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Spannend

Bauen mit Physik und Heizen mit Honig

In Forschungsprojekten wie „Smart Hobos Münchsmünster“ verraten Bienen so einiges aus ihrem hoch komplexen Zusammenleben.
Von Martina Hutzler

Von außen wirkt es unscheinbar: Das Holzhäuschen in Münchsmünster beherbergt das Bienen-Forschungsprojekt „Smart Hobos“. Foto: Hutzler
Von außen wirkt es unscheinbar: Das Holzhäuschen in Münchsmünster beherbergt das Bienen-Forschungsprojekt „Smart Hobos“. Foto: Hutzler

Kelheim.In einem Holzhäuschen bei Audi in Münchsmünster beobachten Hightech-Geräte einen natürlichen Superorganismus: ein Bienenvolk. Das von außen unscheinbare Häuschen beinhaltet dazu modernste Kamera- und Robotertechnik.

Es ist ein „Außenposten“ der Uni Würzburg, wo der Biologe Prof. Dr. Jürgen Tautz das Forschungs- und Lehr-Projekt „Hobos“ ins Leben gerufen hat. Auch mithilfe der Daten aus Münchsmünster finden Wissenschaftler immer mehr Details zur Lebensweise der Bienen heraus. Einen faszinierenden Überblick gibt Jürgen Tautz im Buch „Die Erforschung der Bienenwelt“, das er zusammen mit der Audi Stiftung für Umwelt herausgebracht hat und das unter anderem Schulen nutzen können. Tautz erklärt darin zum Beispiel das Naturspektakel des Bienenschwarms.

Ein Bienenschwarm findet basisdemokratisch zu einem neuen Zuhause:

Bienenvölker vermehren sich, indem ein Volk eine Jung-Königin heranzüchtet und sich dann aufspaltet. Wie beim Auszug aus Ägypten brechen die alte Königin und ein Teil des Volks auf; das alte Nest überlassen sie der Jungkönigin samt dem verbleibendem „Bien“. Einige Hundert Pionierinnen eilen dem ca. 10 000 Tiere starken Aussiedler-Schwarm voraus und suchen potenzielle Nistplätze. Jeden Vorschlag stellen sie dem Schwarm mit einem Tanz vor. Mit der Zeit scheiden immer mehr Ziele aus; am Ende weisen alle Tanzenden nur noch auf den Nistplatz hin, den der Schwarm offenbar als das „gelobte Land“ akzeptiert hat. Dorthin lotsen die Pionierinnen den Schwarm nun, mit eifrigem Hin- und Herfliegen, mit Tänzen und Duftstoffen.

Ein Bienenschwarm, der den Stock verlassen hat: Sobald Pionier-Bienen einen Standort für das neue Volk gefunden haben, macht sich der gesamte Schwarm auf den Weg dorthin.  Foto: Ingo Wagner/dpa
Ein Bienenschwarm, der den Stock verlassen hat: Sobald Pionier-Bienen einen Standort für das neue Volk gefunden haben, macht sich der gesamte Schwarm auf den Weg dorthin. Foto: Ingo Wagner/dpa

Sozialer Wohnungsbau im neuen Heim

Das neue Domizil muss schnellstens Kinderstube für neue Arbeiterinnen werden. Pfusch am Bau gibt’s im Bienenstock trotzdem nicht: Die vielen kleinen Zellen, aus denen eine Bienenwabe besteht, haben alle exakt die gleichen Maße, schildert Tautz in seinem Buch. Dazu brauchen Bienen keinen (Milli-)Meterstab, sondern „nur“ Wärme und die besonderen physikalisch-chemischen Eigenschaften ihres Baustoffs Bienenwachs.

Bau-Bienen produzieren körpereigene kleine Wachsschüppchen und formen daraus hauchdünne, anfangs eher rundliche Zellen. „Heizer-Bienen“ erwärmen diese Zellen auf eine bestimmte Temperatur: Die, bei der solche inneren mechanischen Spannungen in den Zellen entstehen, dass die Zellen die markante, exakt sechseckige Struktur einnehmen. Das ließ sich auch mit der „Hobos“-Wärmebildkamera nachweisen.

Die einzelnen Zellen einer Wabe sind absolut exakt sechseckig. Foto: Floss / Audi AG
Die einzelnen Zellen einer Wabe sind absolut exakt sechseckig. Foto: Floss / Audi AG

3Bienen produzieren Wärme und Kälte fürs traute Heim selbst – mit ihrem eigenen Honig als erneuerbarer Energiequelle.
Die Bewohnerinnen des Bienenstocks fungieren als lebende Zentralheizung: Indem sie mit ihrer Flugmuskulatur zittern, können sie Wärme bis zu 44 Grad erzeugen – mit ihren Honigvorräten als Treibstoff. Damit halten sie vor allem den Nachwuchs warm: Konstant 35 Grad brauchen die Puppen im Brutnest. Wird es dort kälter, legen sich „Heizer-Bienen“ in eine leere Wabe und strahlen Wärmeenergie in die umliegenden Waben ab. Genau in diesem Strahlungsbereich leitet das Bienenwachs bestens – deshalb kann eine Heizer-Biene gleichzeitig bis zu 70 Puppen rings um sich wärmen.

Gegen sommerliche Hitze hingegen nutzen Bienen den Kühlschrank-Effekt. „Wassersammlerinnen“ fliegen winzige Tröpfchen Wasser ins Nest und verstreichen es auf den Waben. Derweil verteilen sich „Fächler-Bienen“ am Stockeingang und schlagen im Stand mit den Flügeln. Das erzeugt viele kleine Luftströme, die in der Summe den Stock durchziehen und das Wasser an den Waben verdunsten lassen. Die fürs Verdunsten nötige Energie stammt aus dem überhitzten Stock: Er kühlt folglich ab.

 Mit ausgeklügelter Klimatechnik sorgen die Arbeiterinnen für optimale Temperaturen in den Brutwaben.  Foto: Caroline Seidel
Mit ausgeklügelter Klimatechnik sorgen die Arbeiterinnen für optimale Temperaturen in den Brutwaben. Foto: Caroline Seidel

4In der kalten Jahreszeit wird die Heizung auf Winterbetrieb abgesenkt. Aber alle paar Tage drehen die Bienen trotzdem auf.
Im Winter formen Bienen eine „Wintertraube“, in der die Tiere meist unbeweglich verharren. Ein Imker tut gut daran, sie nicht zu stören. Im „Hobos“-Bienenstock kann aber auch im Winter störungsfrei weitergemessen werden. Dabei zeigte sich, dass die Bienen mit ihrer körpereigenen Heizung die Stocktemperatur die meiste Zeit gerade so hoch halten, dass sie nicht erfrieren. Alle paar Tage aber drehen sie die Heizung einen Tag lang deutlich höher: Die Forscher vermuten, dass sie damit ihre Honigvorräte so weit erwärmen und verflüssigen, dass sie ihn mit dem Rüssel aufsaugen können.

Der Nektar, den Bienen an Blüten sammeln, wird später im Stock zu Honig verarbeitet – er ist die Energiequelle für die Bienen.  dpa/lno
Der Nektar, den Bienen an Blüten sammeln, wird später im Stock zu Honig verarbeitet – er ist die Energiequelle für die Bienen. dpa/lno

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