Biomechanik
Beat Göpfert untersucht an der Uni Bewegungsabläufe mit Hollywood-Technik

Biomechaniker Beat Göpfert untersucht in Basel an der Universität mit Leidenschaft Bewegungsabläufe. Seine Forschung hilft z.B. Sportlern, ihre Technik zu verbessern. Er greift dafür auf die gleiche Technik zurück, die auch die Filmindustrie für Animationen verwendet.

Pascale Hofmeier
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Die silbernen Marker klebt Beat Göpfert auf sich bewegende Körper, um Bewegungen und Belastungen zu erfassen.

Die silbernen Marker klebt Beat Göpfert auf sich bewegende Körper, um Bewegungen und Belastungen zu erfassen.

Nicole Nars-Zimmer

Mit geübten Handgriffen klebt Biomechaniker Beat Göpfert silberne Kugeln an meine Kleider. Die Kugeln sitzen auf Gelenken, Waden und am Rücken und funktionieren als Marker. Unter den Linsen von 12 Digitalkameras im Labor für Bewegungsanalysen des Universitäts-Kinderspitals beider Basel werde ich innert Minuten zu einer 3-D-Figur. Ein wenig unsicher turne ich durch den Raum – die Figur macht mit. «Für exakte Messungen kleben wir die Marker auf die Haut», sagt Göpfert. Er gehört zur Forschungsgruppe Biomechanik und Kalorimetrie. Diese ist Teil des Forschungsschwerpunkts CMBE (Clinical Morphology and Biomedical Engineering) der medizinischen Fakultät der Universität Basel.

Läufer verbessert den Start

Göpfert untersucht seit 14 Jahren Bewegungsabläufe, oft im Sportbereich. «Wir können einem Sportler Tipps geben, wie er seine Technik verbessern kann.» Der 200-Meter-Läufer Marc Schneeberger war einer seiner Probanden. Mithilfe einer 3-D-Bewegungsanalyse konnte er den Start verbessern. Auch mit dem Schweizer Fechtkader führte Göpfert Analysen durch. «Mit der richtigen Forschung kann man Gold holen», ist der 45-Jährige überzeugt. Er leitet Leichtathletik-Trainings in seiner Freizeit und erzählt begeistert, wie er immer wieder sein eigener Proband ist.

Die erste Bewegungsanalyse wurde 1878 in Kalifornien durchgeführt. Mit einer Serie Fotos bewies Eadweard Muybridge, dass ein galoppierendes Pferd zeitweise alle vier Hufe gleichzeitig in der Luft hat. Heute messen digitale Hochgeschwindigkeitskameras die von Markern reflektierten Infrarotstrahlen.

Animationen wie im Filmstudio

Die Technik ist die gleiche, die auch die Filmindustrie für Animationen verwendet. Dort werden mit bis zu 300 Kameras gleichzeitig viele Bilder von mehreren Personen aufgenommen. «Die Wissenschaft ist davon quasi ein Abfallprodukt», sagt Göpfert. Ein Abfallprodukt, dessen Anwendungsbereiche vielfältig sind. Derzeit untersucht Göpfert den Einfluss von Reittherapien auf Erwachsene, die rund um die Geburt eine Hirnschädigung erlitten haben. «Deren Bewegungen sind häufig eingeschränkt.» Es gebe Hinweise, dass sich durch das Reiten das Gangbild verbessere. «Das ist wichtig, zum Beispiel, wenn sie die Strasse überqueren oder Treppen steigen müssen.» Verbessert sich das Gehen, werden die Betroffenen selbstständiger.

Pirmin Zurbriggens Knie

In Zusammenarbeit mit anderen Disziplinen führt der Biomechaniker mit seinem Team auch Belastungstests durch. «Wir können so vorhersagen, welche Eigenschaften zum Beispiel gezüchtetes Knorpelgewebe haben muss.» Er untersucht auch Materialien für die Industrie, zum Beispiel für Sportartikel-Hersteller. Göpferts Weg in die Biomechanik war alles andere als eine geradlinige Unikarriere. Weil der gelernte Maschinenmechaniker nach der Fachhochschule, damals noch Hochschule für Technik, keinen Job fand, entschied er sich für eine Weiterbildung in Medizinaltechnik. «Daran war eigentlich Pirmin Zurbriggens kaputtes Knie schuld.» Anschliessend zog es ihn von Kaiseraugst ins Ausland, nach Calgary ans Human Performance Laboratory, wo die Leistungsfähigkeit des menschlichen Körpers untersucht wird.

Bis heute hat Göpfert keinen Doktortitel, wird diesen aber noch nachholen. Irgendwann. Doch manchmal kommt er deswegen in die Zwickmühle, wenn er Geld für die Studien sucht, die seinen und den Lohn der rund 15 anderen Teammitglieder zahlen. «Ich habe momentan noch bis Januar 2014 Geld für meinen Lohn», sagt Göpfert gefasst. Seine Festanstellung hat er vor einiger Zeit gegen die Freiheit getauscht, seine Forschungsprojekte selber auszuwählen. Als Alleinstehender könne er sich das erlauben.

Kreativ-spielerische Komponente

Frustriert hat ihn die Suche nach Geld bisher nicht: «Wir lösen die Probleme auch so, es braucht einfach mehr Kreativität.» Daran fehlt es ihm definitiv nicht. Wenn nicht genügend Kameras vorhanden sind, lässt er die Studienobjekte Bewegungsabläufe auch mehrmals ausführen – bis er alle nötigen Aufnahmen hat. Tüfteln, gibt er zu, ist auch in der Freizeit seine Leidenschaft. Schon als Kind, er wuchs in der Region auf, habe er viel selber ausprobiert. «Wir hatten keinen Fernseher.» Später, als Lehrling, baute er in den 80er-Jahren die Lichteffekte für Discos in den Dorfturnhallen. Heute ist es die Solarstromanlage auf seinem Hausdach, die er mitkonzipiert hat.

Je länger Göpfert erzählt, desto stärker entsteht der Eindruck, dass die Bewegungsanalyse auch spielerische Aspekte hat. «Die Leute haben manchmal diese Vorstellung», räumt Göpfert ein, diese sei nicht nur falsch. Durch die häufig sehr offenen Fragestellungen müsse er viel ausprobieren und tüfteln. Er zuckt mit den Schultern: «Das wird mir dann vorgeworfen, es sei keine Grundlagenforschung.»