Über die Honigbienen

(Quelle: Hero bedankt sich für diese Inhalte und die Zusammenarbeit bei der Forschungs- und Lehrplattform „Honey Bee Online Studies“ unter Leitung von Prof. Dr. Jürgen Tautz)

Die Honigbiene verrichtet seit 40 Millionen Jahren ihr emsiges Werk nach dem immer gleichen Staatensystem. Erst 2014 gab es neue Erkenntnisse zu ihren Ursprüngen. Demnach stammt die Honigbiene aus Asien, von wo aus sie vor 300.000 Jahren nach Europa und Afrika einwanderte. Heute ist die Honigbienenart Apis mellifera in unseren gemässigteren Breiten die einzige ihrer Art.

Die Honigbiene ist seit Tausenden von Jahren eng mit dem Leben der Menschen verknüpft. Als diese sesshaft wurden, entwickelte sich die Bienenhaltung in der Nähe von Behausungen. Vor allem der Honig war schon damals begehrt. Ob Ägypter, Griechen oder Römer: Sie alle erkannten den Wert der Honigbiene für sich, verehrten und beherbergten das kleine Tier.

Heute ist die Honigbiene ist in ihrem Bestand bedroht. Weltweit gab und gibt es teils grosse Rückgänge der Populationen. Auch in der Schweiz ist das Bienensterben ein Thema. Naturschützer, Wissenschaftler und Imker sind beunruhigt und suchen nach Gründen und Gegenmassnahmen.

Denn: Bienen lassen sich zwar importieren, ihre Bestäubungsleistung jedoch nicht. Die Bestäubung der Biene ist keine kostenlose Dienstleistung, sondern eine, in die investiert werden muss, um sie zu schützen und zu erhalten.

Heute ist die Honigbiene bei uns nach Rind und Schwein das drittwichtigste Nutztier, denn sie bestäubt rund 80 Prozent unserer Nutz- und Wildpflanzen – von der Erdbeere über die Himbeere bis zum Klee. Ihre Bestäubungsleistung sichert uns die Vielfalt an Nahrungsmitteln, wie wir sie kennen und geniessen.

Von 100 Pflanzenarten, die über 90 Prozent der Nahrung der Menschen sicherstellen, werden Beobachtungen zufolge 71 von Bienen bestäubt.

Die Honigbiene ist aus dem Leben der Menschen nicht wegzudenken, jedoch ist der Bestand der Bienen seit Jahren in Gefahr. Wir sollten deshalb alles tun, damit sie geschützt und gesund ihr faszinierendes und wichtiges Werk vollbringen kann.

• Weltweit liegt die Wertschöpfung der Biene bei circa 265 Milliarden Euro.
• Die Bestäubung von Nutzpflanzen durch Bienen erhöht nicht nur den Ertrag, sondern verbessert auch die Qualität der Früchte. Beispiel Erdbeere: Der Handelswert liegt um 54 Prozent höher als bei selbst befruchteten Pflanzen. Der Wert der Bienen-Bestäubung nur für Erdbeeren, die in der EU verkauft werden, liegt jährlich bei gut 1 Milliarde Euro. Die durch Bienen bestäubten Erdbeeren sind schwerer, weisen weniger Missbildungen auf und erreichen eine höhere Handelsklasse.
• Kulturpflanzen wie Kakao, Vanille und Maracuja sind zu 100 Prozent auf die Bestäubung durch Bienen angewiesen.
• Bei Stein- und Kernobst steigert die Insektenbefruchtung den Fruchtertrag um 40 Prozent.

Wieso und woran ganze Bienenpopulationen sterben, ist nicht einfach zu beantworten und unter den Experten umstritten. Einig ist man sich aber darin, dass mehrere Faktoren zusammen ein überproportionales Ableben begünstigen. Und auch darin, dass ein gesundes Bienenvolk in der Regel mit den meisten Krankheiten zurechtkommt. An erster Stelle steht die Varroa-Milbe, die gemeinsam mit Bienenimporten Ende der 70er Jahre eingeschleppt wurde und heute die Bedrohung Nr. 1 der Honigbiene bei uns ist. Der winzige Parasit ist 1,7 Millimeter gross, vermehrt sich auf der Brut und ernährt sich vom Blut der Bienen. Über die Bisswunden überträgt die Milbe weitere Krankheitserreger. Die Bienen werden geschwächt, die Drohnen sogar unfruchtbar.

Dieser Aspekt macht eine Entwicklung der letzten Jahrzehnte deutlich: durch den Import ganzer Honigbienenkolonien in neue Nutzregionen wurden und werden neue Krankheitserreger gleich mitverschleppt. Die ursprünglich autarken Honigbienen sind nur noch als „domestiziertes“ Nutztier unter der Obhut von umsichtigen und kompetenten Imkern überlebensfähig.

Die Biene lebt wie der Mensch von einer vielseitigen Ernährung. Je vielfältiger das Nahrungsangebot, desto widerstandsfähiger sind die Bienen gegen Krankheiten. Die intensive Nutzung der Kulturlandschaft und der zunehmende Aufbau von Monokulturen reduziert die Vielfalt der Lebensräume. Blühen dann alle Nektarlieferanten gleichzeitig und nur kurze Zeit, werden die restlichen Monate für die Tiere zur Hungerszeit. Damit die Bienen nicht (ver)hungern, sind sie auf abwechslungsreiche Lebensräume mit einem ganzjährig reichen Angebot an blühenden Pflanzen angewiesen.

Neue Pestizide für den Pflanzenschutz in der Agrarwirtschaft machen den Bienen ebenfalls zu schaffen. Noch ist die Ursache-Wirkung bei vielen Giftstoffen nicht klar. Man weiss aber, dass sich schon kleinste Mengen an Pestiziden auf das Nervensystem der Insekten auswirken und die natürliche Orientierungsfähigkeit beeinträchtigen. Die Sammlerbienen verlassen ihren Stock und finden – in ihrer Orientierung beeinträchtigt – nicht mehr zu ihrem Volk zurück.

Die Auswirkung weiterer veränderter Umweltbedingungen auf die Gesundheit der Bienen – wie Luftverschmutzung, elektromagnetische Strahlung und auch der Klimawandel mit vorgezogenen Blütephasen – werden derzeit weltweit erforscht. Erste Ergebnisse deuten bereits an, dass es die Honigbienen in Zukunft nicht leichter haben werden, zu überleben.

100.000 Komplexaugen, 200.000 Flügel und 300.000 Beine. Ein Volk von Honigbienen umfasst zur Hochsaison im Frühsommer bis zu 50.000 „Bürger“ in einem Bienenstock. Was auf den ersten Blick wie ein heilloses Durcheinander wirkt, ist in Wahrheit ein durchorganisierter Superorganismus. Alle Mitglieder des Staates, ob Königin, Arbeiterinnen oder Drohnen, verfolgen das gleiche Ziel: das Überleben des Volkes und seiner Nachkommen zu sichern. Damit sie dieses Ziel erreichen, gibt es unter den Honigbienen eine klare Rollenverteilung.

Jedes Volk hat immer nur eine Königin. Sie lebt bis zu 5 Jahren, sorgt in dieser Zeit als einzige für die Nachkommen und steuert ihre Mitbewohner im Bienenstock durch eine physiologische Droge, die Königinnensubstanz.
Königinnen (auch Weiseln genannt) entwickeln sich zunächst wie die Arbeiterinnen auch aus befruchteten Eizellen. Sie werden allerdings während des gesamten Larvenstadiums mit einem von den Ammenbienen erzeugten Futtersaft, dem nahrhaften Gelée Royale, ernährt und in eigenen sogenannten Weiselzellen aufgezogen.

Ist die erste Königin nach ca. 16 Tagen geschlüpft, setzt diese ihren Stachel ein einziges Mal ein, um Rivalinnen zu töten – schliesslich darf es in einem Honigbienenstaat immer nur eine Königin geben. Dann geht sie auf ihren Hochzeitsflug mit den Drohnen und nimmt einmalig bis zu 10 Millionen Spermien in ihrer Samenblase auf. Anschliessend legt sie täglich bis zu 2.000 befruchtete und unbefruchtete Eier in die dafür vorgesehenen Brutzellen. In einer einzigen Saison sind das bis zu 200.000 Stück. Aus den befruchteten Eiern entwickeln sich die Arbeiterinnen – und die neue Königin, aus den unbefruchteten schlüpfen die Drohnen.

Neben dem Ablegen der Eier steuert die Königin durch Pheromone das Geschehen im Staat: Der Stoff unterstützt das Lernverhalten der Arbeiterinnen, hält diese – auch während des Schwärmens – zusammen, unterdrückt die Entwicklung von Eierstöcken bzw. die Aufzucht neuer Königinnen und lockt die Drohnen während der Paarungszeit an.

Jedes Jahr macht die Königin Platz für eine Nachfolgerin. Bevor sie im Frühsommer mit Tausenden von Honigbienen als Schwarm den Stock verlässt, legt sie ihrem alten Staat Eier in dafür vorbereitete Weiselzellen. Eine neue Königin wird herangezogen. Der Schwarm lässt sich in einer grossen summenden Traube nieder und sucht sich eine neue Behausung. Sehr zur Freude des Imkers, der den Schwarm am Baum einsammeln kann und so zu einem neuen Bienenstock kommt. Aber auch zum Nutzen der Hongibienen, denn in freier Wildbahn, ohne Behausung, können die Honigbienen nicht überleben.

Der weitaus grösste Teil der Honigbienen in einem Stock sind die Arbeiterinnen, ohne die weder Königin noch Drohne existieren könnten. Diese unfruchtbaren Weibchen werden nur anfangs mit Gelée Royale gefüttert, später dann mit Honig, Nektar oder Pollen und ein wenig Wasser.
Nach 21 Tagen schlüpft die fertige Arbeiterin samt Giftstachel mit kleinsten Widerhaken zur Verteidigung aus der Wachszelle und kann nun ihrem Namen sprichwörtlich gerecht werden: arbeiten bis zum Umfallen! In den sechs Wochen ihres Sommerlebens – im ruhigeren Winter wird sie älter – übernimmt sie in Abhängigkeit vom Alter beinahe alle wichtigen Aufgaben im Stock.

Als junge Honigbiene bleibt sie zunächst bis zu drei Wochen im Stock, putzt die Zellen, nimmt den Sammelbienen Nektar und Pollen ab, füttert damit Alt- und Jungmaden, baut neue Waben aus Wachs, reguliert die Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Stock und wird schliesslich zur Wachbiene am Stockeingang. Erst in der zweiten Lebenshälfte ist sie vorrangig Sammelbiene im Aussendienst, sucht die Umgebung nach Nektar, Blütenstaub (Pollen) und Wasser ab und versorgt so die Daheimgebliebenen mit allen lebenserhaltenden Köstlichkeiten.

Die männlichen Honigbienen haben – nicht nur weil sie in deutlicher Minderheit sind – einen sehr schweren Stand im Bienenstaat. Nach ihrer Aufzucht im Frühjahr aus den unbefruchteten Eiern besteht die einzige Lebensaufgabe der Drohnen darin, eine Königin zu befruchten. Dafür dürfen sie es sich zunächst ein paar Tage gut gehen lassen. Im Mai, sobald der stachellose Drohn geschlechtsreif ist, ist damit Schluss.

Dann konkurriert er wiederholt mit Tausenden von Geschlechtsgenossen auf den sogenannten Drohnensammelplätzen darum, eine Königin auf ihrem Hochzeitsflug zu begatten. Gelingt es ihm, spendiert er ihr seinen gesamten Samenvorrat und stirbt. Im Sommer, zum Ende des Bienenjahres, folgt bei erfolglosen Drohnen die soziale Isolation. Die Arbeiterinnen verwehren ihnen das Futter, vertreiben sie oder verhindern ihre Rückkehr in den Staat.

Bienenstöcke sind kunstvolle Bauwerke und das Zuhause der Honigbienen. Es gibt sie heute nur noch selten in der freien Natur – wie etwa in hohlen Bäumen. In der Regel stellen Imker den Bienenvölkern Behausungen, die sogenannten Beuten, zur Verfügung. Beuten bestehen aus bis zu fünf übereinander gestapelten Holz- oder Kunststoffkisten (Zargen), in die mobile Holzrahmen als Grundlage für den Wabenbau eingelassen werden. Im Boden befindet sich das Flugloch, der Deckel ist abnehmbar.

In die Holzrahmen bauen die Arbeiterinnen dann selbstständig von oben nach unten Waben aus körpereigenem Bienenwachs, indem sie kleine Wachsplättchen ausschwitzen, diese mit ihren Mundwerkzeugen durchkneten und mit einem eigenen Drüsensekret vermischen. Die so vorbereitete Wachsschuppe wird nahtlos an die bereits vorhandenen Waben angefügt.

125.000 Wachsplättchen werden für 100 Gramm Bienenwachs benötigt. Daraus können etwa 8.000 Zellen für die Lagerung von Pollen und Honig sowie die Aufzucht des Nachwuchses gebaut werden.
Ein Wunder der Geometrie und Baukunst, nicht nur für Mathematiker. Denn anfangs sind die Zellen nahezu rund bzw. zylinderartig. Erst durch die von den Honigbienen selbst erzeugte Wärme werden die Zellen warm und elastisch und nehmen selbstständig die energetisch sparsamste und effizienteste Form an – die eines Sechseckes. Die Zellen haben im fertigen Sechseck eine gleichmässige Wandstärke von nur 0,07 Millimeter, der Abstand untereinander beträgt immer zwischen 8 und 10 Millimetern.

In der Mitte des Bienenstocks werden die jungen Honigbienen aufgezogen. Sobald die Larven alt genug sind, erhalten diese Brutzellen einen Deckel aus Wachs. Die Blütenpollen werden in den Wabenzellen seitlich sowie unterhalb dieses Brutnestbereiches eingelagert und erhalten keinen Deckel. Oberhalb davon befinden sich die Honigvorräte mit den Honigwaben, die ebenfalls gedeckelt werden.

Die Temperatur im Bienenstock liegt die meiste Zeit des Jahres bei optimalen 35° Celsius. Im Zusammenspiel mit der Insektendichte auf engstem Raum, sind dies ideale Voraussetzungen für die Ausbreitung von Krankheiten. Doch auch hierfür ist die Honigbiene gut gerüstet. Aus Baumharz und Pollen stellt sie einen Kit (Propolis) her, mit dem sie kleine Öffnungen, Spalten und Ritzen so abdichtet, dass Schädlinge aussen vor gehalten oder abgetötet werden. Auch die Brutzellen werden im Innern mit einem hauchdünnen Propolisfilm überzogen. Wird es im Nest einmal zu heiss, erzeugen Stockbienen am Flugloch durch Flügelbewegungen einen kühlenden Luftstrom. Die Abkühlung wird durch Verdunstung von Wasser, das die Sammelbienen liefern, verstärkt. Wird es im Nest zu kalt, schlüpfen Stockbienen (die Heizerbienen) in frei gelassene Zellen zwischen die Brut und erhöhen durch Muskelzittern die Temperatur.

Den Nektar, Grundlage für den späteren Honig, saugt die Honigbiene mit ihrem Rüssel auf und speichert ihn in der Honigblase. Pollen, der viel Eiweiss besitzt und vor allem zur Aufzucht der Brut verwendet wird, nimmt die Honigbiene quasi im Vorbeifliegen mit. Die Pollen bleiben am Haarkleid der Honigbiene haften und werden beim Besuch der nächsten gleichen Pflanzenart in ausreichender Menge auf deren Narbe übertragen.

So vereinigen sich das männliche Pollenkorn mit der weiblichen Eizelle und reifen in der Blüte zu Samenkörnern heran. Dies ist der eigentliche Bestäubungsvorgang, der Fortbestand der Pflanze ist gesichert. Der weitaus grösste Teil der Pollenkörner verbleibt währenddessen als „Höschen“ an den Hinterbeinen der Honigbiene und wird als wertvolle Nahrung in den Stock getragen.

Eine Honigbiene besucht pro Sammelflug – mit einer Maximalgeschwindigkeit von bis zu 30 Stundenkilometern – etwa 100 Blüten. Bei zehn Sammelflügen pro Tag sind das 1.000 Blüten. Bei maximal 40 Flügen pro Tag ist aber durchaus mehr möglich. Schwärmen also 20.000 Honigbienen eines Stocks mehrmals am Tag aus, werden 20 Millionen Blüten und mehr pro Tag bestäubt. Über die Bestäubung sichert die Biene uns Menschen indirekt eine grosse Vielfalt an Früchten.

Hat die Honigbiene eine reichhaltige Trachtenquelle gefunden, teilt sie diese Information ihren Artgenossen mit. Verschiedene Tänze (Rund- und Schwänzeltanz) bilden den Einstieg in eine erfolgreiche Rekrutierung.

Honigbienen sind blütenstet. Sie bleiben also einer ergiebigen Pflanzenart so lange treu, bis sie verblüht ist. Honigbienen sind ausserdem ortsstet. Über ihre Tänze und weitere Unterstützung im Feld werben sie weitere Honigbienen ihres Staates an, die gewählte Nahrungsquelle ebenfalls anzufliegen. Diese Stetigkeit hat enorme Vorteile, da sie gewährleistet, dass der Pollen innerhalb der gleichen Pflanzenart eingesetzt und die Blütenfolge einer Region optimal ausgekostet wird.

Ein weiteres Produkt der Honigbiene ist das Wachs. Es ist ein Ausscheidungsprodukt aus den Drüsen der Honigbiene. Die Honigbienen nutzen das Wachs, um die Honigwaben aufzubauen.

Jede Pflanze produziert Pollen, welche die Biene bei ihrem Blütenbesuch aufnimmt, mit Nektar anreichert und in den Bienenstock transportiert. Innerhalb eines Jahres sammelt ein Bienenvolk zwischen 30 und 60 Kilogramm Pollen.

Bienenharz, auch Propolis genannt, ist ein weiteres bedeutsames Produkt der Bienen. Die Bienen sammeln Harz von verschiedenen Bäumen und bringen dieses in den Bienenstock, um diesen damit abzudichten und sich so vor Bakterien und Pilzen zu schützen. Ein Bienenvolk ist in der Lage, pro Jahr etwa 50 – 500 Gramm der harzigen Masse einzusammeln.

Das wohl kostbarste Produkt der Honigbiene ist aber das Gelée Royale. Es kann nur von jungen Arbeiterbienen erzeugt werden, die es aus Honig, Blütenpollen und eigenen Drüsensekreten herstellen. Mit Gelée Royale werden ausschliesslich die Larven der Königinnen gefüttert, und es verspricht der Königin eine 50-mal höhere Lebenserwartung gegenüber ihrem Volk. Aus diesem Grund steht die Bienenkönigin als Symbol für Vitalität sowie Leistungs- und Lebenskraft.

Die Hero Gruppe erforscht gemeinsam mit Deutschlands führendem Bienenforscher Prof. Dr. Jürgen Tautz von der Universität Würzburg und der renommierten digitalen Lehr- und Forschungsplattform HOBOS langfristig die Lebenssituation der Honigbienen und Einflussfaktoren auf deren Gesundheit.

Die Forschungsstation steht auf dem Gelände der Schwartauer Werke, eine Tochterfirma der Hero Gruppe, in Bad Schwartau/Ostholstein. Ein Imker aus der Region übernimmt sowohl die Betreuung des Bienenvolkes als auch die technische Wartung der Station.

Im Zusammenspiel mit einer Bienenstation an der Universität Würzburg sind vergleichende Forschungsanalysen möglich, die einen wichtigen Beitrag zur Bienenforschung leisten.

Dazu zählen unter anderem Erkenntnisse über universelle oder standortabhängige Einflussfaktoren auf die Honigbienenbiologie und -gesundheit als auch – daraus abgeleitet – Rückschlüsse auf die imkerliche Praxis.

Sensoren messen rund um die Uhr und das ganze Jahr über die Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Inneren des Forschungsstocks, das Gewicht des Bienenstocks sowie die Anzahl der Ein- und Ausflüge pro Minute. Die Daten bieten Anhaltspunkte für das Leben der Honigbienen. So lassen die Werte zur Temperatur und Luftfeuchtigkeit Rückschlüsse auf den Zustand des Volkes zu, das Gewicht gibt Aufschlüsse über die Aktivitäten im Bienenstock: je fleissiger die Insekten waren und je mehr Nektar sie gesammelt haben, desto höher ist das Gewicht des Bienenstocks. Eine hochempfindliche Waage registriert alle Veränderungen im Grammbereich. Die Ein- und Ausflüge der Honigbienen und alle Vorgänge im Bienenstock dokumentiert eine Kamera sowohl am Eingang als auch im Inneren des Bienenstocks. Die Kameras sind mit Infrarotbeleuchtung ausgestattet. So sind die Aktivitäten für den Menschen auch im Dunkeln zu sehen, die Honigbienen werden dagegen nicht gestört, denn die Infrarotlichtwellenlängen sind für sie nicht sichtbar.

Die erfassten Daten werden live und ohne Wertung im Internet zur Verfügung gestellt: via Online-Streaming als Bewegtbilder in Echtzeit und in leicht verständlichen Kurvendiagrammen. So kann sich jeder sein eigenes Bild vom Leben in und am Bienenstock machen und – bei Interesse – an der Diskussion über das Bienenleben und die Einflussfaktoren teilnehmen.

Die Honigbienen-Forschungsstation in Schwartau ist zentraler Bestandteil der langfristigen Hero-Initiative bee careful zur Stärkung der Bienengesundheit und Fruchtvielfalt.