Die ersten Messsysteme ab den 1930er-Jahren

Die ersten Systeme zur Bestimmung der Abschlagsgeschwindigkeit von Golfbällen datieren auf die 1930er-Jahre. Damals kamen Lichtschrankensysteme zum Einsatz. Zwei Lichtschranken wurden in einem Abstand von mehreren Metern positioniert. Gemessen wurde die Zeit, die der Ball benötigte, um die Distanz zwischen den beiden Schranken zu überwinden. Aus Distanz und Zeit liess sich die Geschwindigkeit berechnen, etwa bei einem Abstand von 10 Metern und einer Messzeit von 1 Millisekunde. Die Geschwindigkeit ergab sich aus der Distanz dividiert durch die Zeit, multipliziert mit 3600, was einer Geschwindigkeit von 36 km/h entspricht.

Parallel dazu wurden akustische Messsysteme entwickelt. Ein empfindliches Mikrofon erfasste den Treffmoment zwischen Schlägerkopf und Golfball als Startsignal. Ein zweites Mikrofon registrierte den Einschlag des Balls auf eine feste Fläche nach rund 10 Metern. Die Flugzeit wurde mit derselben Formel wie bei der Lichtschrankenmessung in eine Geschwindigkeit umgerechnet. Die Resultate waren bereits relativ genau, das eingesetzte Equipment jedoch gross und sperrig.

Der Durchbruch der Radartechnik in den 1990er-Jahren

Ein wesentlicher Fortschritt erfolgte in den 1990er-Jahren mit dem Übergang der Radartechnik von militärischen zu zivilen Anwendungen. Der entscheidende Katalysator war die Entwicklung empfindlicher Transistorverstärker, die Millivolt- und Mikrovoltsignale von Radar-Patchantennen so verstärken konnten, dass sie weiterverarbeitet, berechnet und angezeigt werden konnten. Nixie-Anzeigen sowie später LED-7-Segment-Anzeigen reduzierten den elektronischen und finanziellen Aufwand erheblich.

Mikroprozessoren und komplexe Flugbahnmodelle

Mit dem Aufkommen der Mikroprozessor-Technik folgte der nächste Meilenstein. Nun konnten komplexe Flugbahnberechnungen durchgeführt werden, bei denen Abschlagswinkel, Luftwiderstand und Abschlagsgeschwindigkeit in die Berechnung der Flugweite einbezogen wurden. Die Mikroprozessoren waren in der Lage, aufwendige mathematische Formeln innerhalb von Millisekunden zu berechnen und Abschlagsgeschwindigkeit sowie berechnete Flugweite in Echtzeit anzuzeigen. Notwendig waren dabei Fliesskommaberechnungen sowie Arithmetik für Quadrieren, Wurzelziehen, Multiplizieren und Dividieren.

Moderne Radarmodule verfügen heute über leistungsfähige Signalprozessoren, die mithilfe der Fast-Fourier-Transformation aus einem komplexen Signalgemisch sehr präzise die Ballgeschwindigkeit bestimmen und daraus die Flugweite berechnen. Die Geschwindigkeitstoleranz liegt im Worst Case bei rund 0,5 Prozent.

Grenzen der Flugweitenberechnung

Die Berechnung der Flugweite ist grundsätzlich immer eine Annäherung. Für eine physikalisch korrekte Berechnung müssten rund zehn verschiedene Parameter berücksichtigt werden. Dazu zählen Ballgeschwindigkeit, Abschlagswinkel, Ballspin, Ortstemperatur, Geländehöhe, Luftdruck, Luftdichte, Windsituation mit Rücken-, Gegen- und Seitenwind sowie die physikalischen Eigenschaften des Golfballs selbst und das Geländeprofil.

Hochgeschwindigkeitskameras auf Driving Ranges

Ein weiterer Entwicklungsschritt ist der Einsatz von Hochgeschwindigkeits-Kamerasystemen auf Driving Ranges. Dabei erfassen zwei Kameras gleichzeitig die Flugbahnen von bis zu zehn Abschlagsplätzen. Die Flugkurven werden berechnet und auf Monitoren angezeigt. Jeder Golfer verfügt über einen eigenen Monitor, auf dem Flugkurve, Geschwindigkeit, Ballspin, Seitenabweichung und sogar der Rollout dargestellt werden. Zusätzlich können Geländeprofile von hunderten Golfplätzen weltweit abgerufen werden, sodass virtuelle Runden auf realen Plätzen möglich sind, ohne physisch vor Ort zu sein.

Wichtige Golf-Messsysteme Stand 2025

Top Tracer

Dieses System verfolgt den Ball mit zwei High-Speed-Kameras, die in einer Höhe von vier bis fünf Metern montiert sind. Mithilfe von Triangulation und einem dreidimensionalen virtuellen Raum wird der Ball bis zum Bodenkontakt in Echtzeit verfolgt. Flugbahn und zahlreiche weitere Daten werden direkt auf dem Monitor angezeigt. Jeder Spieler erhält auf der Driving Range einen eigenen Bildschirm. Top Tracer macht das Training interaktiv und erlaubt das virtuelle Spielen berühmter Golfplätze weltweit, alleine oder gegen Mitspieler. Die Abweichung der gemessenen Flugdistanz liegt bei maximal vier bis sechs Metern, die Geschwindigkeitsabweichung bei rund 1,5 bis 3 km/h.

SkyTrak

SkyTrak kombiniert High-Speed-Kameras mit Doppler-Radar. Die Genauigkeit der Ballgeschwindigkeit wird mit plus/minus 1 mph angegeben. Die Abweichung der Carry-Flugweite liegt bei maximal drei Prozent. Zusätzlich werden Abflugwinkel, Backspin, Sidespin, seitliche Abweichung, Flugbahn und maximale Flughöhe dargestellt.

FlightScope

FlightScope zählt zu den Pionieren der Branche und produziert kompakte und sehr genaue Messsysteme für Professionals und ambitionierte Spieler zu Preisen unter 600 Euro. Ballflugkurve und zahlreiche relevante Daten werden auf einem iPad angezeigt. Das System eignet sich für Full Swing, Chipping und Putting und ist auch für Indoor-Anlagen konzipiert. Die Vielzahl der erfassten Daten würde den Rahmen dieses Beitrags sprengen.

TrackMan

Die Messsysteme von TrackMan gelten als Goldstandard der Golfanalyse. Pro Schlag werden bis zu 40 Parameter erfasst. Zum Einsatz kommen Dual-Radar-Technologie und eine Hochgeschwindigkeitskamera. Ein Radar misst die Bewegung des Schlägerkopfes im Treffmoment und erfasst Schlägerkopfgeschwindigkeit, Anstellwinkel, Schlagflächenwinkel und Schwungbahn. Ein zweites Radar verfolgt den Ball bis zum Bodenkontakt während der sechs bis acht Sekunden Flugzeit. Die integrierte Kamera synchronisiert den Treffmoment visuell mit den Radardaten. Die Abweichung der Flugdistanz bei 150 Metern liegt bei plus/minus 0,5 Metern. TrackMan ist als Indoor- und Outdoor-Version sowie als Pro- und portable Ausführung erhältlich.

Exkurs: Problematik der Radarmessung

Die meisten Radarsysteme arbeiten im Frequenzbereich zwischen 12 und 24 Gigahertz. Diese elektromagnetischen Wellen sind für Holz, Kunststoffe und Glas weitgehend durchlässig. Nur ein kleiner Teil der Strahlungsenergie wird vom Golfball reflektiert. Die reflektierte Signalstärke ist proportional zur Objektfläche und nimmt quadratisch mit zunehmender Distanz ab. Ein Golfball mit 45 Millimetern Durchmesser besitzt eine Kreisfläche von 141 Quadratmillimetern, von denen rund 90 Prozent gewölbt sind. Aufgrund des Gesetzes Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel gelangen nur etwa zehn Prozent der reflektierten Energie zur Radarantenne zurück. Bei Messabständen von 10 bis 15 Metern liegen die empfangenen Signale im Mikro- oder Millivoltbereich. Für eine stabile Weiterverarbeitung ist eine Verstärkung um den Faktor 10 bis 100’000 notwendig. Gleichzeitig wird auch das Rauschsignal verstärkt, was eine Trennung von Nutz- und Rauschsignal erschwert. Radarsysteme arbeiten deshalb mit Frequenzfiltern, die niederfrequente Anteile stark dämpfen und nur relevante Frequenzen weiterverarbeiten.

EASY Track von IBS Sensor & Systemtechnik

Für Golfer mit begrenztem Budget bietet IBS Sensor & Systemtechnik mit dem System EASY Track eine kompakte, akkubetriebene Lösung an. Das Gerät misst Ballgeschwindigkeit mit einer Abweichung von plus/minus 0,5 Prozent und zeigt zusätzlich die Ballflugdistanz an. Auch bei schlechten Sichtverhältnissen auf der Driving Range bleiben Speed und Distanz sichtbar. Das System eignet sich ebenso für das Training in geschlossenen Räumen, etwa mit einem Netz in der Garage. Das Messgerät ist in einem kompakten Aluminiumkoffer untergebracht, transportfähig auch im Fluggepäck. Die Akkulaufzeit beträgt rund 18 Stunden. Ladeadapter und Gerät sind im Koffer integriert. Erweiterte Versionen verfügen über eine Funkschnittstelle zur Übertragung der Daten auf LED-Grossanzeigen. Das System kann zudem in anderen Sportarten wie Fussball, Handball, Tennis oder Bobsport eingesetzt werden, um Objektgeschwindigkeiten präzise zu messen.

Photos by IBS Sensor & Systemtechnik