8. Honigbiene

Honigbienen

Bei einem ersten Gespräch mit dem Imker, der bisher die Bienen der BBS II Wolfsburg betreut, konnten wir erste Eindrücke und Informationen über die Arbeit eines Imkers sammeln. Zudem wurde uns veranschaulicht, welche Sensoren in einem Bienenstock angebracht werden können. Die daraus resultierenden Daten zum Gewicht, zur Temperatur und zur Anzahl der Bienen inner- und außerhalb des Stocks können dem Imker bei seiner Arbeit extrem behilflich sein.

Bienenstockwaage

Eine Bienenstockwaage bietet viele der unten aufgeführten Vorteile für Imker. Dieses ist als fertiges Modell in der Anschaffung sehr teuer und kann, je nach Ausstattung, 300€ und 800€ kosten. Meist ist eine Anschaffung sinnvoll, denn neben der Gewichtsveränderung und der damit verbundenen Abteilung des Tracht Angebots, bietet die Stockwaage noch weit mehr. Wir haben uns aus diesen Gründen entschieden eine Bienenstockwaage selbst zu bauen.

Bau der Bienenstockwaage:

Für den Bau der Bienenstockwaage wurde Aluminium verwendet, da unsere Waage witterungsbeständig sein soll. Die Grundform bildet ein Kreuz, was in etwa den Maßen unseres Bienenstocks entspricht. An den vier Ecken wurden Zylinder angebracht und mit Schrauben befestigt. Jeder Zylinder ist entlang eines Langlochs variabel platzierbar. Für den besseren Einlass der Wägezellen und der Leitungen befinden sich Einkerbungen oberhalb des Zylinders. Damit die Dehnungsmessstreifen nicht in das Holz des Bienenstocks drücken und vor Nässe geschützt sind, wird über jeden Zylinder ein passender Aluminiumwürfel gesteckt. Die Leitungen der Wägezellen werden in die Mitte des Kreuzes gelegt, wo sie in einer 3D gedruckten Box mit dem AD-Wandler verlötet werden.

Bildquelle: Julian Knigge

Vorteile:

·         Zehrung der Wintervorräte überwachen

Temperatursensoren

Informationen zur Temperatur in den Bienenstöcken:

Die Temperatur in einem Bienenstock ist von sehr großer Bedeutung. Bienen achten sehr genau darauf, dass im Zentrum des Bienenstocks immer eine Temperatur zwischen 32°C und 36°C herrscht. Das ist sowohl für die Brut als auch für das gesamte Arbeiten und Leben im Bienenstock elementar. Experten gehen davon aus, dass ein ganzes Volk rund 40 Prozent der Energiereserven für die Regelung der Temperatur benötigt. In der Nesthöhle können Bienen die Temperatur regulieren, indem sie mit der großen Brustmuskulatur zittern. Bei diesem Zittern werden die Flügel nicht bewegt. Die Regulation der Temperatur dient hauptsächlich der optimalen Brutentwicklung. Im Sommer muss bei steigender Nesttemperatur die Brut gekühlt werden. Dies erfolgt durch Fächeln mit den Flügeln (Flügelschwirren). Der dadurch erzeugte Luftstrom führt die überschüssige Wärme ab und die Bienentraube lockert sich auf, um diesem Vorgang zu unterstützen. Reicht das nicht aus, nutzen Bienen die Verdunstungskühlung, indem spezialisierte Sammelbienen Wasser ins Nest tragen und in den Waben und Rahmen verteilen. Beim Fächeln verdunstet das Wasser und sorgt so für Kühlung. Im Weiteren bilden die Bienen einen Bart an der Außenseite. Bei Nesttemperaturen über 45°C droht dem Volk die Gefahr des Verbrausens. Mit zunehmendem Fächeln erhöht sich der Sauerstoffbedarf und kann zum Tode durch Überhitzung und Sauerstoffmangel führen. Gerät eine Biene in eine Umgebung von rund 10 Grad, erstarrt sie in einen komatösen Zustand. Ändert sich die Temperatur nicht, stirbt sie. Um sich im Winter dagegen zu wappnen, bilden die Tiere eine dichte Traube, um sich damit selbst zu beheizen. Das soziale Verhalten zeigt sich mit der Wintertraube, denn während die äußeren Tiere der Kälte mehr oder weniger schutzlos ausgeliefert sind, sitzen diejenigen im Inneren der Traube im Warme. Ganz in der Mitte hockt die Königin. In regelmäßigen Abständen wechseln sie die Positionen. Die Bienen der äußeren Traube wandern nach innen, die von drinnen kommen nach draußen.

Bildquelle: Julian Knigge

Temperatur im Bienenstock als Krankheitsanzeiger:

Eine funktionierende Temperaturregulierung innerhalb des Stocks ist auch über das ganze Jahr von entscheidender Bedeutung, sowohl für die Brut als auch zur Bekämpfung der sogenannten Varroamilbe. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung um Prof. Katharina Landfester und Dr. Stanislav Balouchev arbeiten in einem durch die Volkswagen-Stiftung finanzierten Projekt daran, die Temperaturverteilung in einem Bienenstock zu messen und schließlich auch aktiv zu beeinflussen.

Varroamilbe:

Ein Bienenstock ist ein komplexes Ökosystem. Nicht jede Biene kann für sich betrachtet werden, sondern die Ansammlung aller Bienen kann als ein einzigartiger und riesiger Superorganismus gesehen werden. Dieser Zusammenschluss von Bienen lebt und arbeitet, kann aber genauso als Ganzes krank werden. Als der verheerendste Bienenschädling weltweit gilt die sogenannte Varroamilbe, die die Bienenkrankheit Varrose auslöst. Larven werden geschädigt, wodurch die schlüpfenden Bienen ungefähr ein Zehntel kleiner werden als gesunde Bienen. Nach ca. 18 Monaten ab dem ersten Befall ist ein Bienenstock tot, wenn nichts dagegen unternommen wird, so Dr. Stanislav Balouchev vom MPI-P. Zu einer der wichtigsten Waffen der Bienen im Kampf gegen die Krankheit zählt die erhöhte Temperatur, die Bienen in ihrem Bienenstock erzeugen können. Bienen können sich mit ihrer Brust auf eine Wabe pressen und durch Bewegung der Brustmuskeln die Temperatur innerhalb der Wabe soweit erhöhen, dass die Milbe sich deutlich weniger vermehren kann und der Bestand in kurzer Zeit abstirbt. Zudem können befallene Bienen chemische Warnsignale aussenden, die dafür sorgen, dass andere Bienen ihr Hygiene-Verfahren ändern und sich an der befallenen Biene kratzen, um die Milbe so abzuschütteln. Beide Methoden, entweder durch Temperaturerhöhung oder durch mechanisches Abkratzen der Milbe erfordern jedoch genügend Energie, welche Bienen aus dem wert-vollen Vorrat an Honig ziehen müssen.

Nutzen für den Imker:

Durch den Einbau eines Temperatursensors können Imker jederzeit einen Überblick über das Wohlbefinden ihres Volks bekommen. Stellt der Sensor nun eine Temperatur über 42°C fest, (kurz vor der Überhitzung im Bienenstock), wird eine Warnung durch die Website an den Imker weitergeleitet. Dieser kann nun eingreifen und den Bienenstock durch Lüften runterkühlen. Stellt der Sensor im Herbst niedrige Temperaturen im Bienenstock fest (Brutfreiheit), so kann der Imker rechtzeitig mit der Winterbehandlung seines Volkes anfangen. Werden im Winter über einen längeren Zeitraum sehr niedrige Temperaturen gemessen, kann der Imker so das Ende vom Futtervorrat abschätzen und rechtzeitig eingreifen. Durch das Überwachen der Brutraumtemperatur lässt sich auch frühzeitig ein Befall durch die Varroamilbe erkennen, da als Abwehrmechanismus der Bienen eine Erhöhung der Temperatur im Brutraum stattfindet. Da zusätzlich die Außentemperatur ermittelt wird, kann man anhand dieser Daten feststellen, bei welcher Temperatur die Bienen am aktivsten sind (in Kombination mit der Stockwaage und der Honigproduktion). Durch einen Vergleich der Innen- und Außentemperatur lässt sich ein optimaler Standort ermitteln. Wenn die Bienen nämlich nur wenig Energie für die Temperaturregulierung aufbringen müssen, können sie mehr Honig produzieren.

Der Temperatursensor, der die Brutraumtemperatur erfassen soll, wird zwischen zwei Waben in die Wabengasse gehangen. Dafür wird eine Halterung mit einem 3D-Drucker angefertigt. Der wasserfeste Außensensor wird am Rahmen verlegt.

Bienenzähler

Aufbau:

Der Bienenzähler besteht zum Großteil aus einer 3D gedruckten Konstruktion. In dieser Konstruktion befinden sich 24 Infrarot LEDs und 24 Fotodioden. Die Konstruktion beinhaltet 12 Gänge, die von den Bienen genutzt werden können und einen separaten Teil für die Elektronik.

Funktion:

Die Gänge in der Konstruktion sind so entworfen, sodass jeweils nur eine Biene hindurchkriechen kann. Durch das reflektierte Licht der Leuchtdiode auf die Fotosensoren lässt sich ermitteln, ob eine Biene durch den Gang krabbelt. Zusätzlich lässt sich bestimmen, ob die Bienen aus der Beute oder in die Beute krabbelt. Dies sieht man daran, welcher Fotosensor zuerst ein Signal ausgibt. Die Daten sollen auf unserer Website dargestellt werden. Anhand vom Bienenzähler kann man bestimmen wie viele Bienen sich außerhalb vom Stock befinden und wie viele dann auch wieder zurückgekehrt sind. Zudem lässt sich ein Verlauf, aus der Differenz der Werte darstellen an der man dann erkennen kann, ob die Population wächst (steigend) oder schrumpft (fallend). Außerdem lassen sich die aktivsten Zeiten der Bienen feststellen, wie z.B. wenn alle auf Futtersuche gehen.