we4bee - Lernen und Forschen mit Bienen

Ziel: Aufbau eines weltweiten Netzwerkes von Hightech-Bienenstöcken zur Umweltbildung und Erdbebenprognose

Das initial von der Audi Stiftung für Umwelt geförderte Projekt (Förderung von Dezember 2018 bis November 2019) we4bee startete im Jahr 2019 mit der Bereitstellung von 100 HighTech-Bienenstöcken (vorrangig in Deutschland) den Aufbau eines weltweiten Netzwerkes zur Datenerfassung- und -analyse.

Zielsetzung und Hintergrund des Projektes:

we4bee möchte Schülern und Lehrern einen technikassoziierten spannenden und praxisnahen Unterricht ermöglichen, der gleichzeitig das Wissen rund um die Honigbiene und deren Wichtigkeit für unser Ökosystem mehrt. Als Teil eines großen Netzwerkes können Schulen und Imker durch die Erhebung relevanter Daten einen wichtigen Beitrag zur wissenschaftlichen Analyse des Zustands eines Bienenvolkes als Gradmesser für eine lebenswerte Umwelt leisten. Bienen bestäuben nämlich 80% aller Nutz- und Wildpflanzen und haben damit einen weltweiten ökonomischen Nutzen von 265 Milliarden Euro. Jedoch werden Honigbienen, ebenso wie andere Insekten auch, von einer Vielzahl an Umwelteinflüssen bedroht. Dabei sticht die Honigbiene wegen ihrer enormen Bedeutung für Ökosysteme und die Sicherung der menschlichen Nahrungsquellen hervor. Die Datenerhebung soll dabei helfen, das Verhalten und die Bedürfnisse der Honigbiene besser zu verstehen. Damit sollen langfristig die Lebensräume der Biene, die zugleich auch die Heimat einer immensen Diversität von Tier- und Pflanzenarten sind, zu sichern. Um das Verständnis für die Wichtigkeit der Honigbiene für die Menschen und unsere Umwelt zu verbessern, wird den Bildungseinrichtungen zudem fächerübergreifendes Lehrmaterial rund um die Honigbiene bereitgestellt. Diese Materialien sollen unter anderem mithilfe von Nutzerbeiträgen (Unterrichtseinheiten, die von Lehrerinnen- und Lehrern erstellt und durch we4bee zum Download bereitgestellt werden) stetig erweitert und verbessert werden. Die erhobenen und aufbereiteten Daten können Nutzer über unsere Website oder eine der beiden MobileApps grafisch anschaulich einsehen. Darüber hinaus wird den Schülern/Nutzern/Beteiligten Einblick in die faszinierende Welt der embedded Computer- und HighTech-Umweltsensoren geboten. Alle gesammelten Daten werden selbstverständlich aufbereitet und der Allgemeinheit zur Weiterverwendung zugänglich gemacht.

Projektplan:

we4bee hat die ersten 100 mit HighTech-Sensorik ausgestatte Bienenstöcke (so genannten Top Bar-Hives: TBH) als Dauerleihgabe an teilnehmende Schulen bzw. Lehreinrichtungen und Imker ausgeben. Dabei wurden die Systeme sowohl in städtischen als auch in ländlichen Gegenden vorwiegend in Deutschland (aber auch nach Österreich, Liechtenstein, Luxemburg, Italien, Ungarn und Mexiko) ausgegeben, um etwaige Unterschiede zwischen Lebensräumen feststellen zu können. Nach erfolgter Inbetriebnahme des Bienenstockes anhand einer mitgelieferten Video-Anleitung durch die Schulen, übermitteln die Sensoren Daten unter anderem zu Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, Gewicht, Schall/Vibration und Feinstaubbelastung via LAN oder W-LAN. Diese Daten werden an der Universität Würzburg gesammelt und analysiert. Die aufbereiteten Daten können über Apps (Web, Android und iOS) abgerufen werden. Mithilfe von BigData-Analyse sowie Machine Learning können möglicherweise neben dem imkerlichen Handlungsbedarf (z.B. Zufütterungszeitpunkt, Schwärmzeitpunkt, Feststellung des Brutzustands etc.) auch anhand gleichzeitig erfasster Wetterdaten Umweltereignisse (z.B. Unwetter, Trockenperioden) prognostiziert werden. In einer ersten wissenschaftlichen Publikation des kollaborierenden Lehrstuhls von Prof. Dr. Andreas Hotho an der Universität Würzburg konnte ein überzeugende Modell zur Schwarmvorhersage der Honigbienen erstellt werden.

Wer steckt hinter we4bee?

we4bee wurde vom emeritierten Biologieprofessor und passionierten Bienenforscher Prof. Dr. Jürgen Tautz ins Leben gerufen. Prof. Tautz ist ein weltweit renommierter Bienen-Fachmann, erfolgreicher Buchautor und Initiator von HOBOS (HOney Bee Online Studies). Die HOBOS-Idee der Erforschung von Bienen und Umweltereignissen, die das Verhalten der Bienen beeinflussen, mithilfe von Daten, die durch HighTech-Sensorik erhoben werden, soll mit we4bee von Deutschland aus in alle Welt getragen werden. Unterstützt wird Prof. Tautz von einem Team aus Geschäftsführung, Techniker, Imker und dem Data Science Spezialisten und Informatiker Prof. Dr. Andreas Hotho der Universität Würzburg.

Ablauf des Projektes:

Im ersten Jahr, von 01.12.2018 bis 30.11.2019 wurde we4bee im Rahmen eines Fördervertrages durch die Audi Stiftung für Umwelt finanziert. Dank dieser Unterstützung konnten nach mehrjähriger, rein eheranamtlich geleisteter Vorarbeit aller Beteiligten die ersten 100 we4bee-Systeme an die Teilnehmer ausgegeben werden. Aktuell werden die laufenden Kosten durch eingehende Spendengelder gedeckt. Ein langfristiger Fortbestand des Projektes ist nur mit Unterstützung durch Sponsoren und Förderer möglich.

Voraussetzungen für die Teilnahme am Projekt:

Mindestens eine 16.000er DSL zur Datenübertragung (entweder via stabilem WLAN oder direkt per Kabel angeschlossen), um die kontinuierliche Datenübertragung zu gewährleisten
Stromanschluss direkt neben dem TBH, um die Sensoren und den Mini-Computer, der die Daten vor Ort erhebt, betreiben zu können
Eigenes Bienenvolk oder Volk/Leihgabe vom betreuenden Imker
Tisch (oder Ähnliches) als ebene und stabile Aufstellfläche (fest im Boden verankert) für den TBH (Mindesgröße 100cm x 80cm, ein herkömmliches TBH-Gestell kann nicht verwendet werden, da die unter dem TBH zu platzierende Waage auf einer ebenen Fläche aufliegen muss) – idealerweise in „Sichthöhe“, damit die Schüler die Bienen durch das integrierte Sichtfenster beobachten können
Die Bienenversorgung durch einen Imker vor Ort muss außerdem gewährleistet werden.
Nachweis der Mitgliedschaft in einem Imkerverein, um Versicherungsschutz zu garantieren (Kosten max. 40€/Jahr)
Unterzeichnung eines Software-Leihvertrages, um regelmäßige Software-Aktualisierungen zu ermöglichen

Häufig gestellte Fragen/FAQs:

Thema Teilnehmer:

Wer darf an we4bee teilnehmen?
Jede Schule, Lehr- oder Bildungseinrichtung sowie Jungimker, die alle Teilnahmevoraussetzungen erfüllen. Des Weiteren laden wir Kooperationspartner ein, we4bee zu unterstützen.

Kann man auch teilnehmen, wenn man einen der unter „Voraussetzungen“ gelisteten Punkte nicht erfüllt?
Nein, das geht leider nicht. Sollten Sie aber dennoch Interesse an unserem Projekt haben, können wir Sie im Rahmen unseres Newsletters gerne über die Entwicklungen bei we4bee auf dem Laufenden halten. Hier geht es zur Newsletter-Anmeldung. Eventuell ergibt sich dann zu einem späteren Zeitpunkt die Möglichkeit der Bewerbung.

Thema Bienen:

Muss ich bereits Bienen halten, um mich bewerben zu können?
Bienenerfahrung ist von Vorteil, aber keine Bewerbungsvoraussetzung. Dennoch muss die Betreuung des Projektes durch einen Imker und einen verantwortlichen Vertreter zu jeder Zeit sichergestellt sein.

Welche Bienen sollen eingesetzt werden?
Die Teilnehmer wählen die Bienenrasse aus, mit der sie die TBH besetzen möchten. Ob ein eigener Schwarm oder ein Kunstschwarm zum Einsatz kommt, bleibt ebenfalls dem Teilnehmer überlassen. Auch das Umsetzen eines kompletten Volkes ist möglich.

Wer kümmert sich um den Bienenbesatz?
Die TBHs werden durch den Teilnehmer nach der Inbetriebnahme der Sensorik mit einem Schwarm, einen Kunstschwarm oder das Umsetzen eines kompletten Volkes besetzt. Ableger mit Wabenbau können hier leider nicht verwendet werden! Sollten Sie keine eigenen Bienen halten und kann auch der betreuende Imker keine Bienen zur Verfügung stellen, sind wir Ihnen gerne bei der Beschaffung der Bienen behilflich. Die Kosten für den Schwarm oder Kunstschwarm müssten dann von Ihnen getragen werden.

Wer kümmert sich um die Bienen?
Jeder Teilnehmer muss die Betreuung der Bienen durch einen Imker vor Ort sicherstellen. Dabei kann es sich wahlweise um den Teilnehmer selbst oder einen Imker aus dem lokalen Imkerverein oder ein imkerndes Elternteil, einen imkernden Lehrer etc. handeln.

Wer haftet, falls jemand gestochen werden sollte?
Mit der Mitgliedschaft im Imkerverein durch den Teilnehmer ist Versicherungsschutz gewährt.

Thema Top Bar Hive (TBH):

Was ist ein Top Bar Hive (TBH)?
Ein Top Bar Hive ist eine spezielle Art der Bienenbeute, die nicht auf die Honiggewinnung abzielt, sondern eine minimalinvasive und damit möglichst störfreie und natürliche Haltung der Bienen in den Vordergrund stellt. Dieser Beute-Typ verfügt nicht über die klassischen Rähmchen, sondern hat lediglich Oberträger, an denen die Bienen Waben anbauen.

Woraus besteht der TBH und woher stammt er?
Der Top Bar Hive wird aus massivem Fichtenholz in einem Handwerksbetrieb in Deutschland gefertigt.

Thema Technik:

Welche Technik ist enthalten?
Unsere speziell für den Einsatz in we4bee-TBHs entwickelten Sensoren sammeln Daten zu Gewicht, Temperatur (Außen- und Innentemperatur), Luftfeuchtigkeit (außerhalb und innerhalb der Beute), Luftdruck, Feinstaubbelastung, und Schall/Vibration. Des Weiteren sollen die TBHs mit einer Kamera zur Lokalisation des Bienenvolks (Brutnest im Sommer, Wintertraube zur kalten Jahreszeit) ausgestattet werden.

Muss ich Techniker sein, um den TBH in Betrieb nehmen zu können?
Nein. Ein gewisses Maß an handwerklichem Geschick und Basis-Technikaffinität (= keine zwei linken Hände) reichen zur Inbetriebnahme aus.

Was passiert, wenn es Probleme mit der Technik gibt?
Die Technik wird so konzipiert sein, dass sie stabil und ausfallsicher betrieben werden kann. Sollte es dennoch zu Problemen kommen, können Sie sich jederzeit mit uns in Verbindung setzen (E-Mail an [email protected]). Unser Team wird sich dann zeitnah um eine Lösung bemühen.

Thema W-LAN/ Internet-Zugang:

Welcher Internet-Zugang ist nötig?
Damit die konstante Datenübertragung gewährleistet ist, muss eine stabile Verbindung (entweder per Kabel oder via W-LAN) zu einer DSL-Leitung (mindestens 16.000er DSL) garantiert werden.

Wird die Leistung meines Schulinternets durch die konstante Datenübertragung beeinflusst?
Nein. Die Auswirkungen der konstanten Datenübertragung haben keinen Einfluss auf die Download-Geschwindigkeit und die generelle Nutzbarkeit des Internets zu Unterrichtszwecken. Allerdings kann die Upload-Geschwindigkeit etwas verringert sein.

Thema Stromquelle:

Welcher Stromanschluss ist nötig?
Damit der zur Datenübertragung notwendige Mini-Computer arbeiten kann, muss ein Außen-Stromanschluss (230V) vorhanden sein.

Brauche ich ein Kabel zur Stromquelle?
Der Mini-Computer wird in einer wettergeschützten Box direkt an der TBH untergebracht. Die Verkabelung von der Stromquelle bis zur TBH muss durch den Teilnehmer bereitgestellt werden.

Thema Kosten:

Welche Kosten kommen auf mich zu?
Die Kosten für die Hardware (TBH und Technik-Einheit) sowie deren Lieferung, müssen von den Teilnehmern selbst getragen werden. Gerne Erstellen wir Ihnen bei Interesse ein entsprechendes Angebot. Gleiches gilt für die Beschaffung eines Bienenvolkes sowie die Schaffung der nötigen Voraussetzungen (Tisch o.Ä. zur stabilen und ebenen TBH-Aufstellung, Anbindung an Stromquelle, Mitgliedschaft im Imkerverein, um Versicherungsschutz zu garantieren) müssen von unseren Teilnehmern getragen werden. Außerdem empfehlen wir einen Anstrich der TBH mit schadstoff- und lösemittelfreier, farbloser sowie wasser- und UV-beständiger Holzlasur (ca. 12€ im Baumarkt). Die Bereitstellung der Apps und des Unterrichtsmaterials ist kostenlos und wurde bis Ende November 2019 durch die Audi Stiftung für Umwelt finanziert. Seit 2020 unterstützen Sponsoren die Bereitstellung der erhobenen Daten in unseren Apps.