Strahlenbelastung für Bienen durch Funk-Sensoren im Bienenstock?

Die Zunahme von IoT und Funksensoren im Bienenstock führt bei Imker:innen zur Verunsicherung, ob die zusätzliche Exposition mit Funkwellen nicht schädlich für die Bienen sei. Es sind derzeit keine Indizien dafür bekannt, dass nicht-ionisierende Strahlung wie WLAN, Mobilfunk oder LoRa einen nachteiligen Effekt auf Honigbienen hat. Die Befürchtungen sollen jedoch Ernst genommen werden – so entsteht hier eine Materialsammlung, nach der sich interessierte Bienenhalter:innen selber ein Urteil bilden können.

07.03.2023

Physikalische Grundlagen zur Strahlung

Strahlung ein Prozess, bei dem sich energiereiche Teilchen (oder Wellen, je nach Modell) durch einen Raum bewegen. Es werden zwei Arten von Strahlung unterschieden, die sich durch ihre Wechselwirkung mit Materie unterscheiden: ionisierende und nicht-ionisierende Strahlung. ionisierende Strahlung liegt z.B. bei radioaktiverm Zerfall vor, nicht ionisierende Strahlung kommt z.B. aus UKW-Rundfung´ksenderen oder WLAN-Routern. Die elektromagnetische Strahlung wird je nach Frequenz in verschiedene Typen eingeteilt, darunter (in der Reihenfolge der zunehmenden Frequenz): Radiowellen, Mikrowellen, Terahertz-Strahlung, Infrarotstrahlung, sichtbares Licht, ultraviolette Strahlung, Röntgen- und Gammastrahlen. Die Strahlung von Mobiltelefonen liegt im Bereich der  Mikrowellenstrahlung, die keine ionisierende Strahlung ist.

Arbeiten zur Strahlung und Insekten

Burrows et. al. (2022) kommen zum Schluss, dass eine Belastung mit radioaktiver Strahlung in einer Dosis von 50–200 μGy/hr einen Einfluss auf den Stoffwechsel von Hummeln haben kann. Hierbei wurde ein höherer Zuckerverbrauch von bis zu 56% beobachtet. Die betrachtete Dosis tritt in der Näche von Tschenobyl auf, die durchschnittliche Strahlenbelastung z.B. durch Radonhaltige Luft liegt unter 1 μGy/hr. Es ist zu beachten, dass hier hochenergetische ionissieredne Strahlung untersucht wird. Die Frequenz und damit die Energiememnge je Quant ist deutlich höher als z.B. die von 2,4 GHz WLAN oder Bluetooth. Noch weiter ist sie von den für Steuerungsaufgaben üblichen Frequenzen von 686MHz (LoRaWAN) und 433MHz (Garagentore und Funksteckdosen) entfernt.

Jungwirth (2019) untersuchte Anzahl und Größe der magnetischen Partikel ((Fe3O4) im Abdomen von zwei Gruppen a 25 Bienen. Eine Gruppe wurde 30 Tage mit 2,4GHz WLAN bestrahlt, die Kontrollgruppe nicht. Weder Anzahl noch Größe zeigten eine signifikante Veränderung.

Kimmel et. al. (2007) versahen Bienenstöcke mit DECT-Basisstationen und untersuchten, wie viele Bienen jeweils in ihren Stock zurückfanden. Der Unterschied war zunächst nicht signifikant. Eine Komplexerer Paarvergleich erzeugte Maßzahlen, die im T-Test einen signifkanten Unterschied erzeugten. Doe Autoren ziehen den Schluss, dass die eletromagnetische Strahlung einen Einfluss haben könnte.

Thielens et. al (2020) haben Simualtionsstudien mit Strahlungsquellen von 0,6GHz bis 120GHz durchgeführt. Damit wird der für IoT interessanten Frequenzbereich überdeckt. Die absorbierte Leistung steigt hier mit der Frequenz an. Will man die Exposition mit elektromagnetischer Strahlung nicht zusätzlich zur unvermeidlichen Umweltstrahlung erhöhen, bietet es sich an, prophylaktisch auf niedrige Frequenzen zu setzen.

Vorläufige Handlungsempfehlungen

Die Befundlage ist uneinheitlich, jedoch kann nicht ausgeschlossen werden, dass die Exposition mit elektromagnetischer nicht-ionisierender Strahlung einen Einfluss auf Honigbienen haben könnte.

Der Effekt ist vermutlich klein. Um jedoch weitgehend Risiken zu minimieren, können folgende Handlungsempfehlungen gegeben werden:

  1. Bei einer Funkverbindung im Bienenstock ist niedrigenergetischer Strahlung der Vorzug zu geben (heißt: eine möglichst geringe Frequenz)
  2. Bei einer Funkverbindung im Bienenstock sollte die Leistung so gering wie möglich gewählt werden (Heißt z. B.: wenn Bluetoth, dann Bluetooth LE)
  3. Wenn eine Datenübermittlung mit Funk erforderlich ist, sollte die Dauer der Exposition so gering wie möglich gehalten werden (Heißt: in den „Sendepausen“, wenn gerade keine Daten übertragen werden, sollte der Funksender abgeschaltet werden.

Quellen

Burrows, J. E.Copplestone, D.Raines, K. E.Beresford, N. A. & Tinsley, M. C. (2022). Ecologically relevant radiation exposure triggers elevated metabolic rate and nectar consumption in bumblebeesFunctional Ecology361822– 1833https://doi.org/10.1111/1365-2435.14067

Jungwirth, Joseph (2019) The Effect of Electromagnetic Fields Produced by WiFi Routers on the Magnetite (Fe3O4) Particles of the Italian Honey Bee (Apis mellifera ssp. ligustica). Culminating Projects in Biology. 42. https://repository.stcloudstate.edu/biol_etds/42

Kimmel, Stefan & Kuhn, Jochen & Harst, Wolfgang & Stever, Hermann. (2007). Electromagnetic radiation: Influences on honeybees (Apis mellifera). IIAS-InterSymp Conference. Baden-Baden. 1-6.

Thielens, A., Greco, M.K., Verloock, L. et al. Radio-Frequency Electromagnetic Field Exposure of Western Honey Bees. Sci Rep 10, 461 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-019-56948-0

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