Technischer Bericht – Sensoren in Bienenstöcken (Zustand)

Nach knapp einem Jahr Betriebsdauer benötigen die Temperatursensoren in den Bienenstöcken des Biene40-Feldtests eine Generalüberholung. In diesem Beitrag sind Bewertungen nach einem Jahr Testphase zusammengestellt.  Insbesondere hinsichtlich der Nutzung und Einbettung in die imkerliche Betriebsweise zeigt sich, dass Planung und Praxis keineswegs deckungsgleich sein müssen.

Stand: 31.08.2022

Autoren: Claus Brell (clabremo), Iris van den Bongard (Bienenland)

Zustand der Mobilfunkstationen

Energieautarke Mobilfunkstationen (Abb. 1) senden Temperaturdaten an einen Internetserver. Die eingesetzten Prepaid-SIM-Karten funktionieren ohne Aufladung ein Jahr. Auch im Winter sind die Akkus ausreichend geladen (mit reduzierter Senderate an dunklen Tagen).

Das 3D-Druck Gehäuse aus PET hat sich durch Sonneneinstrahlung nicht verzogen und ist noch hinreichend dicht. Die Box mit dem 45° Panel funktioniert einwandfrei. Der 45° Winkel hat sich bewährt, jeder Regen reinigt das Panel, Blätter bleiben im Herbst nicht auf dem Panel liegen.

Bild zweier Mobilfunk IoT Prototypen

Abb.1: Zwei Konstruktionsbeispiele für autarke mobile Datensender

Zustand der Temperatursensoren

Verluste und Defekte

Einige Temperatursensoren sind im imkerlichen Betrieb abhanden gekommen, so fehlt 1 von 4 Abdeckfix mit jeweils vier Sensoren, eine Silikonlanze mit 3 Sensoren und mehrere Einzelsensoren. Ob die Sensoren gestohlen wurden oder bei Zwischenfällen (Schaden durch wühlende Tiere) oder beim imkerlichen Handeln (Varroa-Behandlung, Füttern) abhanden gekommen sind, lässt sich nicht mehr nachvollziehen. Das passiert auch in anderen Forschungsprojekten (vgl. bienen&natur 9/2022).

Etwa die Hälfte der Temperatursensoren lieferten kein Signal mehr. Nach Säuberung im Labor funktionieren die Sensoren bis auf einen wieder einwandfrei. Als Ursache wird Korrosion der Kabelenden vermutet. Einige Adern wiesen schwarzes Kupfer biss mehrere cm in die Isolierung hinein auf. (Abb.  2)

Abb. 2: Schwarz korrodiertes Kupferkabel und korrodierte Lüsterklemmen

Bienen versuchen, die Sensoren zu zerschreddern (Abb. 3). Das gelingt z.B. mit Schrumpfschlauch. PVC-Ummantelung der Kabel wurde verschont, aber propolisiert.

Abb. 3: Angefressene Sensorisolierung

Verschmutzung

Bienen überziehen alles mit Propolis und/oder Wachs. Die Kabel der (ausgebauten) Sensoren sind schwer zu reinigen. Die Abdeckfix mit den vier Lateral-Sensoren (Abb. 4) sind mechanisch nicht mehr zu reinigen.

Abb. 4: Abdeck-Fix mit Sensoren

Die Aluminium-Lanzen wurden ebenfalls mit Wachs bebaut. Beim Ausbau saßen sie so fest, das die Sensoren aus einem Alurohr herausgezogen wurden. Besser funktioniert es mit Lanzen aus flexiblem Silikonschlauch, der von den Bienen kaum verbaut wurde (Abb.  5)

Alle Kabel hatten die Bienen mit Wachs überzogen (Abb. 6).

Das Bild zeigt mehrere Bauformen der Tempertursensoren, alle mit Wachs bebaut.

Abb. 5: Silikon und Aluminiumlanze sowie Einzelsensoren

Abb. 6: Einzelsensoren mit Wachs und Propolis überzogen

Erfahrungen aus der Imkerpraxis

Das imkerliche Arbeiten ist durch die Art der Sensoranbindung stark beeinträchtigt. Jedes Kabel stört. Besonder stört, wenn mehrere Sensoren aus unterschiedlichen Beuten miteinander verbunden sind, um gemeinsam eine Mobilfunkstation zu nutzen.

Schlussfolgerungen

Alle Kabelführungen in und am Bienenstock sollten möglichst vermieden werden. Das bringt die Herausforderung mit sich, dass die Sensoren alle mit Funk arbeiten müssen und zudem eine Energieversorgung von außen entfällt.

Augenmerk wird also nun auf eine schnelle Bereitstellung von Funksensoren für die Feldtests gelegt. Kabelgebundene Sensoren sind für Hobbyimker mit bis zu drei Völkern geeignet.