Auf Teilnehmer von Tippspielen zur Fußball-WM wartet viel Ruhm, bei Sportwetten im Glücksfall viel Geld. Unzählige Wissenschaftler versuchen, den WM-Ablauf mit vielen Daten vorherzuberechnen - sie haben dabei einen klaren Favoriten.

Ein wissender Blick in die Zukunft - er würde vieles erleichtern, nicht zuletzt vor einem Großereignis wie der Fußball-Weltmeisterschaft in Russland. Wer gewinnt? Wer steht im Finale? Und welche Mannschaft sorgt für Überraschungen? Antworten auf diese Fragen sind bei Fans, Wettanbietern und Tipprunden derzeit begehrt.

Statt auf Tierorakel und Astrologie setzen Wissenschaftler an verschiedenen Universitäten auf Mathematik. Aus deutscher Sicht enden die meisten dieser Berechnungen aber eher ernüchternd. Kurzum: Die Titelverteidigung ist aus Sicht der Wissenschaft unwahrscheinlicher als ein Triumph der Brasilianer.

Wahrscheinlichkeit auf fünften deutschen WM-Titel

Auf 15,8 Prozent beläuft sich laut Statistikern der Universität Innsbruck die Wahrscheinlichkeit auf den fünften deutschen WM-Titel - Brasilien erhält dagegen 16,6 Prozent. "Das wahrscheinlichste Finale mit einer Wahrscheinlichkeit von 5,5 Prozent ist auch ein Aufeinandertreffen dieser beiden Teams", erklärt Achim Zeileis. Die Brasilianer bekämen demnach also ihre Chance, das blamable 1:7 aus dem WM-Halbfinale 2014 wiedergutzumachen.

Zeileis berechnet gemeinsam mit Kollegen von der Wirtschaftsuniversität Wien schon seit mehreren Jahren Gewinnwahrscheinlichkeiten bei Fußball-Großereignissen. Das Forscherteam greift dabei auf die Quoten von 26 Online-Wettanbietern zurück und kombiniert diese in komplexen statistischen Rechenmodellen.

Uni Münster tüftelt an Fußballformel

An der Universität Münster wird derweil auf Grundlage von fußballspezifischen Statistiken an einer Fußballformel getüftelt. Als Grundlage dient die sogenannte Elo-Weltrangliste, die - anders als die bekanntere Fifa-Weltrangliste - Siege gegen starke Mannschaften und souveräne Erfolge mit vielen Toren höher wertet. Dieser Elo-Wert wird mit verschiedenen anderen Kenngrößen ins Verhältnis gesetzt, um die Leistungsstärke einer Mannschaft zu ermitteln.

Das Team um Andreas Heuer hat so gemeinsam mit dem 2016 gegründeten Startup Kickform zuletzt vor allem Spiele der großen europäischen Ligen berechnet - und dabei rund 70 Prozent der Spiele der abgelaufenen Saison in der Tendenz richtig getippt. "Bei knappen Spielen haben wir keine Tippempfehlung abgegeben, bei den anderen erreichen wir diese Quote", erklärt Kickform-Gründer und Physiker Jörg Heidjann.

Klarer Favorit

Auch die 64 WM-Spiele hat das Team um Heuer seiner Fußballformel unterzogen - und dabei einen klaren Favoriten ermittelt: Brasilien wird nach Schätzung der Münsteraner sogar mit einer Wahrscheinlichkeit von 31 Prozent Weltmeister. Die Wahrscheinlichkeit für die deutsche Titelverteidigung liegt bei diesem Modell bei 17 Prozent - der zweithöchste Wert. Wie die Forscher aus Innsbruck rechnen auch die Wissenschaftler aus Münster damit, dass die beiden Teams im Finale aufeinandertreffen werden. 

Die Elo-Bewertungen haben auch die Wirtschaftsexperten von Deloitte für ihre Prognose genutzt, die Daten aber mit historischen Ergebnissen und den Austragungsorten verrechnet und so eine Torerwartung ermittelt. Sie erwarten mit diesem Modell ein Finale zwischen Deutschland und Brasilien.

Wie verlässlich diese Ergebnisse sind, wird sich letztlich erst am Ende des Turniers zeigen. Immerhin werden die aktuelle Form und die schwachen Testspiele etwa der Deutschen gegen Österreich (1:2) und Saudi-Arabien (2:1) in den Berechnungen nicht berücksichtigt. Auch die genauen Kader der Teams spielen keine Rolle. "Es gibt eben auch die schönen Ausnahmen im Fußball und die auf dem Zettel schwächere Mannschaft gewinnt das Spiel und holt vielleicht sogar den Titel", erklärt das Forscher-Team aus Münster. Und es ist noch nicht lange her, dass es für die Zahlenjongleure zu einer solchen Überraschung kam: Die Wahrscheinlichkeit für Portugal als Europameisterschaft 2016 lag bei gerade einmal sechs Prozent.

"Wahrscheinlichkeit, dass Deutschland Weltmeister wird, liegt bei ..."

Auch Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben nachgerechnet, wer wahrscheinlich gewinnen könnte und wie es um die Siegchancen von Deutschland bestellt ist. "Mit 82,3-prozentiger Wahrscheinlichkeit übersteht die deutsche Fußballnationalmannschaft die Gruppenphase und erreicht das Achtelfinale", sagt Professor Michael Feindt vom KIT. "Allerdings liegt die Wahrscheinlichkeit, dass Deutschland Weltmeister wird, bei nur 9,3 Prozent." Bessere Chancen auf den Sieg haben demzufolge Brasilien (22,5 Prozent), Spanien (11,1 Prozent) und Argentinien (9,5 Prozent).

Feindt ist Experte für die Analyse großer Datenmengen und beschäftigt sich mit maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz (KI). Seine Firma Blue Yonder, eine Ausgründung des KIT, nutzt selbstlernende Algorithmen, um Prognosen zu erstellen und Entscheidungen zu automatisieren. "Die Verfahren, die wir zur Berechnung nutzen, haben wir am KIT ursprünglich für die Analyse von Elementarteilchenreaktionen am CERN in Genf entwickelt und mit großem Erfolg angewendet", so Feindt.

Für die Prognose haben er und sein Team die Software mit den Ergebnissen aller rund 38.000 vergangenen Länderspiele gefüttert und mit Variablen wie der bisherigen Anzahl der Siege oder der Gegentore bei vergangenen Weltmeisterschaften angereichert. "Damit haben wir die WM eine Million Mal simuliert und die Ergebnisse erhalten", ergänzt Dr. Christian Haag, Mitarbeiter in Feindts Team. "Natürlich entscheiden viele Unwägbarkeiten den Turnierverlauf, etwa Wetter, Verletzungen und Fehlentscheidungen – deshalb sind es letztlich 'nur' Wahrscheinlichkeiten."