Projekt Bienen im Winter

Auf der Suche nach der optimalen Bienenbehausung, Styropor Bienenbeuten im vergleich zu Holzbeuten.

Ergebnisauswertung Styroporbeuten im Vergleich zu Holzbeuten

 

Generell, in Betracht aller bisheriger Diagramme, ist folgender Gedanke zur Thermogenese wichtig. Je stärker die Thermogense betrieben wird, desto mehr Zucker (Glucose) wird verbrannt, und umso stärker ist die Atmung der Bienen. Obwohl Bienen anders als Säugetiere mit Hilfe der Tracheen atmen, ist das Prinzip der Atmung gleich. Sauerstoff wird aufgenommen und Kohlendioxid ausgeatmet. Dabei wird auch Wasser, im gasförmigen Zustand, ausgeschieden. Eine stärkere Atmung, um mehr Wärme durch die Thermogenese zu erzeugen, bedeutet gleichzeitig auch mehr Feuchtigkeit die entsteht und sich dann im Bienenvolk befindet. Diese Feuchtigkeit sollte längerfristig ein bestimmtes Niveau nicht überschreiten. Die stark zuckerhaltigen Futterreserven könnten anfangen zu schimmeln. Dies war allerdings bei keinem der sechs intensiv beobachteten Völker nach dem Winter der Fall. Weiter spielt die Beschaffenheit der Beute bei dem Feuchtigkeits- und Temperaturhaushalt eines Bienenvolks eine entscheidende Rolle.

Holz kann im Gegensatz zu Styropor die Feuchtigkeit gut aufnehmen. Ein entscheidender Nachteil ist allerdings, dass die hölzerne Beute die Feuchtigkeit wieder verdunsten lässt, was dem Holz viel Wärme entzieht. Das heißt, wenn das Volk eine starke Thermogenese betreibt, steigt gleichzeitig auch der Wärmeverlust über die hölzerne Beute.

Anders die Beute aus Styropor, die keine Feuchtigkeit aufnehmen oder verdunsten kann. Styropor isoliert unabhängig von der Feuchtigkeit gleich gut. Betreibt das Bienenvolk eine hohe Thermogenese und erzeugt damit viel Feuchtigkeit hat dies keine Auswirkung auf die Isolierfähigkeit des Styropors. Styropor eignet sich somit nicht nur wegen der guten Isoliereigenschaft an sich, sondern auch wegen der Undurchlässigkeit für Feuchtigkeit für die Verwendung als Bienenbehausung. Das erklärt auch, warum die Kern- und Randtemperatur in Holzbeuten so weit auseinander liegen (was man gut in einer Vielzahl der gezeigten Diagramme erkennen kann, zum Beispiel Diagramm 3). Das Holz hat ohnehin schon schlechtere Isoliereigenschafen als Styropor und wegen der Durchlässigkeit für Feuchtigkeit bietet es dem Volk einen vergleichsweise schlechten Schutz vor der Außentemperatur.

In Betracht dieses Aspektes wäre eine Erfassung der Luftfeuchtigkeit interessant gewesen. Es lässt sich vermuten, dass die Luftfeuchtigkeit bei kälterer Witterung wegen der erhöhten Termogenese ansteigt. Die Beobachtung des Wechselspiels zwischen Feuchtigkeit und Temperatur, besonders im Vergleich zwischen Holz- und Styroporbeute wäre mit Sicherheit sehr interessant, war in diesem Projekt vor allem wegen der hohen Kosten für entsprechende Sensoren und wegen der schlechten Stromversorgung (nur Batterien) aber leider nicht möglich.

Um die Auswertung der Temperaturdiagramme abzuschließen, soll hiermit ein letztes Diagramm, das zwar nicht dem Vergleich Styroporbeute gegen Holzbeute dient, aber trotzdem interessant ist, präsentiert werden.

Diagramm 13:

In Diagramm 13 sieht man die Temperaturverläufe in Tvidder (in Holzbeute) und die Außentemperatur. Auffällig ist, dass die Kerntemperatur zu Beginn, markiert durch den ersten grauen Kasten, viel stärkeren Schwankungen unterliegt als zu einem späteren Zeitpunkt, markiert durch den zweiten grauen Kasten. Im zweiten grauen Kasten ist die Kerntemperatur viel konstanter. Tatsächlich ist die Kerntemperatur im Bereich des ersten grauen Kastens wahrscheinlich nicht ganz so weit gesunken wie hier dargestellt. Eine Kerntemperatur von teilweise 10 oder 15 °C ist unwahrscheinlich. Trotzdem sind die Schwankungen so stark, dass man davon ausgehen kann, dass der Temperaturverlauf im zweiten Kasten wesentlich konstanter als im ersten Kasten ist.

Dieses Diagramm zeigt, dass es dem jungen noch relativ schwachen Tviddervolk (siehe Umzug und Stärkemessung) wohl nur bei Temperaturen die die 5 °C Marke nicht unterschreiten gelingt, die Kerntemperatur konstant zu halten. Bei Außentemperaturverläufen, die die 5 °C Marke unterschreiten, fängt die Kerntemperatur wieder an stark zu schwanken. Bei älteren und stärkeren Völkern ist das meist nicht der Fall. Dort entwickelt sich die Kerntemperatur zum Beispiel so, wie es in Diagramm 12 erklärt wurde.

In den nächsten Tagen wird ein Blogeintrag über den Futterverbrauch, den Wärmebildern und ein Abschluss bzw. Fazit zum Projekt erscheinen.

Ergebnisauswertung Gewichtsentwicklung und Wärmebilder Styroporbeuten zu Holzbeuten

Nun zu dem Futterverbrauch, der anhand der Gewichtsentwicklung gemessen wurde. In der folgenden Tabelle ist das Gewicht der Völker vor dem Winter und nach dem Winter aufgeführt. Das Gewicht der Beute und der Rähmchen ist bereits überall abgezogen. Das heißt, dass es sich um das Gewicht der Futtervorräte, des Wachses und der Bienen handelt. Das Gewicht der Bienen und des Wachses sollte einen unwesentlichen Anteil an den gemessenen Werten haben. Alle Werte sind in Kilogramm.

Tabelle 14:

Hier noch ein Diagramm über den Gewichtsverlust in % (auch hier ist das Gewicht der Beuten herausgerechnet)

Diagramm 16:    

Bei Betrachtung der Tabelle und der Diagramme fällt sofort auf, dass die Völker in Styroporbeuten wesentlich geringere Futterverbräuche als die Völker in Holzbeuten haben. Bei allen Völkern in Styroporbeute ist der Futterverlust geringer als 30 %. Das heißt, dass nach dem Winter, bei allen drei Völkern, mehr als 70 % des Futters, das im Herbst eingelagert wurde, noch übrig ist. Bei allen Völkern in Holzbeute beträgt der Futterverlust über 50 % und zum Teil deutlich mehr. Vor allem bei dem jungen Tviddervolk wurden die Futterreserven gegen Ende des Winters sehr knapp.

Man sieht sehr deutlich, dass die Beuten aus Styropor dem Volk einen viel besseren Schutz vor der äußeren Temperatur bieten, weil der Futterverbrauch bei Völkern in Styroporbeute viel geringer ist. Schützt die Beute das Volk gut vor kalten Außentemperaturen, muss weniger Thermogenese betrieben werden und es wird folglich weniger Futter verbraucht. In Anbetracht des Feuchtigkeitshaushaltes wird dadurch auch weniger Wasser verdunstet. Dadurch fangen in Styroporbeuten auch die Futtervorräte nicht an zu schimmeln, obwohl Styropor für Feuchtigkeit undurchlässig ist. Die hohe Feuchtigkeit entsteht in Styroporbeuten erst gar nicht.

Die Messung des Futterverbrauches hat somit sehr deutliche und aufschlussreiche Ergebnisse geliefert. Die präsentierten Werte sprechen ganz klar für die Verwendung von Styropor als Bienenbehausung.

Jetzt noch zu zwei Wärmebildern, die am 28.12.12 aufgenommen wurden. Wegen der kalten Witterung (zwischen 4 und 6 °C und kaum Sonnenstrahlung) wäre eine deutlich ausgeprägte Bienentraube zu erwarten.

Wie erwartet, kann man in dem obigen Wärmebild eine ausgeprägte Bienentraube erkennen. Links neben dem Bild kann man eine Tabelle mit einigen Messwerten sehen, die im Wärmebild eingezeichnet sind. Im Mittelpunkt der Bienentraube herrscht eine Temperatur von fast 30 °C. Je weiter man sich vom Zentrum der Bienentraube weg bewegt, fällt die Temperatur immer weiter ab. In diesem Fall beträgt die Temperatur am Rand der Bienentraube ungefähr 20 °C. Bewegt man sich noch weiter weg, fällt die Temperatur auf unter 10 °C. Wie man in dem Bild erkennen kann, handelt es sich bei der Beute um eine Hölzerne. In den zahlreichen Temperaturdiagrammen (Ergebnisauswertung Teil 1,2 und 3) wurde festgestellt, dass eine hohe Kerntemperatur, eine relativ niedrige Randtemperatur und ein großes Gefälle zwischen Mittelpunkt und Rand der Bienentraube typisch für ein in Holzbeute gehaltenes Volk ist. Diese Feststellungen kann man in diesem Wärmebild gut wiedererkennen. Es herrscht ein großes Temperaturgefälle je weiter man sich von dem warmen Mittelpunkt wegbewegt.

Macht man sich die gleichen Gedanken bezüglich der Styroporbeute, müsste überall ein relativ gleichmäßiges Temperaturniveau herrschen. Insgesamt müsste die Temperatur aber auf einem geringeren Niveau sein.

Bild 18:

In Bild 18 ist ein Wärmebild von Holzschutzgel, einem Volk in Styroporbeute zu sehen. Leider stören die Klebebandstreifen, die der Befestigung der Sensoren dienten, etwas den ungetrübten Blick auf das Volk. Trotzdem kann man eine viel gleichmäßigere Verteilung der Temperatur erkennen. Einen Mittelpunkt, wo die Temperatur am höchsten ist, wie bei Bild 17 kann man hier nicht erkennen. Die Messpunkte in der Tabelle auf der linken Seite zeigen an, dass wie auch vermutet, die Temperatur auf einem niedrigeren Niveau ist. Die Vermutung, ausgehend von den Diagrammen in Ergebnisauswertung Teil 1,2 und 3, wurden bestätigt.

Man kann gut erkennen, dass die gute Dämmung durch Styropor dafür sorgt, dass sich die Bienentraube gar nicht oder nur sehr schwach ausbildet.