Bijenbiologie & Winter
Wintertros als Bol – echt optimaal?
Waarom een ingeengde broedruimte met thermoschotten thermische voordelen kan hebben.
In de winter houden honingbijen hun temperatuur op peil door een wintertros te vormen. Deze tros is vrijwel bolvormig. De bolvorm heeft een bekend voordeel: Voor een gegeven volume heeft deze een relatief klein oppervlak. Daarom wordt deze vorm in de natuur vaak gebruikt om warmte vast te houden.
In de imkerij wordt echter vaak een andere benadering gebruikt: Het volk wordt in de winter tussen isolerende thermoschotten ingeperkt. Hierdoor ontstaat een beperkte ruimte tussen enkele raten. Meerdere zijdes van deze ruimte zijn geïsoleerd, waardoor het mogelijke warmteverlies verandert.
Om deze twee situaties te vergelijken, kan men een eenvoudige geometrische beschouwing maken.
De bijenruimte tussen twee Zanderraten
Laten we eerst de ruimte bekijken waarin de bijen tussen twee raten zitten.
Typische afmetingen van een Zanderraten zijn ongeveer:
- Raathoogte: 22 cm
- Raatbreedte: 42 cm
- Raatstraat: 3,5 cm
Zitten de bijen tussen twee raatstraten, dan is de diepte ongeveer 7 cm. De bijenruimte heeft daarmee ongeveer de vorm van een platte rechthoekige blok.
Het volume van deze ruimte
Volume = Breedte × Hoogte × Diepte
0,42 m × 0,22 m × 0,07 m ≈ 0,0065 m³
Dit komt overeen met ongeveer 6,5 liter ruimte waarin de bijen zich bevinden. Dit volume gebruiken we nu ook voor de vergelijking met de wintertros.
Een bol met hetzelfde volume
Als men een bol berekent met ongeveer 6,5 liter volume, krijgt men een bol met een diameter van ongeveer 23 cm.
Dit komt verbazingwekkend goed overeen met de grootte van een typische middelgrote wintertros of ongeveer de grootte van een voetbal.
De oppervlakte van een bol berekent men met de bekende formule:
Oppervlakte = 4 · π · r²
Voor deze bol resulteert een oppervlakte van ongeveer:
0,166 m²
Dit oppervlak staat volledig in contact met de koude omgeving. De gehele oppervlakte van de tros kan daarom warmte aan de omgeving verliezen.
Warmteverlies bij het ingeperkte volk
Bij het volk tussen thermoschotten is de situatie anders.
De bijenruimte heeft weliswaar ook meerdere oppervlakken, maar niet alle dragen bij aan het warmteverlies:
- Links en rechts bevinden zich thermoschotten → geïsoleerd
- Boven bevindt zich meestal een dekselisolatie → eveneens geïsoleerd
Deze oppervlakken geven daarom nauwelijks warmte af.
Voor het warmteverlies blijven voornamelijk over:
- de voorzijde
- de achterzijde
- de onderzijde
Als men alleen deze oppervlakken samenvoegt, komt men op een oppervlakte van ongeveer:
0,060 m²
Vergelijking van de twee systemen
Wintertros (Bol): ca. 0,166 m²
Volk tussen thermoschotten: ca. 0,060 m²
Daarmee heeft de bol bij hetzelfde volume ongeveer 2,5 tot 3 keer meer warmteverliesoppervlakte.
Betekenis voor broedbegin en broedverzorging
De geometrische situatie beïnvloedt niet alleen het energieverbruik van het volk, maar ook de arbeidsomstandigheden in de broedruimte.
Als een volk tussen thermoschotten zit, ontstaat er een compacte, samenhangende broedruimte op relatief grote samenhangende raatoppervlakken. Deze structuur brengt verschillende praktische voordelen voor de bijen:
- Voorbereiding van de broedoppervlakken: De werksters hoeven minder oppervlakte te verwarmen en voor te bereiden. Daardoor kunnen de raten sneller op broedtemperatuur worden gebracht, zodat de koningin eerder en gelijkmatiger met de eileg kan beginnen.
- Compacte broednesten: Door de ruimtelijke beperking ontstaat er een dichte broedkern. Het broed ligt dichter bij elkaar en kan gemakkelijker gezamenlijk worden verwarmd. Warmteverliezen binnen het broednest worden verminderd.
- Efficiëntere broedverzorging: Als broed, verzorgbijen en voedsel dicht bij elkaar liggen, wordt de verzorging eenvoudiger: kortere afstanden voor het voeden van de larven, stabielere temperatuur rond het broed en minder energieverbruik voor verwarmende bijen.
- Stabielere broedtemperatuur: Het broed heeft een relatief constante temperatuur van ongeveer 34–35 °C nodig. Hoe kleiner het warmteverlies naar buiten is, hoe gemakkelijker de bijen deze temperatuur stabiel kunnen houden.
Invloed op de kwaliteit van de bijen
Een stabiele broedtemperatuur en een goede verzorging van de larven hebben directe invloed op de kwaliteit van de uitkomende bijen.
Goed ontwikkelde bijen ontstaan vooral als:
- het broed gelijkmatig warm wordt gehouden
- de larven continu worden gevoed
- er geen sterke temperatuurschommelingen optreden
Onder zulke omstandigheden kunnen zich sterke en langere levende bijen ontwikkelen. Deze zijn bijzonder belangrijk voor de voorjaarsontwikkeling van het volk.
Belangrijke opmerking over de werking van de schotten
Het beschreven effect treedt voornamelijk op bij echte thermoschotten, dus bij schotten met een duidelijke warmte-isolatie, bijvoorbeeld door isolatiemateriaal, reflecterende folie of meerlaagse opbouw.
Worden in plaats daarvan dunne houten schotten gebruikt, dan verandert de situatie aanzienlijk:
- Hout geleidt warmte relatief goed.
- De zijdelingse oppervlakken geven nog steeds warmte naar buiten af.
- De isolerende werking is daardoor aanzienlijk geringer.
In dit geval gedraagt de bijenruimte zich thermisch meer als een normale broedruimte met extra wanden. Het voordeel van de verminderde warmteverliesoppervlakken wordt daardoor sterk afgezwakt.
Het geometrische en thermische effect dat hier wordt beschreven, ontstaat dus pas door de combinatie van ruimtelijke inperking en effectieve isolatie van de schotten.
Conclusie
De vergelijking laat zien dat de ruimtelijke beperking door thermoschotten niet alleen het warmteverlies vermindert, maar ook de organisatie van het broednest verbetert.
De bolvorm van de wintertros is weliswaar in principe gunstig, maar verliest warmte over het gehele oppervlak. Een ingeperkte broedruimte met isolerende schotten daarentegen vermindert de effectieve warmteverliesoppervlakte aanzienlijk.
Tegelijkertijd ontstaan compacte, goed te controleren broedoppervlakken die door de werksters gemakkelijker kunnen worden verwarmd, verzorgd en gevoed. Daardoor kunnen stabiele broedtemperaturen worden gehandhaafd – een belangrijke vereiste voor gezonde en langelevende bijen.
bee-pilot.io nu testen
