Seminarkursprojekt Bienencam

Die Honigbiene lebt im Gegensatz zu der Wildbiene in einem Bienenvolk, welches aus bis zu 40.000 Biene besteht. In dem Volk herrscht eine klare Arbeitsverteilung. Es gibt drei Arten von Bienen, die Arbeiterinnen, die Drohnen und eine Königin.

Die Drohnen sind ausschließlich für die Befruchtung der Königin zuständig, welche sowohl unbefruchtete als auch befruchtete Eier legt und somit für Nachkommen sorgt. Aus den unbefruchteten Eiern schlüpfen nach 24 Tagen die Drohnen und aus den befruchteten nach 21 Tagen die Arbeiterinnen. Die Königin hingegen schlüpft schon nach 16 Tagen aus einem befruchtetem Ei. Sie schafft jedes Jahr im Frühsommer Platz für eine neue König, indem sie als Schwarm mit tausenden von anderen Bienen den Stock verlässt, dies wird auch Schwärmen genannt. Der Schwarm sucht sich dann eine neue Behausung. Vor diesem Auszug sorgt die Königin noch für eine Nachfolgerin.

Bei diesem Projekt liegt der Fokus allerdings auf den Arbeiterinnen, welche in ihrem bis zu 6 Wochen langen Leben verschiedene Arbeiten übernehmen. Die ersten drei Wochen bleiben die jungen Bienen zunächst im Stock als Stockbiene, wo sie die Zellen putzen, den Nektar und die Pollen übernehmen, und damit die Larven füttern. Des Weiteren bauen sie neue Waben aus Wachs und regulieren Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Stock. Anschließend werden sie zu Wächterinnen am Stockeingang, welche den Bienenstock vor fremden Bienen oder anderen Insekten schützen.
Ab der 4. Woche wird sie dann zur Arbeiterin im Außendienst als Sammel- oder Spurbiene. Diese dienen zur Versorgung der Bienen im Stock mit Nektar, Pollen und Wasser. Die Spurbienen suchen die Umgebung nach Quellen für das eben genannte Futter ab und übergeben ihre Informationen in Form des Schwänzeltanz an die Sammelbienen weiter.
Der allseits bekannte Honig wird von der Bienen produziert, indem sie Nektar in den Waben einlagern. Diesem wird durch die Bienen oder durch Verdunsten Wasser entzogen. Sobald der Wassergehalt von dem Nektar deutlich abgenommen hat, bezeichnet man diese zähe Flüssigkeit als Honig. Die Bienen decken die Honigwaben mit einem dünnen Wachsdeckel ab. Der Honig dient zusammen mit dem Nektar, den Pollen und dem Wasser zu den Nahrungsquellen der Bienen, somit ernähren sie sich vegetarisch.

Aktuell geht es der Biene nicht gut, einige Arten sind sogar vom Aussterben bedroht. Das Insektensterben bzw. in diesem Fall Bienensterben hat verschiedene Ursachen, hauptsächlich wird dieses vom Mensch verursacht. Eine der Hauptursachen sind Viren und Krankheiten. Meistens sind Bienen relativ resistent gegen Krankheiten.
Die sogenannte Varroamilbe stellt allerdings eine große Bedrohung für das Bienenvolk dar und schwächt dieses stark. Der Parasit überträgt gefährliche Viren und Krankheiten, welche ganze Bienenvölker schnell auslöschen können. Ein Grund für die fehlende Widerstandsfähigkeit gegen solche Krankheiten, die zum Beispiel von der Varroamilbe übertragen werden und gegen andere Umwelteinflüsse, ist die Überzüchtung der Biene. Diese wurde jahrzehntelang gezüchtet, um möglichst viel Honig zu produzieren, wodurch sie allerdings auch weniger widerstandsfähig wurde.
Eine weitere Ursache für das Insekten- bzw. Bienensterben sind Insektizide, welche in der konventionellen Landwirtschaft, bei dem Obst- und Gemüseanbau, sowie in Hausgärten verwendet werden. Diese Insektenvernichtungsmittel bekämpfen nicht nur Schädlinge, sondern auch Insekten. Bei den Bienen haben die Giftstoffe einen Effekt auf den Honig und beeinflussen außerdem ihr Nervensystem. Dadurch können ihre Orientierungsfähigkeit, Lebensdauer und Fortpflanzung beeinflusst werden.
Das Aussterben der Bienen hätte große wirtschaftliche und ökologische Folgen, da die Ernte, vor allem von Obst und Gemüse massiv zurückgehen würde. Zudem würde teilweise die Qualität der Ernte sinken. Ein Großteil unserer Ernährung würde dementsprechend fehlen.

Der Temperatursensor wurde in das System eingebaut, da die Temperatur entscheidend für das Verhalten der Bienen und ihre Entwicklung ist. Die Normaltemperatur in einem Bienenstock liegt zwischen 33°C und 36°C. Die Temperatur kann von den Bienen beeinflusst werden. Durch das Aushacken ihrer Flügel können die Bienen mit den Flügel zittern ohne abzuheben. Durch diese Fähigkeit können sie kühlen sowie heizen und versuchen so die Normaltemperatur dauerhaft zu erhalten.
Wenn die Bienen es nicht schaffen den Bienenstock im Sommer zu temperieren, können Entwicklungsstörungen (bspw. im Gehirn) bei den Larven oder Krankheiten (Kalkbrut, Maikrankheit, Nosema, Bienenruhr) entstehen, da diese oft temperaturabhängig sind.
Bienen können Temperaturen bis zu 50°C aushalten, allerdings sind so hohe Temperaturen für die Larven gefährlich. Die extremen Temperaturschwankungen wirken sich also vor allem auf den Nachwuchs des Bienenvolks aus.
Bei einer Innentemperatur ab 8°C können die Bienen nicht mehr überleben. Um diesem entgegenzuwirken kann der Imker versuchen seinen Bienenstock ein wenig zu heizen und zusätzlich zu füttern, da sie für das Temperieren viel Energie benötigen. Durch das ständige Temperieren der Bienen sind allerdings Temperaturschwankungen erkennbar.

Bei Außentemperaturen zwischen 6°C und 10°C bilden die Bienen eine Wintertraube, um sich zu wärmen. Die Außentemperatur ist ausschlaggebend für das Flugverhalten der Bienen. Sie verlassen erst ab 10°C ihren Bienenstock (siehe Außenkamera), weshalb bei geringen Temperaturen eine geringere Aktivität am Eingang des Bienenstock festzustellen ist.

Die Werte der Luftfeuchtigkeit schwanken in der Regel zwischen 40% und 75%. Die Werte können allerdings von Bienenvolk zu Bienenvolk stark variieren, auch wenn sich diese am gleichen Ort befinden. Der Bienenstock sollte auf jeden Fall nicht zu trocken sein, da dies der Bruttätigkeit schaden könnte.

Wenn die Luftfeuchtigkeit allerdings sehr hoch ist, kann auch dies den Bienen schaden. Zu hohe Werte können dazu führen, dass sich Kondenswasser und Staunässe vor allem am Rand des Bienenstocks bildet. Dies kommt häufig vor, wenn es, vor allem im Winter, große Schwankungen zwischen der Temperatur innerhalb und außerhalb des Bienenstocks gibt. Durch die Staunässe kann sich Schimmel bilden. Wenn die Bienen dieses Wasser mit Schimmelsporen trinken, kann es ihnen erheblichen Schaden zufügen.
Auch die Varroamilbe wird von der Luftfeuchtigkeit im Bienenstock beeinflusst. Die Reproduktionsrate der Varroamilbe steigt bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 40% bis 70% an und fällt anschließend wieder ab. Bei einer Luftfeuchtigkeit über 80% findet nahezu keine Fortpflanzung statt.
Für die Bienen schädliche Parasiten (z.B. der Beutekäfer) bevorzugen eine hohe Luftfeuchtigkeit. Eine trockene Luft hingegen schadet den Parasiten. Der Beutekäfer kann sich beispielsweise bei einer Luftfeuchtigkeit von 50% nicht mehr vermehren.

Bei einer Erhöhung der Luftfeuchtigkeit kommt es außerdem zur Verdünnung des Honigs, was zu Pilz- und Hefevermehrung und somit zur Gärung des Honigs führen kann. Die Honigproduktion beeinflusst die Luftfeuchtigkeit im Bienenstock. Wenn der Nektar mit einem Wassergehalt von 60% in Honig, welcher eine Wassergehalt von 20% hat, umgewandelt wird, muss dem Honigrohstoff Wasser entzogen werden, welches dann von der Luft aufgenommen wird.
Die Bienen können die Luftfeuchte bis zu einem bestimmten Grad regulieren, indem sie mit ihren Flügeln trockene Luft in den Bienenstock fächeln und dadurch mit der feuchten Luft im Bienenstock austauschen (siehe Kamera).

Bei Temperaturen zwischen 6°C und 10°C bilden die Bienen eine Wintertraube, um sich zu wärmen. Sie verlassen erst ab 10°C ihren Bienenstock (siehe Kameras), weshalb bei geringen Temperaturen eine geringere bis gar keine Aktivität am Eingang des Bienenstock festzustellen ist.
Sobald die Temperatur erstmals diese 10°C erreicht hat findet der sogenannte Reinigungsflug statt, bei dem jeglicher Abfall aus dem Bienenstock entsorgt wird.
Hohe Temperaturen im Sommer bereiten den Bienen keine Probleme, da sie solche Temperaturen aus dem Bienenstock gewohnt und zudem sehr Hitze resistent sind. Das heißt auch in diesen Zeiten können Bienen beim Ausfliegen und Nektarsammeln beobachtet werden.
Allgemein lässt sich sagen das die Bienen warmes und sonniges Wetter bevorzugen und sind somit Schönwettertiere.

Die Luftfeuchtigkeit gibt die Menge an Wasser in der Luft an, welches durch Verdunstung an der Erdoberfläche entsteht. Sie hängt stark mit der Temperatur zusammen. Je wärmer die Luft ist, desto mehr Wasser kann sie aufnehmen und desto höher ist somit der Taupunkt. Dieser Punkt ist erreicht, wenn die Luftfeuchtigkeit 100% beträgt und die Luft die maximal mögliche Menge an Wasser aufgenommen hat. Bei einer zu niedrigen Luftfeuchtigkeit also bei Werten, die ungefähr unter 30% sind, ist die Luft sehr trocken und kann langanhaltend zur Austrocknung von Pflanzen führen. Dies schadet im Endeffekt auch den Bienen, da diese von dem Nektar und Pollen der Pflanzen überleben. Ein direkten Einfluss der Luftfeuchtigkeit auf Insekten kann man an den Flughöhen der Insekten erkennen. Bei hoher Luftfeuchtigkeit fliegen die Insekten eher tiefer, da sie sonst von dem verdunsteten Wasser in der Luft gehindert werden. Bei hoher Luftfeuchtigkeit hingegen fliegen sie höher, da sie das wenige Wasser in der Luft nicht so stark aufhält.

Ein Anstieg des Luftdrucks deutet auf eine Wetterverbesserung hin, dabei ist ein langsamer und konstanter Anstieg von einem starken Anstieg zu unterscheiden. Der langsame und konstante Anstieg zeigt, dass die Wetterverbesserung langfristig sein wird, wohingegen ein starker Anstieg des Luftdrucks nur auf eine vorrübergehende Verbesserung des Wetters hinweist. Ein starker Anstieg könnte ebenfalls ein Anzeichen für einen noch zu erwartenden Hochdrucksturm sein.
Da die Bienenaktivität bei gutem Wetter höher ist, wird sich dies vermutlich bei der Kamera vor dem Eingang des Bienenstock sichtbar machen.

Ein fallender Luftdruck deutet auf eine Wetterverschlechterung hin. Auch hier werden zwei Verläufe des Abfalls unterschieden. Zum einen der langsame Abfall des Luftdrucks, welcher auf das Ende einer Schönwetterperiode hindeutet und zum anderen der stark fallende Luftdruck, bei welchem auch ohne Ankündigungen Stürme oder Böen aufkommen können.
Bei schlechtem Wetter bleiben die Bienen in ihrem Bienenstock, weshalb mehr Bienen auf der Infrarotkamera zu sehen wären und weniger am Eingang des Bienenstocks.

Wenn die Bienen von einem Schauer überrascht werden, suchen sie sich Unterschlupf unter Blättern, Dächern oder ähnlichem und warten dort bis der Regen vorbei ist. Dadurch sollte eine Verspätung der Rückkehr in den Bienenstock festzustellen sein. Bei langanhaltendem Regen können die Bienen verhungern, da sie kaum bis keinen Nektar und Pollen sammeln können. Die Bienen werden dadurch träge und anfälliger für Krankheiten.
Es ist daher zu empfehlen den Bienen bei fallendem Luftdruck und Regenperioden zusätzlich Futter zu geben, um diese zu stärken und vor dem Verhungern zu schützen.

Dies liegt daran, dass die Arbeiterinnen, welche den Bienenstock verlassen, einen Tag- und Nachtrhytmus haben und somit in der Nacht schlafen (siehe Kamera). Somit liegt die Bienenaktivität, vor allem am Abend sobald es dunkel wird, nahezu bei Null.
Am Morgen kann manchmal schon vor Anbruch des Tages eine erste geringe Aktivität der Bienen festgestellt werden, da die Spurbienen im Sommer häufig sehr früh morgens bereits den Stock verlassen.
Diese Aktivität wird aufgrund der Dunkelheit allerdings nicht auf der Kamera am Stockeingang erkennbar sein, eventuell aber auf der Infrarotkamera. Wenn die dort sichtbaren schlafenden Bienen beginnen, ihre Wabe zu verlassen, ist dies ein Indiz dafür, dass diese anschließend auch den Stock verlassen, da dort unter anderem die Spurbienen schlafen.

Um sicherzustellen, dass die Bienen im Winter nicht verhungern, ist es wichtig, das Gewicht des leeren Bienenstocks (bei unserem Bienenstock ca. 11 kg) zu kennen. Wenn man dann noch das Gewicht der Bienen (ca. 5 kg bei diesem Bienenvolk) addiert, kann man mit der Differenz des Gesamtgewichts herausgefunden werden, wie viel Futter die Bienen vor der Einwinterung im September haben. Um den Winter zu überleben, sind 10 kg bis 15 kg Honig als Futter ideal. Man kann somit überwachen, wie schnell die Vorräte aufgebraucht werden und notfalls nachfüttern.

Im Winter wird man also eine langsame Gewichtsabnahme beobachten können, während man, wenn die Winterruhe im Frühjahr vorbei ist, eine Gewichtszunahme beobachten sollte. Das Gewicht nimmt durch die eingetragenen Pollen und den Nektar zu. Falls man keine Zunahme beobachten kann, wäre dies für den Imker ein Zeichen, dass der Gesundheitszustand des Bienenvolks bedenklich ist.

Auch die Bienenaktivität und den täglichen Flugbetrieb kann man mit dem Gewicht überwachen. Je mehr Nektar die Bienen gesammelt haben, desto höher ist das Gewicht des Bienenstocks. Ein Gewichtsverlust kann festgestellt werden, wenn die Arbeiterinnen den Stock verlassen. Eine weitere Schwankung des Gewichts kann bei dem sogenannten Schwärmen (siehe Außenkamera Infotext) entstehen.