Fußball – eine Wissenschaft für sich

Fußball begeistert und verbindet Millionen Menschen auf der ganzen Welt – ob die heimische Bundesliga oder internationale Wettbewerbe – die Euphorie ist ungebrochen. Bei der letzten Weltmeisterschaft verfolgten weltweit insgesamt 3,2 Milliarden Menschen die Spiele an privaten Fernsehgeräten. Wenn aktuell in Russland die Top-Mannschaften um den Titel kämpfen, geht es um viel. Nichts bei diesem Global-Event ist Zufall.

Der Ball auf dem Prüfstand

Dies gilt auch für den eigentlichen Spielmacher auf dem Platz – den Spielball. Das runde Leder der Marke adidas muss höchsten Qualitätsansprüchen genügen, um das Qualitätssiegel der FIFA und somit das Ticket nach Russland zu erhalten: Sieben von der EMPA in St. Gallen speziell zu diesem Zweck entwickelte Testserien, in denen Qualität und Spieleigenschaften auf dem Prüfstand stehen, gilt es für den Ball erfolgreich zu durchlaufen. Die Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt EMPA führt bereits seit 22 Jahren im Auftrag der FIFA Versuchsreihen mit Fußbällen durch, die das Gütesiegel des FIFA-Qualitätsprogramms anstreben.

Bevor der aktuelle WM-Ball das FIFA-Qualitätssiegel erhielt und seine Reise nach Russland antreten durfte, stand ein straffes Trainings- und Testprogramm auf dem Plan. Bei der EMPA-Testreihe wird der Lederball auf Herz und Nieren geprüft: Zunächst erfolgt die exakte Vermessung des gesamten Balles an 4500 einzelnen Punkten. Dabei wird sichergestellt, dass es sich bei dem Ball um eine perfekte Kugel handelt.

Der Ball wird an 4.000 Punkten vermessen. Quelle: Empa.ch

Zusätzlich wird gemessen, ob der Ball dem Luftdruck innerhalb gewisser Toleranzgrenzen standhält. Nach diesen Aufwärmübungen startet dann das fordernde Testprogramm: 2000 Schüsse gegen eine Stahlplatte mit einer Geschwindigkeit von 50 Stundenkilometern muss der Ball unbeschadet überstehen und auch bei 250 Wasserbädern auf Spannung darf das Leder nicht verzagen. Wenn zu viel Wasser in das Gewebe eindringt, wird der Ball schwerer und verhält sich anders.

Im Wasserbad wird geprüft, ob der Fußball auch bei hohem Druck wenig Wasser aufnimmt. Quelle: Empa.ch

Das komplette Survival-Testprogramm sehen Sie in dem folgenden Video der EMPA.

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Forschungsarbeit bei adidas

Hinter dem robusten und formvollendeten Fußball steckt jahrelange Ingenieurarbeit. Mehrere Jahre hat adidas in seiner Entwicklungsschmiede an dem Ball gearbeitet.
Dort hat der Ball unter anderem einen vierstündigen Testlauf in einer mit Schmirgelpapier ausgekleideten Waschmaschine unbeschadet überstanden. Auch die Flugeigenschaften wurden hier optimiert. Häufig driftete der alte Ball zu den Seiten ab, obwohl er geradeaus getroffen wurde. Dies ist bedingt durch die Flicken auf der Außenhülle. Je nachdem, ob der Ball auf dem Leder oder in der Naht getroffen wird, verändert sich die Flugbahn. Um dies zu verhindern, ersetzten die Forscher die 32 schwarz-weißen Fünf- und Sechsecke durch 14 Flicken, die aussehen wie Propeller. Dadurch hat der Ball weniger Verbindungsstellen und driftet somit weniger ab. Getestet wurde dies mithilfe eines Roboters, der den Fußball immer wieder in die selbe Torecke beförderte.
Reißfeste Trikots ohne Schadstoffe.

Nicht nur der Spielball wird umfangreichen Qualitätsprüfungen unterzogen, auch die Fußballtrikots müssen den hohen Belastungen im Spiel standhalten, wenn die Profis auf dem Platz stehen. Der TÜV Rheinland-Textilpflege testet Trikots regelmäßig auf ihre Beschaffenheit. Geprüft werden nicht nur die Reißfestigkeit und Qualität des Materials. Ein ebenso wichtiges Kriterium ist der Ausschluss von Schadstoffen. Mittels eines Chromatographen wird der Stoff auf krebserregende Stoffe, Weichmacher und allergieauslösende Bestandteile geprüft – in der Regel wird auf 30-40 Substanzen getestet. Daneben wird auch die Farb- und Formbeständigkeit untersucht. Die Textilien müssen auch nach diversen Waschgängen ihre Maße und leuchtenden Farben beibehalten. Dies betrifft zugegeben nicht in erster Linie die Profilspieler, diese ziehen meist einfach direkt ein neues Trikot über, wohl aber die Millionen Trikots, die als Merchandise-Artikel über den Ladentisch gehen. Bei der vergangenen Weltmeisterschaft verkaufte adidas rund 3 Millionen Deutschland-Trikots.

Prüfung auf Schadstoffe von Trikots im Chemielabor, Quelle: obs / TÜV Rheinland AG

Die perfekten Fußballschuhe

Leicht, widerstandsfähig und bequem soll er sein, der Fußballschuh. Bedenkt man, dass ein Spieler durchschnittlich mehr als 10 000 Schritte in einem neunzigminütigen Spiel macht – so viele, wie ein Großteil der Menschen maximal an einem ganzen Tag schafft – ist es durchaus nachvollziehbar, dass dem Schuhwerk nicht gerade wenig Beachtung geschenkt wird.

Fußballschuhe auf dem Rasen, Quelle: Bilderstoeckchen / fotolia.com

Das Biomechanik-Labor der Universität Duisburg-Essen testet regelmäßig die neuesten Generationen Fußballschuhe. Die Testpersonen tragen zunächst den High-Tech-Schuh und spielen anschließend barfuß. Das Ergebnis überrascht: Der Schuss mit nacktem Fuß war wesentlich schneller. Dies liegt unter anderem daran, dass die Spieler ihren Fuß ohne Schuhwerk besser durchstrecken können. Doch das Spielen ohne Schuhwerk ist nicht erlaub. Daher tüfteln Wissenschaftler und Ingenieure an immer neuen Schuh-Modellen, die den Fuß wie eine zweite Haut umhüllen. Möglichst leicht und kaum spürbar. Ob es tatsächlich den perfekten Fußballschuh gibt, das zeigt das folgende Video.

Die Wissenschaft und echte Forschungsarbeit ist mittlerweile überall vertreten. Letztlich spielen aber trotz aller technischen Raffinessen der Teamgeist und ein Quäntchen Glück die entscheidendere Rolle.

Weiterführende Informationen

Fifa.com
Empa.ch
Ispo.com
Geo.de
MDR.de
Zeit.de
TÜV.com