Bee Smart: Bienenmonitoring mit der Open Telekom Cloud

In diesem Artikel lesen Sie,

• warum Bienen so wichtig für Mensch und Umwelt sind,
• wie das Internet der Dinge und Künstliche Intelligenz sie mit Hilfe von Cloud Computing schützen können und
• wie die Bienen Weihnachten verbringen.

Monokulturen, Pestizide und Zerstörung von Lebensräumen: Die Bedrohung der Bienenvölker nimmt weltweit rasant zu. Während Umweltgifte und einseitige Bewirtschaftungsformen den Bienen in ländlichen Räumen zu schaffen machen, kämpfen Stadtbienen vor allem mit tödlichen Krankheitserregern. Dabei sind die fleißigen Insekten nicht nur für die Honigproduktion wichtig. Allein in Deutschland bestäuben sie bis zu 80 Prozent der Blütenpflanzen – unverzichtbare Voraussetzung für die Obst- und Gemüseernte. Durch ihre Bestäubung entsteht ein Bruttosozialprodukt im Wert von 70 Milliarden Dollar weltweit. Damit zählen Honigbienen neben Schweinen und Rindern zu den wichtigsten Nutztieren. Der Rückgang der globalen Bienenpopulation könnte verheerende Folgen für Mensch und Umwelt haben. Doch moderne Technologien, verbaut in den smarten Bienenstöcken des Startups BeeAndme, bieten Imkern neue Lösungen, die wertvollen Tiere zu schützen. Auch die Telekom bietet seit 2017 Bienenvölkern ein smartes Zuhause auf ihren Flächen – mittlerweile an über 30 Standorten in Deutschland, Spanien und den Niederlanden.

Neben Informationen über Temperatur (Brutraum- sowie Außentemperatur) und Luftfeuchtigkeit erfassen die smarten Sensoren stündlich auch den Füllstand der Waben und übertragen die gesammelten Daten über das Mobilfunknetz an die Open Telekom Cloud. Aus dem täglichen Honigeintrag wird als CSR-Kennzahl auch die Anzahl der besuchten Blüten und daher die sogenannte Bestäubungsleistung errechnet. Mittels Smartphone oder Webbrowser sind die Daten über ein Dashboard zugänglich.

Anfangs standen die Server noch unter den Schreibtischen des Start-ups, doch dann gerieten die Unternehmer mit dem Anstieg der Kundenzahl und -anforderungen schnell an ihre Grenzen. Supportaufwand und Instandhaltung der Hardware beanspruchten einen Großteil der Arbeit, sodass kaum Zeit für das eigentliche Geschäft blieb. Da kam das Angebot der Telekom, in die Open Telekom Cloud zu wechseln, wie gerufen. Seitdem wird die BeeAndme Software gesponsert aus der Public Cloud der Telekom bereitgestellt. Das Startup nutzt unter anderem virtuelle Maschinen aus dem Elastic Cloud Server (ECS), die Web Application Firewall (WAF) und den Anti-DDoS, um sich vor unerwünschten Zugriffen auf die Webseite und vor Distributed-Denial-of-Service-Attacken (DDoS) zu schützen. Wo immer möglich, kommen standardisierte Services zum Einsatz, um den Supportaufwand so gering wie möglich zu halten. „Wir wollen das technische Setup so einfach und standardisiert wie möglich gestalten“, sagt Patrick Köhler von T-Systems, der BeeAndme in der technischen Umsetzung unterstützt und selbst begeisterter Imker ist. „So können wir eine reibungslose und unkomplizierte Cloud-Umgebung bereitstellen, die sich ohne großen Zeitaufwand bedarfsgerecht konfigurieren lässt.“

Auch künstliche Intelligenz kommt zum Einsatz: Mithilfe von TensorFlow und Open CV zählt das Unternehmen, wie viele Bienen an den beiden Forschungsbienenstöcken in München des Innovation Centers ein- und ausfliegen. In Kombination mit einem Umweltsensor kann die Bienenaktivität im Verhältnis zu verschiedenen Luftschadstoffen gemessen werden.

Der Jahreszyklus der Bienen ist im Wesentlichen von zwei Faktoren abhängig: vom Futterangebot in der Umgebung und von den klimatischen Bedingungen.  

• Frühling (März bis Juni): Sobald die Außentemperaturen 10 Grad erreicht haben und die Weiden- und die Obstblüten einsetzen, steigt der Nektarreichtum und das Volk beginnt rasant zu wachsen. Ab April gibt es Pollen und Nektar im Überfluss, welche als Nahrung der Königin für die Eiablage dienen.
• Sommer (Juli bis September): Die Bienenkönigin legt bis zu 1.500 Eier pro Tag. Im Sommer sind an die 50.000 Bienen im Stock. Nach dem Monat Juli endet das Bienenjahr und das Brutnest wird jetzt wieder kleiner. Ab August bereiten sich die Bienen auf die kalte Jahreszeit vor, indem sie den Bienenstock mittels Bienenharz abdichten. Die Sammelbienen holen jetzt mehr und mehr Nektar ein, den die Stockbienen zu Honig verarbeiten. Er ist der Vorrat für die kalte Jahreszeit. Ab September legt die Königin Eier, aus denen die erste Winterbienen schlüpfen.
• Herbst (Oktober und November): Wenn es die Temperaturen ab Oktober zulassen, sind die Flugbienen hin und wieder außerhalb der Behausung unterwegs und sammeln den letzten Nektar ein. Auch in kälteren Nächten müssen die Arbeiterinnen ihr verbleibendes Brutnest auf 35 Grad halten, um aus dieser Brut die letzten Winterbienen zu bekommen. Diese leben sehr viel länger als ihre Sommerkolleginnen, denn sie müssen den ganzen Winter über den Bienenstock warmhalten.
• Winter (Dezember bis Februar): Jetzt wird es richtig kalt. Alle rund 10.000 Winterbienen sitzen jetzt in der Wintertraube und wärmen sich gegenseitig. Über mehrere Waben bilden sie eine mehr oder weniger eng gepackte Kugel und zittern mit der Flugmuskulatur. Dadurch erzeugen sie die nötigen 35 Grad und schützen so die letzte Brut. Dabei rotieren sie innerhalb der Traube, damit sie abwechselnd außen sitzen und sich dann weiter innen wieder aufwärmen können. In der Mitte sitzt die Königin.