Rationalisierung der Imkerei mithilfe akustischer Sensoren

Ein erfahrener Imker erkennt oft schon am Klang beim Öffnen des Bienenstocks, dass sich im Inneren etwas tut – oder dass es dem Bienenvolk nicht ganz gut geht. Das ist keine besondere Gabe, sondern eher ein feines Gespür für Veränderungen von Tonlage und Frequenz des Bienenbrummens. Gerade die Möglichkeit, den aktuellen Zustand eines Volkes anhand seiner akustischen Signale genauer zu bestimmen, fasziniert Wissenschaftler weltweit seit Jahrzehnten. Bedeutet eine bestimmte Brummfrequenz eine konkrete Situation im Volk?

Die ersten Untersuchungen konzentrierten sich auf die dominante Frequenz und ihre Verbindung zu bestimmten Verhaltensweisen. Nach und nach zeigte sich jedoch, dass nicht einmal alle Bienen eines Stocks denselben Klang erzeugen und sich ihr Ausdruck nicht einfach einem einzigen „Zustand“ zuordnen lässt. Eine Rolle spielen zum Beispiel das Alter der Bienen (junge Stockbienen schlagen ihre Flügel anders als ältere Bienen), ihre Aufgabe im Stock oder auch, ob es sich um Bienen im Brutraum, um Arbeiterinnen bei der Ventilation oder um eine andere Tätigkeit handelt.

Schallmessung im Bienenstock: Reicht ein Mobiltelefon aus?

Das Messergebnis wird stark davon beeinflusst, an welcher Stelle der Schall aufgenommen wird. Relevante Daten erhält man nicht, wenn man ein normales Smartphone nur für ein paar Sekunden an das Flugloch hält. Die dort erfassten Geräusche werden zudem häufig von Umgebungsgeräuschen überlagert, und über den akustischen Zustand im Brutraum erhält man so kein verlässliches Bild. Ideal wäre es, ein Mikrofon direkt im Brutraum zu platzieren – was in der Praxis deutlich anspruchsvoller ist.

Aufnahmedauer und Auswertung

Die Geräusche im Bienenstock verändern sich im Zeitverlauf erheblich. Aus einer Aufnahme von wenigen Sekunden lassen sich kaum belastbare Schlüsse ziehen; eine längere, ununterbrochene Aufzeichnung bedeutet hingegen, dass relativ große Datenmengen verarbeitet werden müssen – was ohne spezielle Ausstattung (leistungsfähiger Computer, Laborbedingungen) für den gewöhnlichen Imker kaum verfügbar ist.

Wie moderne akustische Sensoren für Imker funktionieren

Kommerziell erhältliche akustische Sensoren digitalisieren den im Stock aufgenommenen Schall und senden in regelmäßigen Intervallen (zum Beispiel alle paar Minuten) Informationen zum Frequenzspektrum an einen zentralen Rechner. Die Rohdaten sind für den Menschen schwer zu interpretieren – die Analyse übernimmt ein Computer mit speziellen Algorithmen der künstlichen Intelligenz, die zuvor anhand realer Situationen darauf trainiert wurden, unterschiedliche Zustände eines Bienenvolkes zu erkennen. Die Ergebnisse werden dem Nutzer – dem Imker – anschließend übersichtlich und verständlich über eine App oder eine Weboberfläche dargestellt.

Welche Zustände eines Bienenvolkes lassen sich akustisch erkennen?

Den größten Nutzen bringen Sensoren bei der frühzeitigen Erkennung verschiedener Stresszustände im Volk, zum Beispiel:

• Weisellosigkeit – ein schwer feststellbarer Zustand, bei dem das Volk nach dem Verlust der Königin kurzzeitig mit Stress reagiert; dieser kann jedoch nach der Zusetzung einer Ersatzkönigin oder nach dem Anlegen von Nachschaffungszellen rasch wieder abklingen.

• Schwärmen – der eigentliche Schwarmakt dauert etwa zwanzig Minuten und wird von einem typischerweise sehr kräftigen, aufgeregten Brummen begleitet.

• Räuberei – während einer Räuberei verändern sich die Stockgeräusche: zunächst vor dem Kampf mit „Räuberinnen“ aus anderen Völkern und anschließend auch im Fall eines Zusammenbruchs des angegriffenen Volkes.

• Platzmangel – in der Trachtzeit kann zu wenig Raum die Schwarmstimmung auslösen. Wichtig ist zu wissen, dass das Einhängen von Mittelwänden das Problem nicht sofort löst; die Bienen müssen zunächst neues Wabenwerk für Brut und Vorräte ausbauen.

• Reinigungsflug – besonders im Winter ist das Erfassen eines Reinigungsfluges eine positive Nachricht, weil es auf die Vitalität des Volkes hinweist.

• Stress durch äußere Einflüsse – zum Beispiel Schwanken der Beute im Wind, Schläge von Ästen oder unregelmäßiger Lärm können ungewöhnliche akustische Signale auslösen.

• Abschwächung des Bienenvolkes – verschiedenste Faktoren (Krankheiten, fehlende Brut, Futtermangel) führen zu einer Schwächung und zu einem Abklingen der Geräuschintensität, was der Sensor ebenfalls registriert.

Dank akustischer Sensoren kann der Imker somit wichtige Informationen über das Geschehen im Stock gewinnen, ohne das Volk häufig öffnen und unnötig stören zu müssen.

Elektronisches Stocktagebuch

Das Festhalten aller Arbeiten rund um die Betreuung der Bienen ist für jeden Imker wichtig. Eine übersichtliche Historie zur Entwicklung jedes Volkes und zu den durchgeführten Eingriffen hilft, die Situation in den Beuten besser zu verstehen und auf Veränderungen schneller zu reagieren. Jeder Imker hat jedoch unterschiedliche Anforderungen an die Dokumentation – manche bevorzugen eine detaillierte Erfassung, andere orientieren sich stärker an ihrer Erfahrung und Intuition. Analytisch arbeitende Imker möchten die Daten zudem auswerten; bei einer größeren Zahl von Völkern ist ein System nötig, das Planung und nachträgliche Kontrolle erleichtert.

All diese Anforderungen lassen sich mit Papieraufzeichnungen nur schwer erfüllen. Wenn jedes Volk einzeln dokumentiert wird, wiederholen sich häufig dieselben Sammelmaßnahmen (zum Beispiel Auffütterung oder das Einhängen von Mittelwänden). Nutzt man hingegen Sammelnotizen, geht die Möglichkeit verloren, die Historie einer einzelnen Beute nachzuvollziehen. Abhilfe schaffen elektronische Tagebücher, die sowohl Sammelerfassungen als auch Filterung nach dem einzelnen Volk ermöglichen.

Welche Funktionen sollte ein elektronisches Stocktagebuch haben?

Wenn Sie die Möglichkeit haben, eine eigene Anwendung erstellen zu lassen, sollten Sie sich auf diese Grundfunktionen konzentrieren:

• Möglichkeit, mehrere Stände und Beuten zu verwalten und detaillierte Einträge zu einzelnen Völkern zu führen.

• Formulare zur Eingabe dauerhafter Beutendaten (zum Beispiel Bezeichnung, Alter und Farbe der Königin, Beutentyp usw.) sowie zur Erfassung aktueller Beobachtungen bei Durchsichten (Königinstatus, Brutvorhandensein, Volksstärke, Vorräte, Honigertrag, Fütterung, Behandlungen).

• Möglichkeit von Sammel-/Massen-Einträgen für mehrere Beuten zugleich.

• Filtern und Durchsuchen der Historie nach beliebigen Kriterien.

• Integration meteorologischer Daten – automatische Speicherung der Wetterinformation zur jeweiligen Durchsicht.

Wie fange ich an, wenn ich kein Programmierer bin?

Es gibt zahlreiche fertige Anwendungen, die speziell für Imker gedacht sind. Sie können zwischen Programmen wählen, die Sie auf den Computer oder das Smartphone herunterladen, oder Webanwendungen nutzen, die sich von jedem internetfähigen Gerät aus bedienen lassen. Manche sind kostenlos, andere kosten eine geringe Gebühr. Vor dem Kauf empfiehlt es sich, die Anwendung zunächst zu testen und zu prüfen, ob die Funktionen zu Ihren Anforderungen passen.

Alle Informationen in einem System bündeln

Sie brauchen zu Hause keine „Leitstelle“ mit vielen Bildschirmen, um alle Daten aus Sensoren, Stockführung und Kameras zu überwachen. Ideal ist eine „Alles-in-einem“-Lösung – ein umfassendes System eines Herstellers, das beispielsweise mit Stocktagebuch, Waagen, Temperatur- und Akustikmonitoring sowie weiteren Geräten verknüpft ist. So haben Sie alles übersichtlich an einem Ort und in einer App. Wenn Sie Geräte verschiedener Anbieter kombinieren, prüfen Sie, ob diese automatische Meldungen oder Benachrichtigungen per SMS oder E-Mail unterstützen.

Ist Technik in der Imkerei sicher?

Der Einsatz moderner Technik muss keinen Verlust der Nähe zur Natur bedeuten. Elektronische Tagebücher nehmen dem Imker die Arbeit nicht ab, können aber Informationen strukturieren, das Geschehen im Volk besser nachvollziehbar machen und frühzeitig auf Probleme hinweisen, die man sonst erst verspätet erkennen würde. Älteren Imkern können elektronische Systeme zudem helfen, wenn sie einen Nachfolger suchen – jüngere Generationen sind mit Technik vertraut und erwarten deren Nutzung eher. Scheuen Sie sich nicht, solche Hilfsmittel auszuprobieren, und finden Sie den Weg, wie moderne Lösungen Ihre imkerliche Praxis sinnvoll unterstützen können.

Aus der Zeitschrift „Včelařství“