{"id":4324,"date":"2024-03-26T22:52:38","date_gmt":"2024-03-26T21:52:38","guid":{"rendered":"https:\/\/cbrell.de\/blog\/?p=4324"},"modified":"2024-03-27T21:44:13","modified_gmt":"2024-03-27T20:44:13","slug":"beuten-mit-und-ohne-bienen-im-vergleich-temperatur-und-sound","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cbrell.de\/blog\/beuten-mit-und-ohne-bienen-im-vergleich-temperatur-und-sound\/","title":{"rendered":"Beuten mit und ohne Bienen im Vergleich – Temperatur und Sound"},"content":{"rendered":"

Das Klang- und Temperaturgeschehen in Bienenst\u00f6cken wird durch die Bienen und die „Physik“ im Bienenstock und die Umgebungsbedingungen bestimmt. Zu den Umgebungsbedingungen geh\u00f6ren das Wetter mit Temperatur- und Klangerscheinungen, aber auch sonstige Gegebenheiten am Standort wie z.B. eine laute Stra\u00dfe, Flugverkehr oder auch Vogelgesang. Die Beute weist Resonanzen auf, R\u00e4hmchen und Wachs im Innern k\u00f6nnen die Resonanzen durch mitschwingen oder D\u00e4mpfen beeinflussen. Je nach Anstrich der Beute hat die Sonneneinstrahlung – oder Wind – einen Einfluss auf die Temperatur in der Beute. Zur Gewinnung von Vergleichsdaten aus mit Bienen besetzten und unbesetzten Beuten haben wir im Projekt Biene40 Messungen an zwei Beutensystemen vorgenommen.<\/em><\/p>\n

Noch in Bearbeitung, Daten noch nicht vollst\u00e4ndig, Stand 27.03.2024<\/p>\n

Ziel der Untersuchung<\/h2>\n

Mit Vergleichsmessungen an mit Bienen besetzten Beuten und Beuten ohne Bienenbesatz sollen Hinweise gewonnen werden, wie zwischen dem Einfluss der Bienen und den St\u00f6reinfl\u00fcssen (Umwelt, Beuten) differenziert werden kann.<\/p>\n

Dazu werden Messungen in zwei Beutenformaten (Dadant 12er modifiziert Holz, Stehr Kombikiste Styropor) vorgenommen. Verglichen werden Beuten mit Wirtschaftsv\u00f6lkern und Beuten, die keine Bienen und lediglich Futterwaben (Dadant) bzw. Mittelw\u00e4nde (Kombi) enthalten.<\/p>\n

Methoden: Messaufbau und Versuchsplan<\/h2>\n

Untersuchungszeitraum<\/h3>\n

Die Untersuchungen fanden im Zeitraum 09.03.2024 bis 28.03.2024 statt.<\/p>\n

Untersuchungsgegenstand \/ Probanden f\u00fcr Temperaturmessungen und Soundanalysen<\/h3>\n

Den Aufbau der Beuten zeigen Abb. 2, in den Abb. 3 und 4 ist die Anbringung im Innendeckel bzw. im Zwischendeckel gezeigt.<\/p>\n

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Abb. 1: Der Testaufbau f\u00fcr den Vergleich Dandant gegen Kombibeute und Kombibeute ohne Bienen Von Links nach rechts werden die Beuten als Dadant 1, Kombi 1 und Kombi 2 bezeichnet. Zu sehen – im wei\u00dfen Geh\u00e4use – der Microcontroller, der die Daten an einen Konzentrator \u00fcber Funk \u00fcbertr\u00e4gt.<\/em><\/p>\n

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Abb. 2: Der Testaufbau Dadant ohne Bienen vs. Dadant mit Bienen. Die Beute ohne Bienen steht auf einer anderen Beute, die wg. Flugbetrieb nicht verstellt werden sollte. Rechts daneben – mit dem gelb-gr\u00fcnnen Sensorkasten – ist die Beute mit Bienen. F\u00fcr die Vergleichsaufnahmen dient der Sensor-Zwischenboden mit einem Kombisensor (hellblau) und einem Elektret-Mikrofon (wei\u00df).<\/p>\n

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Abb. 3: Zwischendeckel mit Kombisensoren f\u00fcr Styropor-Kombibeuten. Der Zwischendeckel hat eine Dicke von 6 mm mit 2mm dichem Abstandshalterungen, durch die Falz im Styropordeckel wird er umschlossen und es entsteht durch den Einbau keine W\u00e4rmebr\u00fccke. Dieser Zwischenboden dient in der Untersuchung hier als Au\u00dfen-Aufnahmesensor_<\/em><\/p>\n

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Abb. 4: Innendeckel mit Kombisensoren f\u00fcr Dadant-Holzbeuten. Die Kombisensoren sind von unten fl\u00e4chenb\u00fcndig, so dass die Gesamtkonstruktion mit dem Stockmei\u00dfel gereinigt werden kann.<\/em><\/p>\n

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Abb. 5: Immer mit dabei: der neue Protoyp f\u00fcr den „Bergfreund“ (rechts im Bild neben der wei\u00dfen Arduino-basierten manuellen Temperaturmessstation) , einem digitalen Begleiter f\u00fcr Bergwanderer<\/p>\n

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Abb. 6: Imkermeisterin Iris van den Bongard mit einem im Deckel verklebten Temperatursensor. Der Sensor funktioniert – nach mehr als zwei Jahren Betriebszeit – einwandfrei, ist aber f\u00fcr die Verwendung in einem anderen Volk schwer zu reinigen.<\/p>\n

— Bild folgt —<\/p>\n

Abb. 7: Schematische Skizze des Versuchsaufbaus f\u00fcr diese Untersuchungen<\/p>\n

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Messungen und Daten<\/h2>\n

Vergleich Dadant vs. Kombi vs. Kombi ohne Bienen<\/h3>\n

Temperaturdaten von 09.03.2024 bis 12.03.2024<\/h4>\n

Zu ausgew\u00e4hlten Zeitpunkten werden die Temperaturen aus den Kombisensoren manuell festgehalten. Zum Vergleich dient die Au\u00dfentemperatur (Tab. 1). Temperaturen sind mit einer Nachkommastelle und in \u00b0C angegeben.<\/p>\n

Zeitpunkt\u00a0        Dadant2 Dadant1 Kombi  Kombi2  Au\u00dfen Wetter\/Bienen \r\n                                  \"leer\" \"Bienen\"\r\n09.03.2024 09:22  11,6    19,4    6,0    22,6    10,1  Sonne trocken, sanftes L\u00fcftchen (Start Datenlogging 09:47)\r\n10.03.2024 12:10. 20,5.   27,3    11,3   29,9    13,5  trocken, lockere Bew\u00f6lkung, kein Wind\r\n12.03.2024 16:20. 18,3.   24,6.   10,9.  27,5    11,4. trocken nach regen, bedeckt, kein Wind<\/pre>\n
Tab. 1: Manuell gemessene Temperaturdaten. Man sieht: In der Styroporbeute mit Bienen ist es w\u00e4rmer als in den Dadant-Beuten mit Bienen. In allen Beuten mit Bienen ist es w\u00e4rmer als au\u00dfen, damit ist eine einfache Temperaturmessung als „Bienen leben“-Detektor geeignet. In der Styropor-Beute ohne Bienen ist es zu verschiedenen Tageszeiten knapp k\u00fchler als au\u00dfen.<\/p>\n
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Abb. 8: Temperaturverl\u00e4ufe in den 4 Beuten und am Au\u00dfensensor. Alle 5 Minuten wurde ein Datensatz mit \u00b4Temperaturen aufgezeichnet. Start der Aufzeichnung war 09.03.2024 09:55, Ende 12.03.2024 16:45. Auf der x-Achse der Abbildung sind\u00a0 Sekunden (Unix-Timestamp) angegeben. Blau ist die Au\u00dfentemperatur, rot eine Kombibeute ohne Bienen, orange eine Kombibeute mit Bienen, hellblau und gr\u00fcn zwei Dadant-Beuten mit Bienen. Die Kombibeute ohne Bienen folgt der Au\u00dfentemperatur mit einem zeitlichen Versatz. Als Ursache wird die Pufferwirkung der Futterwaben in der Beute vermutet.<\/em><\/p>\n
Sounddaten (H\u00f6rproben) vom 09.03.2024<\/h4>\n
— Sounddaten folgen noch —<\/p>\n
Vergleich Dadant (mit Bienen) vs. Dadant (ohne Bienen)<\/h3>\n
Temperaturdaten von 26.03.2024 bis 27.03.2024<\/h4>\n
Zeitpunkt\u00a0        Dadant ohne Dadant1 mit Au\u00dfen Wetter \r\n26.03.2024 16:04  16,1        31,0        15,6  trocken, etwas windig \r\nStart Datenlogging 14:29<\/pre>\n
Tab. 1: Manuell gemessene Temperaturdaten. Man sieht: In der Styroporbeute mit Bienen ist es w\u00e4rmer als in den Dadant-Beuten mit Bienen. In allen Beuten mit Bienen ist es w\u00e4rmer als au\u00dfen, damit ist eine einfache Temperaturmessung als „Bienen leben“-Detektor geeignet. In der Styropor-Beute ohne Bienen ist es zu verschiedenen Tageszeiten knapp k\u00fchler als au\u00dfen.<\/p>\n
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Abb. : Temperaturverl\u00e4ufe in 2 Beuten und am Au\u00dfensensor. Alle 5 Minuten wurde ein Datensatz mit \u00b4Temperaturen aufgezeichnet. Start der Aufzeichnung war 26.03.2024 14:29, Ende 27.03.2024 17:00. Auf der x-Achse der Abbildung sind\u00a0 Sekunden (Unix-Timestamp) angegeben. Blau ist die Au\u00dfentemperatur, gr\u00fcn eine Dadant-Beute nur mit Mittelw\u00e4nden und rot eine Dadant-Beute mit einem gut entwickelten Volk. Die Dadantbeute ohne Bienen folgt der Au\u00dfentemperatur mit einem\u00a0 kleinen zeitlichen Abstand. Als Ursache wird die Pufferwirkung des Beutenaufbaus vermutet – Die Mittelw\u00e4nde verhindern eventuell einen schnellen Luftaustausch. Die zeitliche Verz\u00f6gerung ist in der mit Bienen besetzten Beute nicht zu sehen. Die Vermutung ist, dass die Temperaturschwankung daher r\u00fchrt, dass die Bienen bei niedrigen Au\u00dfentemperaturen den Sensor weniger „umsp\u00fclen“<\/p>\n
Sounddateien (H\u00f6rproben) vom 26.03.2024<\/h4>\nhttps:\/\/cbrell.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/240326-1420-B40-Dadant-mit-Bienen.m4a<\/a><\/audio>\n
Sounddatei 1: Aufnahme Dadant1 (mit Bienen) am 26.03.2024 14:20<\/p>\nhttps:\/\/cbrell.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/240326-1418-B40-Dadant-ohne-Bienen.m4a<\/a><\/audio>\n
Sounddatei 2: Aufnahme Dadant „leer“ (ohne Bienen) am 26.03.2026 14:18<\/p>\nhttps:\/\/cbrell.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/240326-1413a-B40-Zwischenplatte-ausssen-Kombisensor.m4a<\/a><\/audio>\n
Sounddatei 3: Aufnahme „Zwischenboden Kombisensor“ au\u00dfen 26.03.2024 14:13. Zu h\u00f6ren ist – neben dem Verkehrsl\u00e4rm der nahen Autobahn – ein Zilpzalp.<\/p>\nhttps:\/\/cbrell.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/240326-1415-B40-Zwischenplatte-ausssen-Elektret.m4a<\/a><\/audio>\n
Sounddatei 4: Aufnahme „Zwischenboden Elektret“ au\u00dfen 26.03.2024 14:15. Zu h\u00f6ren ist eine Biene, die auf dem Mikrofon gelandet ist..<\/p>\n
Spektrogramme der Sounddateien vom 26.03.2024 im Vergleich<\/h3>\n
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Abb. 9: Spektrogramm und Amplitudengang der Aufnahme Dadant1 (mit Bienen) am 26.03.2024 14:20. Das Volk reagiert nur kurz und verhalten auf die Klopfprobe (Peaks in der Mitte)<\/p>\n
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Abb. 10: Spektrogramm und Amplitudengang der Aufnahme Dadant „leer“ (ohne Bienen) am 26.03.2026 14:18. Zu sehen ist: Es ist in allem leiser, es fehlen die hochfrequenten Anteile aus der Aufnahme mit Bienen.<\/p>\n
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Abb. 11: Spektrogramm und Amplitudengang der Aufnahme „Zwischenboden Kombisensor“ au\u00dfen 26.03.2024 14:13. Zu h\u00f6ren ist – neben dem Verkehrsl\u00e4rm der nahen Autobahn – ein Zilpzalp (Singvogel und h\u00e4ufiger Waldrandbewohner).<\/p>\n
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Abb. 12: Spektrogramm und Amplitudengang der Aufnahme „Zwischenboden Elektret“ au\u00dfen 26.03.2024 14:15. Zu h\u00f6ren ist eine Biene, die auf dem Mikrofon gelandet ist.<\/p>\n
Spektren der Sounddateien vom 26.03.2024 im Vergleich<\/h3>\n
Die Abb. bis zeigen die Spektren. Es wurden jeweils\u00a0 nur Teile der Sounddatei ohne St\u00f6rung (ohne Klopfen, ohne V\u00f6gel …) analysiert.<\/p>\n
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Abb. 13: Spektrum (Frequenzgang) der Aufnahme Dadant1 (mit Bienen) am 26.03.2024 14:20. Das Volk reagiert nur kurz und verhalten auf die Klopfprobe (Peaks in der Mitte)<\/p>\n
\"\"<\/a><\/p>\n
Abb. 14: Spektrum (Frequenzgang) der Aufnahme Dadant „leer“ (ohne Bienen) am 26.03.2026 14:18. Zu sehen ist: Es ist in allem leiser, es fehlen die hochfrequenten Anteile aus der Aufnahme mit Bienen.<\/p>\n
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Abb. 15: Spektrum (Frequenzgang) der Aufnahme „Zwischenboden Kombisensor“ au\u00dfen 26.03.2024 14:13. Zu h\u00f6ren ist – neben dem Verkehrsl\u00e4rm der nahen Autobahn – ein Zilpzalp (Singvogel und h\u00e4ufiger Waldrandbewohner).<\/p>\n
\"\"<\/a><\/p>\n
Abb. 16: Spektrum (Frequenzgang) der Aufnahme „Zwischenboden Elektret“ au\u00dfen 26.03.2024 14:15. Zu h\u00f6ren ist eine Biene, die auf dem Mikrofon gelandet ist.<\/p>\n
 <\/p>\n
Anhang<\/h2>\n
Quellen und Weiterlesen zu Temperaturmessungen und Soundanalysen<\/h3>\n
Das Biene40-Projekt zur Entwicklung vernetzter Sensoren im Bienenstock http:\/\/bieneviernull.de<\/a><\/p>\n
Das Projekt zur Entwicklung eines KI-gest\u00fctzten Bienenmonitorings AI4Bee https:\/\/ai4bee.de<\/a><\/p>\n
Glossar<\/h3>\n
Klopfprobe<\/h4>\n
Die Klopfprobe ist ein mittelinvasives Verfahren, um Informationen \u00fcber den Zustamd eines Bienenvolks zu erhalten. Anwendung findet die Klopfprobe zu Zeiten, in denen sich das Leben der Bienen nicht anders \u00e4u\u00dfert, etwa im Winter. Bei der Klopfprobe klopft man mit dem Kn\u00f6chel gegen die Beute und induziert so eine St\u00f6rung. Sind die Bienen gesund, zufrieden und weiselrichtig (= sie haben eine gut riechende K\u00f6nigin), werden sie kurz – wenige Sekunden – aufbrausen und wieder in das sonstige Summen zur\u00fcckfallen. H\u00e4lt die Unruhe l\u00e4nger an oder geht in eine jammernd klingende Ger\u00e4uschkulisse \u00fcber, so kann das Volk weisellos oder krank sein. Ist nach dem Klopfen nichts zu h\u00f6ren, ist das Volk entweder sehr schwach oder tot. Die Klopfprobe ist weniger belastend f\u00fcr die Bienen als Beute \u00f6ffnen. Auch die Klopfprobe beunruhigt die Bienen und der Futterverbrauch steigt. Die Klopfprobe sollte im ph\u00e4nologischen Winter sparsam<\/a> eingesetzt werden.<\/p>\n
Danksagung<\/strong><\/h3>\n
Die Untersuchung ist Teil des Projektes „Biene40 – vernetzte Sensoren f\u00fcr vitalere Bienen“. Biene40 ist eines von 16 gef\u00f6rderten Projekten (siehe Abb. F\u00f6rderlogo), die unter der Vernetzungs- und Transferma\u00dfnahme Beenovation<\/a> zusammengefasst werden. Das Projekt wurde gef\u00f6rdert vom Bundesministerium f\u00fcr Ern\u00e4hrung und Landwirtschaft (BMEL). Mit dem F\u00f6rderaufruf \u201eBekanntmachung \u00fcber die F\u00f6rderung von Forschungsvorhaben zum Schutz von Bienen und weiteren Best\u00e4uberinsekten in der Agrarlandschaft\u201c hat BMEL 16 Forschungsvorhaben, darunter „Biene40“, in drei F\u00f6rderprogrammen eingeworben, die seit 2021 mit einem F\u00f6rdervolumen von ca. 12. Mio. Euro umgesetzt werden. Die Vorhaben zielen auf die Entwicklung von innovativen und praxisorientierten Produkten und Verfahren f\u00fcr die Verbesserung der Widerstandskraft von Honigbienen, die Erm\u00f6glichung eines best\u00e4uberfreundlichen Pflanzenbaus sowie die Entwicklung und Erprobung von Ma\u00dfnahmen zur F\u00f6rderung von Bienen und anderen Best\u00e4uberinsekten in Agrarr\u00e4umen. Die dazugeh\u00f6rige Vernetzungs- und Transfer Ma\u00dfnahme \u201eBeenovation\u201c verfolgt das Ziel, durch Veranstaltungen und \u00d6ffentlichkeitsarbeit eine hohe Sichtbarkeit und nachhaltige Breitenwirksamkeit der gef\u00f6rderten Verbundprojekte und der F\u00f6rderma\u00dfnahme sicherzustellen. Hierdurch werden sowohl der Wissensaustausch zwischen den verschiedenen beteiligten Stakeholdern aus Wissenschaft, Politik und Praxis, als auch die Innovationsprozesse der Verbundprojekte unterst\u00fctzt und Synergien zu anderen Forschungsprojekten geschaffen.<\/p>\n
\"Kombilogo<\/a><\/p>\n
Abb.: F\u00f6rderlogo<\/p>\n
Autor und Lizenz<\/h3>\n
Autor:<\/strong>\u00a0Prof. Dr. rer. nat. Claus Brell, aktuelle Projekte:\u00a0Biene40<\/a>,\u00a0AI4Bee<\/a>
\nLizenz:<\/strong>\u00a0CC BY<\/p>\n
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