Bienenbiologie & Winter
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Warum ein eingeengter Brutraum mit Thermoschieden thermische Vorteile haben kann.
Im Winter halten Honigbienen ihre Temperatur, indem sie eine Wintertraube bilden. Diese Traube ist annähernd kugelförmig. Die Kugelform hat einen bekannten Vorteil: Für ein gegebenes Volumen besitzt sie eine relativ kleine Oberfläche. Deshalb wird sie in der Natur häufig genutzt, wenn Wärme gehalten werden soll.
In der Imkerei wird jedoch häufig ein anderer Ansatz verwendet: Das Volk wird im Winter zwischen isolierende Thermoschiede eingeengt. Dadurch entsteht ein begrenzter Raum zwischen wenigen Waben. Mehrere Seiten dieses Raumes sind isoliert, wodurch sich der mögliche Wärmeverlust verändert.
Um diese beiden Situationen zu vergleichen, kann man eine einfache geometrische Betrachtung anstellen.
Der Bienenraum zwischen zwei Zanderwaben
Betrachten wir zunächst den Raum, in dem die Bienen zwischen zwei Waben sitzen.
Typische Maße einer Zanderwabe sind ungefähr:
- Wabenhöhe: 22 cm
- Wabenbreite: 42 cm
- Wabengasse: 3,5 cm
Sitzen die Bienen zwischen zwei Wabengassen, ergibt sich eine Tiefe von etwa 7 cm. Der Bienenraum hat damit ungefähr die Form eines flachen Quaders.
Das Volumen dieses Raumes
Volumen = Breite × Höhe × Tiefe
0,42 m × 0,22 m × 0,07 m ≈ 0,0065 m³
Das entspricht etwa 6,5 Litern Raum, in dem sich die Bienen befinden. Dieses Volumen verwenden wir nun auch für den Vergleich mit der Wintertraube.
Eine Kugel mit demselben Volumen
Wenn man eine Kugel mit etwa 6,5 Litern Volumen berechnet, erhält man eine Kugel mit einem Durchmesser von ungefähr 23 cm.
Das entspricht erstaunlich gut der Größe einer typischen mittelgroßen Wintertraube oder ungefähr der Größe eines Fußballs.
Die Oberfläche einer Kugel berechnet sich nach der bekannten Formel:
Oberfläche = 4 · π · r²
Für diese Kugel ergibt sich eine Oberfläche von ungefähr:
0,166 m²
Diese Fläche steht vollständig im Kontakt mit der kalten Umgebung. Die gesamte Oberfläche der Traube kann daher Wärme an die Umgebung verlieren.
Wärmeverlust beim eingeengten Volk
Beim Volk zwischen Thermoschieden ist die Situation anders.
Der Bienenraum besitzt zwar ebenfalls mehrere Flächen, aber nicht alle tragen zum Wärmeverlust bei:
- Links und rechts befinden sich Thermoschiede → isoliert
- Nach oben befindet sich meist eine Deckelisolierung → ebenfalls isoliert
Diese Flächen geben daher kaum Wärme ab.
Für den Wärmeverlust bleiben hauptsächlich:
- die Vorderseite
- die Rückseite
- die Unterseite
Rechnet man nur diese Flächen zusammen, ergibt sich eine Fläche von ungefähr:
0,060 m²
Vergleich der beiden Systeme
Wintertraube (Kugel): ca. 0,166 m²
Volk zwischen Thermoschieden: ca. 0,060 m²
Damit besitzt die Kugel bei gleichem Volumen etwa 2,5 bis 3-mal mehr Wärmeverlustfläche.
Bedeutung für Brutbeginn und Brutpflege
Die geometrische Situation beeinflusst nicht nur den Energieverbrauch des Volkes, sondern auch die Arbeitsbedingungen im Brutraum.
Wenn ein Volk zwischen Thermoschieden sitzt, entsteht ein kompakter, zusammenhängender Brutbereich auf relativ großen zusammenhängenden Wabenflächen. Diese Struktur bringt mehrere praktische Vorteile für die Bienen:
- Vorbereitung der Brutflächen: Die Arbeiterinnen müssen weniger Fläche aufheizen und vorbereiten. Dadurch können die Waben schneller auf Bruttemperatur gebracht werden, sodass die Königin früher und gleichmäßiger mit der Eiablage beginnen kann.
- Kompakte Brutnester: Durch die räumliche Begrenzung entsteht ein dichter Brutkern. Die Brut liegt enger zusammen und kann leichter gemeinsam gewärmt werden. Wärmeverluste innerhalb des Brutnestes werden reduziert.
- Effizientere Brutpflege: Wenn Brut, Pflegebienen und Futter nahe beieinander liegen, wird auch die Versorgung einfacher: kürzere Wege für die Fütterung der Larven, stabilere Temperatur um die Brut und weniger Energieaufwand für Heizbienen.
- Stabilere Bruttemperatur: Die Brut benötigt eine relativ konstante Temperatur von etwa 34–35 °C. Je kleiner der Wärmeverlust nach außen ist, desto leichter können die Bienen diese Temperatur stabil halten.
Einfluss auf die Qualität der Bienen
Eine stabile Bruttemperatur und eine gute Versorgung der Larven wirken sich direkt auf die Qualität der schlüpfenden Bienen aus.
Gut entwickelte Bienen entstehen vor allem dann, wenn:
- die Brut gleichmäßig warm gehalten wird
- die Larven kontinuierlich gefüttert werden
- keine starken Temperaturschwankungen auftreten
Unter solchen Bedingungen können sich kräftige und langlebigere Bienen entwickeln. Diese sind besonders wichtig für die Frühjahrsentwicklung des Volkes.
Wichtiger Hinweis zur Wirkung der Schiede
Der beschriebene Effekt tritt vor allem bei echten Thermoschieden auf, also bei Schieden mit einer deutlichen Wärmeisolierung, zum Beispiel durch Dämmmaterial, Reflektorfolie oder mehrschichtigen Aufbau.
Werden stattdessen dünne Holzschiede verwendet, verändert sich die Situation deutlich:
- Holz leitet Wärme relativ gut.
- Die seitlichen Flächen geben weiterhin Wärme nach außen ab.
- Die isolierende Wirkung ist daher wesentlich geringer.
In diesem Fall verhält sich der Bienenraum thermisch eher wie ein normaler Brutraum mit zusätzlichen Wänden. Der Vorteil der reduzierten Wärmeverlustflächen wird dadurch stark abgeschwächt.
Der geometrische und thermische Effekt, der hier beschrieben wird, entsteht also erst durch die Kombination aus räumlicher Einengung und wirksamer Isolation der Schiede.
Fazit
Der Vergleich zeigt, dass die räumliche Begrenzung durch Thermoschiede nicht nur den Wärmeverlust reduziert, sondern auch die Organisation des Brutnestes verbessert.
Die Kugelform der Wintertraube ist zwar grundsätzlich günstig, verliert jedoch Wärme über ihre gesamte Oberfläche. Ein eingeengter Brutraum mit isolierenden Schieden dagegen reduziert die effektive Wärmeverlustfläche deutlich.
Gleichzeitig entstehen kompakte, gut zu kontrollierende Brutflächen, die von den Arbeiterinnen leichter erwärmt, gepflegt und versorgt werden können. Dadurch lassen sich stabile Bruttemperaturen halten – eine wichtige Voraussetzung für gesunde und langlebige Bienen.
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