Bienen und Roboter überwachen die Umwelt

Forschungsprojekt kombiniert Insekten und Technik

In Würzburg arbeiten Robotiker mit Insektenforschern an einem System zur Umweltüberwachung: Sie lassen Bienen Schadstoffe aufspüren. Anschließend prüfen Roboter an den Fundstellen, wie hoch die Belastung ist.

Bienen kommen viel in der Welt herum, wenn sie auf Nahrungssuche sind: Ein Bienenvolk nutzt normalerweise ein Areal von mehreren Quadratkilometern, in dem die Insekten von Blüte zu Blüte fliegen. "Dabei sammeln die Bienen alles auf, was in der Blüte hängen geblieben ist oder vieles, das die Pflanze aus dem Boden aufgenommen hat, und transportieren es zurück in ihren Stock", erklärt Jürgen Tautz von der Universität in Würzburg.

Robotiker trifft auf Bienenforscher: Klaus Schilling ( 2. von rechts) und Jürgen Tautz (rechts) (Foto: Gunnar Bartsch)

Diesen weitreichenden Aktionsradius wollen die Wissenschaftler sich zunutze machen und die Bienen für die Umweltüberwachung einspannen. Dazu sind die Insektenforscher um Tautz eine interessante Zusammenarbeit mit den Würzburger Robotikern um Klaus Schilling eingegangen. Ziel des auf vier Jahre angelegten Gemeinschaftsprojektes mit dem Namen "Biosensornetz zum großflächigen Umweltmonitoring" sei es, so die Würzburger, "mit Hilfe der Bienen und der Roboter große Flächen schnell und dauerhaft auf potenzielle Schadstoffe zu untersuchen."

Um zu erfahren, ob ein Teil der Landschaft, die die Bienen abfliegen, mit Schadstoffen belastet ist, wird zunächst der Blütenstaub, den die Bienen in den Stock einbringen, untersucht. Dazu will Schillings Team Sensoren an geeigneten Stellen im Bienenstock anbringen, die Schadstoffe erkennen. Die Daten werden dann an eine Leitstelle übermittelt und dort ausgewertet.

Gibt es tatsächlich Hinweise auf Schadstoffe, ist es wichtig zu erfahren, wo sie sich befinden. Hier kommen die Wissenschaftler um Tautz ins Spiel: Sie erforschen seit längerem Bienen intensiv und können deshalb den Schwänzeltanz entschlüsseln, mit dem die Tiere ihren Artgenossinnen den Weg zu einer Futterquelle erklären.

Jede Biene trägt auf ihrem Rücken einen Chip, mit dem sie identifizierbar ist. Berichtet nun eine Biene, die schadstoffbelasteten Blütenstaub in den Stock bringt, wo sie diesen gesammelt hat, kann das System einen Roboter dort hinschicken, der dann vor Ort Proben nehmen und so feststellen kann, wie stark und mit welchen Substanzen der Boden verschmutzt ist.

Schon heute werden Bienen zur Umweltüberwachung in der Nähe von Flugplätzen eingesetzt. Der von ihnen gesammelte Honig wird analysiert, um eine Belastung der Böden beispielsweise mit abgelassenem Kerosin feststellen zu können.

Vom Einsatz der Roboter erhoffen sich die Wissenschaftler bessere Ergebnisse als sie heute möglich sind. Bienen und Roboter könnten zum einen bestimmte Gebiete dauerhaft auf Schadstoffe oder Feinstaub überwachen - zumindest in den Zeiten, in denen die Bienen aktiv sind, also tagsüber von Frühjahr bis Herbst. Zum anderen soll das koordinierte Umweltmonitoring durch Bienen und Roboter in Katastrophengebieten eingesetzt werden können.