Big Data macht den Unterschied Mathematik gewinnt im Sport an Einfluss

| Autor / Redakteur: Mehul Kapadia * / Nico Litzel

Lewis Hamilton hat gerade seinen dritten Weltmeistertitel errungen, während sein Team von Mercedes AMG Petronas ebenfalls den diesjährigen Titel in der Konstrukteurswertung nach Hause geholt hat. In einem Sport, in dem jede Millisekunde zählt, verlassen sich die Teams und Fahrer auf die Analyse von Daten, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Dennoch braucht es in der F1 und in anderen Sportarten mehr als nur einfache Kalkulationen, um erfolgreich zu sein.

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Die Mathematik eines Formel-1-Rennens ist ständig in Bewegung und hochdynamisch. Die Telemetriesysteme sammeln fortlaufend Daten über verschiedenste Rennvariablen: Öl- und Wasserstand, Kupplungsflüssigkeit, G-Kräfte und Drehzahl pro Minute.
Die Mathematik eines Formel-1-Rennens ist ständig in Bewegung und hochdynamisch. Die Telemetriesysteme sammeln fortlaufend Daten über verschiedenste Rennvariablen: Öl- und Wasserstand, Kupplungsflüssigkeit, G-Kräfte und Drehzahl pro Minute.
(Bild: Tata Communications)

Auf den ersten Blick scheinen Mathematik und Sport nicht viel gemein zu haben. Der herkömmliche Stereotyp würde einem wohl kaum ein Bild vermitteln, in dem der Mathe-Nerd mit den Fußball-Spielern auf dem Schulhof abhängt.

Sport wird eher als eine Kunstform denn als Wissenschaft betrachtet. Es scheint, dass die Entscheidungsfindung eher emotional oder experimentell statt logisch und faktenbasiert ist. Entwicklung und Verbesserung basieren scheinbar auf Übung, Technik und Teamwork. Bei Team-Sportarten, so der Eindruck, werden neue Spieler durch ein geschultes Auge für Talente ausgewählt anstelle von Zahlenauswertungen, Forschung und Analyse. Doch wenn man genauer hinsieht, ist die Kluft zwischen Mathematik und Sport nicht so groß, wie zunächst gedacht – nicht zuletzt deshalb, weil die Generalisierung, dass Mathematik im Sport keine große Rolle spielt oder keinen Mehrwert schafft, völlig unbegründet ist.

Neue Talente entdecken

Ein Beispiel, wo Zahlen einen erheblichen Mehrwert bringen, sind die Talent-Datenbanken, die Fußballvereinen dabei helfen, die Herausforderung der Globalisierung zu meistern. Durch die große Zahl an jungen Menschen weltweit, die davon träumen, ein Profifußballer zu werden, wird die Entdeckung des nächsten Christiano Ronaldo nicht länger nur traditionellen Methoden zur Talentauswahl überlassen. Vorbei sind die Zeiten, in denen Vereine Millionen ausgegeben haben, basierend auf den dahingekritzelten Notizen eines schirmbemützten Talentscouts mit einem Auge für Potenzial.

Die große Mehrheit der führenden Vereine nutzt Talent-Datenbanken wie Scout7. Die Datenbank beinhaltet Einträge von 135.000 Spielern auf der ganzen Welt zur Einsicht für die weltweit besten Talent-Scouting-Teams. Zu den abrufbaren Informationen über die Spieler gehören Statistiken wie Einsatzzahl, Tore, Vorlagen und Man-of-the-Match-Auszeichnungen. Indem sie die Leistung einer solchen Software nutzen, um ihre ersten Nachforschungen zu betreiben, können die Vereine Spieler aufgrund von spezifischen Kriterien in die engere Auswahl nehmen – und zwar bevor sie sie sich näher anschauen und ein Urteil über ihren möglichen Transferwert bilden.

Mathematiker beschleunigen und verbessern die Entscheidungsfindung

Mathematik und Mathematiker beschleunigen und verbessern die Qualität der menschlichen Entscheidungsfindung für eine Vielzahl an Sportarten. Aber eines der naheliegenden Beispiele ist sicherlich der Formel 1-Rennsport. Am Renntag dreht sich alles um Zahlen. Ingenieure führen hunderte von Kalkulationen durch, um die beste Rennstrategie basierend auf Variablen wie Reifendruck und -profil, Tankfüllung, Renn- und Rundenlänge sowie Gewicht des Fahrzeugs und des Fahrers zu ermitteln.

Bevor es auf die Rennstrecke geht, müssen Fahrer, Fahrzeug und Benzin mindestens 702 Kilogramm auf die Waage bringen – dabei gilt zu beachten, dass die Fahrzeuge im Durchschnitt 2,5 Kilogramm an Benzin pro Runde verlieren. Wie die Tank- und Gewichtstrategie gehandhabt wird, kann über Sieg oder Niederlage entscheiden. Der schnellste Boxenstop aller Zeiten wurde 2013 mit 1,923 Sekunden bei Red Bull Racing gemessen. Doch mit der Geschwindigkeitsbegrenzung von 60km/h in der Boxengasse kostet ein durchschnittlicher Boxenstopp in der Realität 15 bis 20 Sekunden. Die Veränderungen, die während des Rennens am Fahrzeug vorgenommen werden, müssen diese Zeit wieder hereinholen – und idealerweise sogar mehr als das. Deshalb ist es so wichtig, dass die Teams ihre Fahrer zum richtigen Zeitpunkt in die Box holen und die richtigen Veränderungen vornehmen. Der einzige Weg, dies zu tun, ist durch Mathematik.

Zahlen richtig deuten

Die Mathematik eines F1-Rennens ist ständig in Bewegung und hochdynamisch. Die Telemetriesysteme der F1 sammeln fortlaufend Daten über verschiedenste Rennvariablen: Öl- und Wasserstand, Kupplungsflüssigkeit, G-Kräfte und Drehzahl pro Minute, um nur einige zu nennen. Diese werden an die Ingenieure in der Box und den Kontrollzentren mithilfe einer Reihe von Radiowellen und drahtlosen Technologien gesendet. Darüber hinaus müssen auch die Zahlen und Daten außerhalb des Fahrzeugs miteinbezogen werden, wie beispielsweise Temperatur, Luftdruck oder -feuchtigkeit. Die Zahlen von Fahrzeug und Umgebung bilden zusammen die erkennbaren Teile einer großen Gleichung, deren Summe darüber Auskunft gibt, wann der Fahrer zum Boxenstop gerufen wird und welche Modifikationen am Fahrzeug vorgenommen werden.

Erfahrungen eines erfolgreichen Teams – Mercedes AMG Petronas

In einer der datenhungrigsten Sportarten der Welt ist Mercedes AMG Petronas ein Team, das Daten erfolgreich in einen Wettbewerbsvorteil umgewandelt hat. So konnte das Team sowohl die Fahrer- als auch die Konstrukteurswertung in der Saison 2015 für sich entscheiden. Mit einer dreimal so schnellen Datenübertragung ist es Mercedes AMG Petronas gelungen, das Team an der Rennstrecke in Echtzeit mit dem Team in der Fabrik in Großbritannien zu vernetzen.

Durch die belastbare und intelligente Infrastruktur für Konnektivität in Hochgeschwindigkeit wurde in großem Maßstab ein Remote-Betrieb ermöglicht. Dadurch hat das Team erfolgreich die Herausforderungen gemeistert, die aus einer limitierten Zahl an Mitarbeitern an der Rennstrecke resultieren. Dank der superschnellen und nahtlosen Vernetzung sowie des Zugangs zu Daten war das Silberpfeil-Team in der Lage, entscheidende Telemetrie- und Sensordaten des Rennautos auszuwerten.

Darunter fallen unter anderem der Zustand und die Temperatur der Reifen sowie Luftstrom, Aerodynamik, Gaspedal, Bremsen und Öltemperatur und Bewegungen innerhalb der Radkästen. Diese Informationen werden während der Track Sessions sowohl von den Teams an der Boxenmauer als auch in der Werkstatt und im Hauptsitz genutzt. Durch die Visualisierung von Big Data Analytics in Echtzeit konnten die Ingenieure an der Strecke und im Werk in Großbritannien präzisere Entscheidungen treffen – an jeder Rennstrecke weltweit. Das hat maßgeblich zum Erfolg des Teams beigetragen.

Die Bedeutung von Statistik

Immer mehr Sportarten folgen dem Beispiel der F1 und nutzen ausgeklügelte Statistikanalysen, um die visionären Ideen und Strategien der Experten zu ergänzen. Doch Zahlen gibt es überall im Sport und es gab sie auch schon immer. Die wichtigste Information einer jeden Sportart ist im Zweifel eine Zahl: Wie hoch war die Punktzahl? Wie schnell war ihre Zeit? Wie oft haben sie gewonnen? Vielleicht gab es bisher noch eine kleine Lücke zwischen Mathematik und Sport. Doch die Rolle von Daten wird auch im Sport weiter zunehmen. So werden Daten und ihre Analyse in Zukunft immer mehr dazu verwendet, die Leistung zu steigern, taktische Formeln für den Erfolg, Erkenntnisse über Gegner zu sammeln und die besten Talente zu finden.

* Mehul Kapadia ist Managing Director des F1 Business bei Tata Communications.

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