Spätestens seit dem erfolgreichen Volksbegehren in Bayern gilt unsere heimische Honigbiene als sympathischer Symbolträger zur Erhaltung der Artenvielfalt. Denn die Kampagne mit dem Slogan „Rettet die Bienen“ hat sogar die konservative Bayerische Regierung zum Umdenken bewegt. Schließlich würde ohne die vielen Insekten – die für die Bestäubung der Pflanzen sorgen ‒ unsere Welt bald recht grau aussehen. Um das ökologische Gleichgewicht zu erhalten Bedarf es natürlich des Schutzes aller Tiere. Doch die Biene hat – neben den bekannten Gründen wie unter anderem Klimawandel und intensive Landwirtschaft – mit einem echten Feind zu kämpfen: Der Varroamilbe. Dieser aus Südostasien stammende Parasit gilt als eine weitere Ursache für das heimische Bienensterben.

Bienen könnten sich theoretisch wehren

Prinzipiell könnten sich die Bienen gegen den Befall mit Varroamilben sogar wehren. Doch dafür brauchen sie sehr viel Energie. Denn die erforderliche Waffe ist eine erhöhte Temperatur, die sie in ihrem Bienenstock selbst erzeugen können. Dafür pressen sich die fleißigen Honigsammler mit ihrer Brust auf eine Wabe. Durch Bewegung der Brustmuskeln erhöhen sie dann die Temperatur innerhalb der Wabe soweit, dass der Bestand der Milbe in kurzer Zeit abstirbt. Zudem können befallene Bienen chemische Warnsignale aussenden. Diese sorgen dafür, dass andere Bienen ihr Hygiene-Verfahren ändern. Sie kratzen sich an der erkrankten Biene und schütteln somit die Milbe ab.

©MPI-P

Der Nachteil ist jedoch, dass die Bienen für beide Methoden – also für die Temperaturerhöhung genauso wie für das mechanische Abkratzen der Milbe – die dafür benötigte Energie aus dem wertvollen Honigvorrat ziehen müssten.

Asiatische Bienen müssen keine Energie sparen

Dort, wo es genug Blüten und damit Nektar gibt, zum Beispiel in Süd-Ost Asien, woher die Varroamilbe ursprünglich stammt, müssen diese Ost-Bienen (Apis cerana) keine Energie sparen“

…, erklärt Stanislav Balouchev vom Max-Plack-Instituts für Polymerforschung (MPI-P). „In unserer Region dagegen ist für die heimischen West-Bienen (Apis mellifera) der Nektar jedoch ein kostbares Gut, und Bienen haben nicht unendlich viel Energie übrig, um gegen die Varroose zu kämpfen.“

Während unsere heimischen Bienen insbesondere im Winter im Zentrum des Bienenstockes also versuchen, sich gegenseitig warmzuhalten, haben die Milben hier ein leichtes Spiel.

Nach ca. 18 Monaten nach dem ersten Befall ist ein Bienenstock tot, wenn nichts dagegen unternommen wird“, warnt Balouchev.

Bienenstock als Ökosystem

Denn der Bienenstock ist ein komplexes Ökosystem. Hier zählt nicht jede Biene für sich, sondern die Ansammlung aller Bienen gleicht eher einem einzigartigen und riesigen Superorganismus. Dieser lebt und arbeitet, aber kann eben auch mal krank werden. Bei der auch Varroose genannten Krankheit werden unter anderem schon die Larven geschädigt. Als Folge sind die schlüpfenden Bienen circa ein Zehntel kleiner als gesunde Bienen.

Gemeinsam mit Prof. Katharina Landfester und Balouchev hat sich nun ein Forscherteam des MPI-P zum Ziel gesetzt, die Honigbiene bei der Temperaturregulierung in Ihren Häusern zu unterstützen. Als ersten Schritt möchten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dafür die Temperatur in einem Bienenstock messen.

Wir wollen die optimale Temperaturverteilung in drei Dimensionen messen. Die mittlere Temperatur, wie man sie z. B. mit Thermometern erhält, nützt uns in diesem Falle nichts“, erklärt Prof. Landfester. „Wir wollen anhand der dreidimensionalen Temperaturverteilung erkennen, ob ein Bienenstock noch gesund ist oder in einzelnen Waben bereits befallen ist.“

Temperatursensoren aus 3D-Druck

Hierzu planen die Forschenden, Miniatur-Temperatursensoren zu entwickeln, an die bestimmte Anforderungen für den Einsatz gestellt sind. Zum einen müssen diese eine Genauigkeit besitzen, die eine Temperaturmessung besser als 0,1 °C erlaubt. Zudem ist es aber auch wichtig, dass die Messvorrichtung von den Bienen akzeptiert wird: Die Sensoren dürfen also buchstäblich nicht „riechen“.

„Wir planen, die Sensoren so zu entwickeln, dass wir sie je nach Bedarf mit einem 3D-Drucker selbst drucken können und so die Temperatur in jeder einzelnen Bienenwabe messen können“, beschreibt Katharina Landfester das Projekt und führt fort:

Sollten wir Abweichungen von der optimalen Temperaturverteilung feststellen, wird ein nächster Schritt sein, eine aktive Temperaturregulierung zu entwickeln, die es erlaubt, punktuell im Bienenstock die Temperatur anzuheben.“

Für das Projekt wurden am MPI-P inzwischen mehrere Bienenstöcke aufgestellt. Die Bienen können sich über die nächsten Monate zunächst in ihre neue Umgebung eingewöhnen, bevor die Wissenschaftler damit starten, Sensoren zu entwickeln und die Bienenstöcke damit auszustatten. Unterstützt wird das Projekt übrigens von der Volkswagen-Stiftung.