Skip to content

Umweltspäher als Frühwarnsystem für gefährdete Bienen

In einem spannenden Forschungsprojekt der Freien Universität Berlin werden Honigbienen zu Verbündeten, um den schädlichen Umwelteinflüssen von Agrargiften auf die Spur zu kommen.

Ein Beitrag von Dr. Madlen Ziege, Vorständin Aurelia Stiftung

Die Honigbiene Apis mellifera ist eine ganz besondere Biene. Im dunklen Bienenstock findet sie sich nicht nur über ihren feinen Geruchssinn zurecht. Auch Bewegungen spielen eine große Rolle – sowohl bei der Orientierung als auch in der Kommunikation mit den Artgenossinnen.
Vor allem wenn es um das Finden von Futter geht, legen sich die kleinen Insekten so richtig ins Zeug. Sie beginnen emsig im Kreis zu laufen und heftig mit den Flügeln zu vibrieren. Mit diesem sogenannten Schwänzeltanz zeigen sie sich gegenseitig an, wo es gute Nahrungsquellen gibt.

Die Idee für den Umweltspäher war geboren

Dieses besondere Verhalten der Honigbiene hat sich Prof. Dr. Randolf Menzel von der FU Berlin zunutze gemacht. Er hat ein Gerät entwickelt, das kleinste Veränderungen bei den Bewegungen der Bienen wahrnehmen kann: den Umweltspäher. Die Idee dafür kam Professor Menzel, nachdem er im Jahr 2005 eine aufregende Beobachtung gemacht hatte: Bienen sind elektrostatisch geladen. Wir alle kennen das Phänomen, wenn wir einen Luftballon an unseren Haaren reiben und diese daraufhin abstehen. So ähnlich geht es den Bienen, wenn sie beim Fliegen mit geladenen Partikeln und Luftmolekülen in Kontakt kommen: Ihr Pelz lädt sich elektrisch auf. Auch innerhalb des Bienenstocks „elektrisieren“ sich die kleinen Hautflügler gegenseitig, indem sie sich berühren und mit ihren Flügeln vibrieren. Hier setzt die Idee für den Umweltspäher an: „Wenn ein
geladener Körper sich bewegt, entsteht ein elektrostatisches Feld. Wie wir herausgefunden haben, können die Bienen diese Felder wahrnehmen; sie nutzen sie für ihre Tanzkommunikation“, erklärt Professor Menzel. Durch intensive Untersuchungen wissen die Forschenden heute genau, wie die cleveren Insekten beim Schwänzeltanz Richtung und Entfernung anzeigen. Der Umweltspäher misst und zeichnet alle Änderungen in den elektrostatischen Feldern auf. „Wenn die Bienen tanzen, können wir sie belauschen“, fasst Professor Menzel die Funktionsweise des Geräts zusammen.

Hinter dem „Umweltspäher“ verbirgt sich eine Apparatur mit hochmoderner Messtechnik, die in jedes beliebige Beutensystem eingebaut werden kann. Die damit ausgestatteten Bienenstöcke werden zu Messstationen und machen es möglich, die Tanzkommunikation der Bienen „live“ aufzuzeichnen und zu analysieren.

Pestizide verursachen „Insekten-Alzheimer“

Ein von Glyphosat geschädigter Löwenzahn

Bisher wissen wir nur sehr wenig über das Ausmaß von Pestizidbelastungen und die Folgen für Menschen, Tiere und Pflanzen. Denn die dafür nötigen Laboranalysen sind sehr aufwendig, kosten viel Geld und können deshalb immer nur punktuell durchgeführt werden. Auch Imker*innen
können es sich nicht leisten, ihren Honig ständig testen zu lassen. Hier hilft der Umweltspäher, denn die Forschenden haben noch einen weiteren wichtigen Zusammenhang herausgefunden: Kommen Bienen mit Pestiziden in Kontakt, verändert sich ihr Verhalten. Bereits Kleinstmengen von
wenigen Nanogramm führen dazu, dass die Bienen nur noch schlecht navigieren können, die Orientierung verlieren und nicht mehr sicher nach Hause finden. Professor Menzel fasst die Wirkung 

von Pestiziden als „Insekten-Alzheimer“ zusammen. Auch die Bewegungen der Bienen während des Schwänzeltanzes verändern sich durch Agrargifte oder werden sogar ganz eingestellt. Diese Veränderungen im Bienenstock kann der Umweltspäher für die Forschenden sichtbar machen. Die Messungen zeigen deutlich, wie sich das Verhalten der Bienen unter dem Einfluss von Pestiziden verändert. Insbesondere Neonicotinoide, eine Gruppe von synthetisch hergestellten Insektiziden, beeinflussen das Nervensystem von Insekten. Stellen die Bienen ihren „Bienentanz“ abrupt für eine bestimmte Region ganz ein, ist das ein Hinweis, dass diese Region für sie eine Gefahr darstellt, weil beispielsweise zu viele Pestizide im Einsatz sind. Der Umweltspäher kann somit als Frühwarnsystem im Bienenstock dienen und den Wissenschaftler*innen wichtige Informationen sowohl über schädliche Bedingungen in der Umwelt als auch über die Gefährdung der Bienen zugänglich machen. Von diesem Frühwarnsystem profitieren natürlich auch alle anderen Insekten in der Gegend.

Während Hummeln Mischpollen sammeln, sind andere Wildbienen Pollenspezialisten und sammeln Pollen nur an einer bestimmten Blütenart

Künstliche Intelligenz für den Umweltschutz

Mittels eines bundesweiten Netzwerks aus Umweltspähern ließen sich viel gezielter Daten darüber sammeln, wie stark die Bienen durch den Einsatz von Pestiziden gefährdet sind. Es bräuchte in jedem Imkerverein nur ein besonders engagiertes Mitglied, das den Umweltspäher betreut
und die Daten regelmäßig mit dem Handy übermittelt. Doch genau darin liegt das Problem: Die schiere Masse an Rohdaten, die der Umweltspäher sammelt, ist für das Team von Professor Menzel und die beteiligten Imker*innen bisher schwer auszuwerten. Zusätzlich zu den elektrostatischen Signalen misst der Umweltspäher nämlich auch andere Werte wie die Innentemperatur des Bienenstocks und sein Gewicht. Sowohl die Übertragung als auch die Auswertung dieser gigantischen Datenmengen stellt die Forschenden vor Herausforderungen. Daher arbeiten sie daran, die Auswertung durch intelligente, lernfähige Programme zu optimieren. Vielleicht wird schon bald künstliche Intelligenz zusammen mit der natürlichen Schwarmintelligenz der Bienen für einen besseren Umweltschutz sorgen. 

Aurelia – Es lebe die Biene

Das weltweite Bienen und Artensterben bedroht unsere Lebensgrundlagen und stellt uns vor existenzielle Herausforderungen. Um dem wirksam
entgegenzutreten, widmet sich die Aurelia Stiftung qualifizierter Forschungs-, Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeit. So hat sie ebenfalls einen Umweltspäher im Betrieb und arbeitet seit Beginn des Projektes eng mit Professor Menzel zusammen.

Hat Ihnen dieser Artikel gefallen?

Ab sofort können Sie mit dem Digital-Abo alle Fachartikel aus dem MINT Zirkel am Bildschirm lesen, alle Zusatzmaterialien zu den Beiträgen nutzen, die Beiträge auch als Audioversion anhören und das Ausgabenarchiv bequem durchsuchen. Viermal im Jahr kommt eine neue Ausgabe – für Ihren Wissensvorsprung! Außerdem erhalten Sie im Abo unbegrenzten Zugriff auf sämtliche im MINT Zirkel veröffentlichten Downloads (Arbeitsblätter, Unterrichtsmaterial etc.) und sichern sich weitere exklusive Vorteile.

Beitrag teilen:

Facebook
X
LinkedIn
Pinterest
XING
WhatsApp
Email

Ähnliche Beiträge

Junge und Mädchen sitzen lauschend vor einer Grünpflanze
8. Juli, 2026
Pflanzen kommunizieren – das ist keine Esoterik, sondern belegte Pflanzenphysiologie. Was aber, wenn wir ihre elektrischen Signale nicht nur messen, sondern mit KI „übersetzen“ könnten? Ein Bericht aus fünf Jahren Forschung und darüber, was das für den MINT-Unterricht bedeutet.
Grüner Baum von unten fotografiert
30. Juni, 2026
Sie steuern unser Wetter, beeinflussen unsere Gefühle und formten die Evolution: Bakterien sind überall – und laut Peter Wohlleben stark unterschätzt. Ein Gespräch über schlaue Einzeller, die Rettung aus der Klimakrise und das faszinierende Netzwerk der Natur.
Die Diskussionsteilnehmenden sitzen in einem Stuhlhalbkreis auf der Bühne
24. Juni, 2026
Viele Schüler:innen stellen sich im Laufe ihrer Schulzeit dieselbe Frage: Wofür lerne ich das eigentlich? Formeln, Ableitungen, chemische Reaktionsgleichungen oder Programmierlogik erscheinen im Unterricht oft abstrakt und losgelöst von der Lebensrealität. Gerade in den MINT-Fächern fällt es nicht immer leicht, den unmittelbaren Bezug zur späteren Berufswelt zu erkennen.
Riesenkrake in natürlicher Umgebung
17. Juni, 2026
Das Tier des Frühlings kam aus dem Meer: der gestrandete Ostsee-Wal, den Journalist:innen im April „Hope“ oder „Timmy“ tauften, ein Buckelwal, 12,3 Meter lang, tonnenschwer und als Wal ein Mitglied jener Tiere, die bisher als die größten in den Ozeanen galten. Sehr wahrscheinlich ist, dass seine Größe den Rummel um ihn befeuerte. Er wurde geliebt, bemitleidet, hochgejazzt und schließlich als unser aller Meeres-Buddy in eine ungewisse Zukunft entlassen.
Lehrer steht an einer Tafel, auf der mathematische Formeln zu sehen sind
10. Juni, 2026
Mathematik ist weit mehr als Beweise, Herleitungen und abstrakte Strukturen. Sie ist eine elegante Sprache, die unsere Welt ordnet, erklärt und sogar verzaubern kann, wenn man es nur zulässt. Dennoch haftet ihr oft das Vorurteil an, trocken, schwer zugänglich oder gar verstaubt zu sein. Genau diesem Bild sollte im Leistungskurs 11 des Schuljahres 2024/25 am Otto-Hahn-Gymnasium Landau mit der Erstellung eigener Mathematikbücher entgegengewirkt werden.
Nawi-Lernlandschaft bestehend aus Tischen und Stühlen und diversen mobilen Geräten
3. Juni, 2026
Naturwissenschaftliche Fachräume müssen heute mehr leisten als früher: Sie sollen flexible Unterrichtsformen ermöglichen, höchste Sicherheitsanforderungen erfüllen und pädagogische Entwicklungen wie Individualisierung und selbstorganisiertes Lernen unterstützen. Im Interview beleuchtet Dr. Dr. Dierk Suhr, Bildungsexperte beim Schulausstatter Hohenloher, wie zeitgemäße Raumkonzepte für Biologie, Chemie, Physik und Makerspaces aussehen können.
Schülerin ist gestresst bei den Hausaufgaben
27. Mai, 2026
Stress ist ein allgegenwärtiges Phänomen in unserem täglichen Leben, das sowohl kurz- als auch langfristige Auswirkungen auf unsere körperliche und psychische Gesundheit haben kann. Während wir unsere Stressreaktionen ursprünglich als überlebenswichtige Reaktion auf Gefahren entwickelten, führen die ständigen Anforderungen des modernen Lebens oft zu chronischem Stress, der mit einer Vielzahl von Gesundheitsproblemen verbunden ist. Ein tiefes Verständnis von Stress und seinen biologischen Grundlagen ist daher entscheidend für eine effektive Bewältigung.
Gruppe von Schüler:innen, eine hält ein Megaphon in der Hand
20. Mai, 2026
Gesellschaftliche Krisen machen vor der Schule nicht halt. Sie ist einer der Orte, an denen Krisenfolgen unmittelbar erfahrbar werden. Klimawandel, Kriege, Pandemieerfahrungen, autoritäre Bestrebungen, Armut und soziale Verunsicherung sind für viele Kinder und Jugendliche keine abstrakten Zukunftsrisiken, sondern Teil ihres Alltags. Empirische Befunde zeigen, dass existenzielle Sorgen für zahlreiche Kinder und Jugendliche zu anhaltenden psychischen Belastungen beitragen. Gerade marginalisierte Kinder und Jugendliche sind besonders betroffen. Damit verbundene Erfahrungen prägen Lernprozesse, Beziehungen und das sozial-emotionale Klima im Klassenzimmer. Die Bundesschülerkonferenz bringt das in ihrer aktuellen Kampagne „UNS GEHT’S GUT?“ deutlich zum Ausdruck.
Schüler:innen sitzen in einem Stuhlkreis, in der Mitte auf einem Tisch steht ein TreeMuse-Gerät
13. Mai, 2026
Pflanzen kommunizieren nachweislich miteinander, etwa indem sie sich vor Fressfeinden warnen oder auf Umweltveränderungen reagieren. Wie faszinierend wäre es, diese verborgene Sprache hörbar zu machen? Das Projekt „Re-Connecting with Nature“ macht genau das möglich: Aus feinen Berührungen, Lichtveränderungen oder Schwankungen der Blattfeuchtigkeit entstehen Klänge und damit ein faszinierender, fächerübergreifender Zugang zur Natur, der ökologische Themen und technische Medienkompetenz auf spielerische Weise greifbar macht.
Bücherstapel vor sommerlicher Kulisse
12. Mai, 2026
Endlich Sommer – und endlich Zeit, in Ruhe zu lesen. Wieder haben wir uns mit spannenden neuen Büchern aus der MINT- und Bildungswelt beschäftigt. Hier kommen unsere Lektüreempfehlungen für diesen Sommer. Viel Spaß beim Lesen!
Nahaufnahme einer Brennnessel
5. Mai, 2026
Warum wachsen auf einem frisch geharkten Beet so schnell wieder unerwünschte Kräuter? Die Gründe sind vielfältig: Entweder bilden sie viele Samen, die neu einfliegen oder lange im Boden ruhten (Brennnessel, Vogelmiere, Löwenzahn), oder sie vermehren sich durch Ausläufer oder Rhizome (Brennnessel, Quecke, Giersch). Am Beispiel der Brennnesseln lassen sich im Biologie-Unterricht ökologische Nische, Zeigerarten, pflanzlicher Fraßschutz durch Brennhaare, Ein- und Zweihäusigkeit, Bestimmungsübungen an „Nesseln“, Pflanzenfasern und ökologisches Gärtnern thematisieren.

Vielen Dank für Ihr Interesse am MINT Zirkel! Registrieren Sie sich jetzt hier für den kostenfreien Download der Unterrichtsmaterialien.

Wenn Sie bereits einen MINT-Zirkel-Account eingerichtet haben, können Sie sich hier anmelden.