Fußballstadien: Mit Netzwerktechnik zu multimedialen Hightech-Arenen

R&M: Integration ist die Zukunft

Wetzikon (pts006/30.06.2010/07:45) Nervenzerreißende Spielszenen, erlösende Tore, bewegende Bilder. Die Augen der Welt richten sich in diesen Tagen auf die Fußballstadien in Südafrika. Die Weltmeisterschaft bietet - wie jedes gute Spiel in einer großen Arena - ein starkes Erlebnis und darüber hinaus eine Fülle an Informationen und Daten rund um Spiele, Mannschaften und Wettbewerb. Aber wie kommen die vielen Informationen und Bilder auf die gigantischen Videotafeln der Stadion und Public Viewing-Orte und zeitgleich ins Fernsehen und ins Internet? Wie kommuniziert ein Fußballstadion?

"Moderne Datennetze sorgen dafür, dass alle Systeme eines Stadions immer am Ball bleiben. Sie bewältigen außerordentliche Spitzenlasten, integrieren zahlreiche Funktionen und müssen absolut zuverlässig sein", erklärt der Schweizer Verkabelungsspezialist Reichle & De-Massari (R&M, http://www.rdm.com), der in jüngster Zeit unter anderem die neue Donbass Arena in Donetsk in der Ukraine - Austragungsort der EURO 2012 - mit einer Netzwerkinfrastruktur ausgestattet hat. Im Fall der Donbass Arena wurden 60 Kilometer Glasfaser- und mehr als 400 Kilometer geschirmter Kat. 6 Kupferkabel verlegt. Mit 6000 Kupfer- und über 1700 Glasfaser-Anschlüssen ist dies eines der größten je in der Ukraine installierten Netzwerke.

Multimediale Hightech-Tempel - Konvergente Netze
Fußballstadien entwickeln sich zu multimedialen Hightech-Tempeln, stellt die deutsche Fachzeitschrift Stadionwelt fest. Gigantische Datenmengen strömen während internationaler Wettbewerbe aus den Stadien zu den Broadcasting-Providern und Fernsehanstalten - in Form digitaler Fernsehbilder. Telekom Austria schätzt, dass ihr Glasfasernetz während der EURO 2008 insgesamt eine Datenmenge von zwei Petabyte transportierte. Das entspricht etwa der fünffachen Datenmenge aller Bücher, die jemals geschrieben wurden. Doch Fernsehübertragung - sei es in High Definition (HDTV) oder 3D - ist nicht alles.

Johannes Lippert, CEO der BTD International Consulting AG mit Sitz in Zug, Schweiz, erläutert: "Stadien sind heute Informationsknotenpunkte, in denen die Verfügbarkeit der IT-Systeme nicht nur für Sicherheit und Komfort der Zuschauer unverzichtbar ist, sondern auch die Basis für jeden erzielbaren Umsatz darstellt, ob über Mediavermarktung, Ticketing, Shops oder Food & Beverage." BTD ist ein international führender Solution Provider und unabhängiger IT-Berater für Stadien und Veranstaltungsorte.

Der Chip im Ball, der eine millimetergenaue Ortung ermöglicht, ist nur der neueste Idee in einer Reihe faszinierender technologischer Entwicklungen rund um König Fußball. Zahlreiche Antennen würden den interaktiven Ball verfolgen. So das Konzept für ein intelligentes Stadion. Die Antennen würden rund ums Spielfeld oder auch im Dach platziert. Sie kommunizieren über das Gebäudenetzwerk mit einem Computersystem, das die Schiedsrichter bei ihrer Arbeit live unterstützen würde.

Dasselbe Netzwerk ermöglicht es Fotografen, am Spielfeldrand ihre digitalen Bilder von der Kamera oder vom Laptop sekundenschnell direkt ins Internet oder an ihre Redaktionen zu überspielen. Zutrittskontrolle, Überwachung der Zuschauertribünen, Alarmierung, elektronische Ticket- und Kassensysteme, Steuerung von Licht-, Heizungs- und Lüftungssystemen ... in Gebäudenetzwerke lassen sich heute zahlreiche Systeme gleichzeitig einbinden.

"Das sind nur einige der Anwendungen, die auf Basis des einheitlichen Ethernet- und Internetprotokolls (IP) integrierbar sind. Die so genannte Konvergenz eröffnet dem Stadion-, Facility-, Sport- und Eventmanagement noch weitere interessante Dimensionen", sagt Markus Schlageter, Leiter Marketing bei R&M. Denn auch Wireless LAN, Telefon und Breitbandinternet, Video- und Audio-Übertragung im Stadion und nach draußen benötigen nur noch eine einzige Plattform - ebenso der Datenverkehr des Stadionmanagements oder die Kommunikation der Medien. Auf Arenen, Stadien und Hallen spezialisierte IT-Berater bestätigen: Die Konvergenz hat auch hier Einzug gehalten - ähnlich wie in Bürogebäuden oder im privaten Wohnumfeld. Sie verlangt entsprechende IT-Infrastrukturen und Multiservice-Netzwerke, denen eine weitsichtige, qualifizierte Planung zugrunde liegen muss.

Der Weltfußballverband FIFA stellt in seinen Richtlinien für die Daten- und Kommunikationsnetze in Wettkampfstadien unmissverständlich klar: "Es ist für den Stadionbesitzer oder -betreiber üblich, ein einheitliches Verkabelungssystem für das gesamte Stadion anzubieten, zuzuweisen und zu unterhalten."

Data Center im Stadion - Effizienz durch IP
Ganz große Fußballstätten wie die Münchner Allianz-Arena oder das Santiago Bernabéu Stadion in Madrid integrieren bereits eigene Data Center in ihren Betrieb. Trainer, Spieler und Fans von Real Madrid können über Funk und Internet auf ein Datenarchiv zurückgreifen, das einige Terabyte an Videos, Bildern, Berichten und Statistiken für Analysen und Planungen bereithält.

An jedem Ort des weitläufigen Sportcampus kann man mobil mit dem Laptop arbeiten, Konferenzen abhalten oder Spielszenen aus dem Archiv abrufen und damit Trainingseinheiten optimieren. Neben der Gebäudetechnik lässt sich auch die Peripherie des Stadions bis hin zur Verkehrsregelung über das einheitliche IP-Netzwerk fernsteuern.

Der Madrider Stadionbetrieb konnte seine Effizienz mit Hilfe der einheitlich vernetzten Kommunikations- und Steuerungstechnik um 50 Prozent steigern. Unterhalt, Wartung und Anpassungen der strukturierten Verkabelung kosten nur halb so viel wie frühere Lösungen. Acht Personen reichen aus, um alle Funktionen auch bei einem Spitzenspiel von Real Madrid mit 80.000 Zuschauern zentral zu betreuen. In der Münchner Allianz Arena hat BTD es sogar geschafft, den IT-Betrieb am Spieltag bei Aufrechterhaltung der 99,99prozentigen Verfügbarkeit auf vier Personen zu optimieren.

Ein Beispiel für die Anwendungspotenziale lokaler Datennetze (LAN) demonstriert auch das zur Fußball-EM 2008 neu errichtete Züricher Stadion Letzigrund. Fernseh-Liveaufnahmen vom Spielfeld lassen sich in alle Aufenthaltsräume übertragen, obwohl dafür keine Koaxialkabel vorhanden sind. Stattdessen läuft die TV-Übertragung übers Datennetz. Die CATVsolution von R&M wandelt das Fernsehsignal um und speist die TV-Bilder in hoher Qualität ins LAN ein. Alle zwanzig LAN-Unterverteiler im Stadiongebäude sind mit CATV-Panels ausgestattet. "Ein Mehrwert für uns und für die Stadionbesucher. Wir können schnell und mit geringem Aufwand eine Fernsehübertragung dorthin bringen, wo sie gerade benötigt wird", sagt Beat Schmutz, Technischer Gebäudemanager im Letzigrund.

Eine große Rolle spielt die Videoüberwachung. Sie hilft, Gefahren und Unruhen schnell zu erkennen oder Zuschauerströme und den Verkehrsfluss von einem Leitstand aus zu lenken. Die strukturierte Verkabelung ermöglicht es, Kameras via Internetprotokoll in das Datennetz eines Stadions zu integrieren und sie zum Beispiel mit Alarmierungs- und Signalisierungssystemen, Fernsteuerung, Server und Backup oder mit dem Informationssystem der Sicherheitskräfte zu verknüpfen.

Setzt man zusätzlich Power over Ethernet (Energieversorgung übers LAN) ein, benötigt man zum Betrieb der Kameras kein zusätzliches Stromkabel - was die Installations- und Wartungskosten gerade in Stadien mit ihren langen Verkabelungsstrecken reduziert. "Man benötigt für das Datennetz allerdings eine qualitativ hochwertige Twisted Pair-Kupferverkabelung, um Power over Ethernet sicher und wirkungsvoll anwenden zu können", betont R&M.

Strukturierte Verkabelung - hochverfügbarer Betrieb
"Voraussetzung für einen hoch integrierten Netzwerkbetrieb ist eine zeitgemäße strukturierte und anwendungsneutrale Verkabelung entsprechend der Norm ISO/IEC 11801 bzw. der europäischen Normenreihe EN 50173", betont R&M. Da Arenen spezifischen Spitzenbelastungen ausgesetzt sind, kann zur Planung auch die für Industrie- und Outdoor-Anwendungen definierte ISO/IEC 24702 zu Rate gezogen werden. Damit lässt sich eine Infrastruktur gezielt den härteren Umgebungseinflüssen mit ihren Staub-, Feuchtigkeits- und mechanischen Belastung anpassen.

Das Ergebnis ist ein widerstandsfähiges, hochgradig ausfallsicheres Netzwerk. Die FIFA verlangt eine Verfügbarkeit von 99,999 Prozent - das entspricht den Kriterien für Hochleistungs-Rechenzentren. "Jede Netzwerkunterbrechung kann einen empfindlichen Verlust an Lizenz- und Werbeeinnahmen nach sich ziehen. Insofern ist es verständlich, dass die FIFA höchste Anforderungen stellt", erläutert Markus Schlageter. R&M selbst definiert als Ziel stets die hundertprozentige Ausfallsicherheit einer Installation. Dazu hat R&M ein Qualitätsmanagementsystem etabliert, das von der Fertigung bis zur Installation und Wartung reicht. Es umfasst auch die planerische Unterstützung und die Lieferung vorkonfektionierter, werksseitig geprüfter Verkabelungseinheiten.

Nach Standard planen - Zukunft einbauen
Die strukturierte Verkabelung hat in der Regel einen zentralen Verteilerstandort. Von dort aus plant man zunächst die Hauptstrecken bzw. Backbones und Steigleitungen. Da in einem Stadion aufgrund der Ausdehnung des Gebäudes zum Teil lange Übertragungswege zu überwinden sind, setzt man im Backbone-Bereich sinnvollerweise Glasfasern ein. Auf den Stockwerken bzw. in den Funktionsbereichen fährt man Kupferverkabelung sternförmig bis zu den einzelnen Anschlusspunkten fort. Ideal ist eine geschirmte Kupferverkabelung, die unempfindlich ist gegen elektromagnetische Störungen.

Jeder Arbeitsplatz von den Kassen über Stadionbüros und Pressetribüne bis zur Trainerbank und jeder Anschluss für Endgeräte erhält identische, standardisierte Schnittstellen - in der Regel zwei bis vier RJ45-Anschlussbuchsen. So lassen sich Computer, Telefone, Drucker, Sensoren, Monitore, Kameras oder Wireless LAN-Antennen einfach per Plug & Play in das Netzwerk einbinden.

Beim Schweizer Nationalstadion Stade de Suisse in Wankdorf bei Bern ging man in Sachen Integration noch einen Schritt weiter. Hier setzten die Planer auf die Extended Office Cabling-Plattform von R&M, um Funktionsbereiche, Aufenthaltsräume, Gastronomie und Büros zu vernetzen. Extended Office Cabling (EOC) kombiniert Kommunikationsverkabelung und Starkstromversorgung in Decken, Doppelböden, Brüstungskanälen und Säulen. Die Leitungen lassen sich effizienter, schneller und kostengünstiger zu allen Anschlusspunkten führen.

Nach den Erfahrungen von R&M sollte die Netzwerkverkabelung heute die Anforderungen der Class EA gemäss ISO/IEC 11801 erfüllen. Ziel ist, die Performance für Breitbandübertragungen mit 10 Gbit/s Ethernet bereitzuhalten, so dass ausreichend Reserven für den wachsenden Bedarf an Multimedia- und Videoanwendungen eingebaut sind. Mit einem modularen Verkabelungssystem wie der R&Mfreenet-Plattform von R&M lässt sich diese strukturierte Installation effizient umsetzen. Gleichzeitig bietet der modulare Ansatz die Flexibilität für spätere Erweiterungen oder kurzfristige, für Events erforderliche Anpassungen und Nutzungsänderungen.

Auch die Aufrüstung eines Verteilers bzw. der Wechsel von Kupfer- zu Glasfaserverkabelung ist auf der modularen R&M-Plattform jederzeit nachträglich machbar. Schnellmontage-Lösungen, die kein Spezialwerkzeug erfordern, unterstützen die Installateure dabei. "So bleibt die grundlegende Infrastruktur langfristig nutzbar. Das ist Investitionsschutz - ein wichtiger Punkt für Stadionbauten, die für jahrzehntelangen Betrieb geplant sind", so Markus Schlageter.

Infobox: Auszug aus den Technischen Empfehlungen und Anforderungen der FIFA
Der stark zunehmende Bedarf nach einer breiten und zuverlässigen Nutzung von Kommunikationssystemen mit offener Architektur erfordert eine frühzeitige Planung der baulichen Kerninfrastruktur. Diese sollte gleichzeitig mit der Entwicklung des architektonischen Bauprogramms erfolgen.

Die meisten elektronischen Gebäudesysteme bewegen sich auf ein gemeinsames und offenes Datenprotokoll zu, das als Internet-Protokoll (IP) bekannt ist und normalerweise ein Verbindungsnetz auf Ethernet-Basis verwendet, um Systeme und Netzwerke miteinander zu verbinden. Dies ist für viele Gebäudesysteme bereits Standardtechnologie und umfasst Telefon, administrative Daten, Wireless Data (Wi-Fi), Gebäudemanagementsysteme, elektronische Zugangskontrolle und Intrusion Detection, Videoüberwachung, Fernsehen und andere elektrische Schwachstromsysteme.

Die elektronischen Gebäudesysteme werden sich unter Verwendung des Internet-Protokolls weiterentwickeln, was die Planung dieser Systeme immer wichtiger werden lässt. Angesichts der zunehmenden Systemkonvergenz und -integration ist die Planung sowohl für die Gegenwart als auch für die Zukunft von entscheidender Bedeutung, denn nur so lässt sich die Langlebigkeit der Systeme gewährleisten. Diese Kriterien müssen anhand der bestehenden Normen der Kommunikationsbranche entwickelt werden. Denn sie tragen dazu bei, dass die zukünftigen Technologien vorausgesehen werden können.

Die Entwicklung eines Technologieprogramms trägt dazu bei, alle für das Stadion notwendigen Systeme, Endgeräte und Anwendungen zu identifizieren. Das Technologieprogramm zeigt deren Interoperabilität, Konvergenz und Netzwerkzuordnung auf. Es wird bei der Projektierung verwendet, um die Verantwortlichkeiten für den Arbeitsumfang und die Systemumsetzung festzulegen. Es ist für den Stadionbesitzer oder -betreiber üblich, ein einheitliches Verkabelungssystem für das gesamte Stadion anzubieten, zuzuweisen und zu unterhalten.

Folgende Punkte sind für das Technologieprogramm wichtig:
* implementierte Systeme und Anwendungen
* Ausmass der Systemkonvergenz zu IP
* Unterstützung der Systeme, Endgeräte und Anwendungen
* Zuweisung von Diensten
* Zuverlässigkeit und Redundanz des Systems
* Verlustverhinderung
* Unterbrechungsfreiheit von Anwendungen und Verbindungsnetz
* zukünftiges Erweiterungs- und Wachstumspotenzial

Das Infrastruktursystem der Kommunikationskabel muss so geplant werden, dass es Sprach- sowie Datenanwendungen und -systeme unterstützt, die über eine Multimedia-Kabelanlage mit Glasfasern und Twisted-Pair-Kupferleitungen betrieben werden.

Facts & Figures
Reichle & De-Massari AG (R&M) entwickelt und produziert passive Verkabelungslösungen für Kommunikationsnetze. Mit hochwertigen Produkten aus den Bereichen Kupfer und Lichtwellenleiter hat sich R&M den Ruf eines Qualitätsführers erworben. Das Unternehmen hat in 30 Ländern eigene Marktorganisationen gegründet, die in sieben Vertriebsregionen gebündelt werden. 75 % des Umsatzes erzielt R&M im Ausland. Der Umsatz lag 2009 bei CHF 192 Mio., das EBIT betrug 6 %. Jährlich werden mehr als CHF 10 Mio. in Forschung und Entwicklung investiert. R&M gehört zu den 500 grössten Unternehmen der der Schweiz und beschäftigt derzeit rund 600 Mitarbeitende. Die Gesellschaft befindet sich zu 100 Prozent im Besitz der Familie Reichle und wird in zweiter Generation als unabhängiges Familienunternehmen geführt.

Aussender:	Reichle & De-Massari AG
Ansprechpartner:	René Eichenberger, Head of Communications
Tel.:	+41 44 933 82 85
E-Mail:	rene.eichenberger@rdm.com