Ergebnisse aus dem Projekt Biene40 sind auf dieser Seite zusammengestellt.
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Stand: 14.09. 2024
Die Projektbeschreibung: Biene40 – das Projekt
Bilder zum Projekt Biene40: Biene40 – Bilder
Struktur dieser Seite:
1 Workshops
2 Arbeitsberichte
3 Artikel
4 Vorträge und Ausstellungen
5 Videos, Podcast-Beiträge
6 Handreichungen, White Paper, Vortragsfolien, Blogbeiträge
3 Abschlussarbeiten
4 Erfahrungsberichte aus dem Projekt
1 Workshops
Workshop 1: (09.12.2021, Mönchengladbach / Krefeld / online) Dokumentation des ersten Imkerworkshops im Projekt Biene40 . Themen und Inhalte: Rahmenbedingungen des Projekts Biene40; Erste Anwendungen der Sensortechnik; Ergebnisse einer Imkerbefragung zur Digitalisierung; Diskussion: Was brauchen Imker und was brauchen sie nicht. Die zwölf Teilnehmerinnen und Teilnehmer kamen aus drei großen Imkervereinen.
Unterlagen zum ersten Imkerworkshop im Projekt Biene40
Pressebericht
Workshop 2: (31.01.2022, Solingen / online) Wie können traditionell orientierte Imker:innen von den Ergebnissen aus Biene40 profitieren? Welche Vorteile ergeben sich für Städte aus den in Biene40 entwickelten digitalen Werkzeugen (smart city)?
Vortragsfolien zur Technik
Workshop 3: (13.12.2022 Bayern Lab / online) Digital Imkern – Wie Digitalisierung den Einstieg in die Bienenhaltung erleichtern kann.
Vortragsfolien zum aktuellen Projektstand und zu den Nutzungsmöglichkeiten der Digitaltechnik im Bienenstock.
Video Bayern Lab auf youtube: Mitschnitt des Vortrages Wie Digitalisierung den Einstieg in die Bienenhaltung erleichtern kann
Workshop 4: (02.02.2023 Mönchengladbach) Gasverbrauch senken mit IoT (Anwendung der Biene40-Technik auf Heizungsmonitoring, Schulworkshop)
Impression (Instagram Story Hochschule)
Unterlagen im Internet.
Workshop 5: (22.02.2023 Mönchengladbach / Kempen) (Anwendung der Biene40-Technik auf Pflanzenbewässerung. Lehrerworkshop)
Impression (Linked In der Hochschule) https://de.linkedin.com/posts/hochschule-niederrhein_hsnr-activity-7034905306270695424-Kb86 (Instagram des Fachbereichs Wirtschaftswissenschaften) https://www.instagram.com/p/CpPPBlNLmNo/
Unterlagen im Internet.
Workshop 6: (06.10.2023 Viersen / Präsenz) Honigtest – eine vergleichende Bewertung von Sortenhonigen (Anwendung der Biene40-Methodik auf ein imkerliches nichttechnisches Thema)
Bericht auf der Internetseite des Imkervereins Viersen Stadt:
https://imker-viersen.de/honigprobe-bei-den-viersener-imkern/
Workshop 7: (06.02.2024, online) Abschlussworkshop des Projekts Biene40, Vorstellung der Projektergebnisse, Gastreferenten
Die Vorträge des Abschlussworkshops als Video.
Wichtige Stationen im Video (Stunde:Minute:Sekunde):
0:00:15 Begrüßung (Julia Wurm, HSN, Biene40-Team)
0:01:38 Grußwort Beenovation – die vom BMEL geförderten 16 Projekte (Dr. Jonathan Bank, EurAAG)
0:06:22 Ergebnisse Biene40 – einfache Sensorik für das Bienenmonitoring (Prof. Dr. Claus Brell, HSN, Biene40-Team, AI4Bee-Team)
0:27:53 Künstliche Intelligenz in der Landwirtschaft (Dr. Josef Franko, AI.Land)
0:36:55 Digitale Wege zur Varroaresistenz (Marie Förster, BSV, Imker Monheim, Pressesprecherin Varroaresistenz 2033)
0:49:42 Erfahrungen mit der Beelogger Trachtwaage (André Eßer, BSV, Imkerverein Viersen-Stadt)
1:03:52 KI im Bienenmonitoring (Sam Münchow, IKADO, AI4Bee-Team)
1:10:40 Zusammenfassung (Prof. Dr. Claus Brell)
Vortragsfolien zum Download:
Claus Brell: Biene40 Ergebnisse und Ausblick Brell,Claus(2024)Biene40-Ergebnisse
Marie Förster: Wege zur Varroaresistenz Foerster,Marie(2014)Wege_zur_Varroaresistenz
André Eßer: Erfahrungsbericht Beelogger Trachtwaage Esser,Andre(2024)Erfahrungsbericht-Beelogger
Sam Münchow: AI4Bee – Entwicklung eines KI-Modells für die Erkennung des Zustands im Bienenstock Muenchow,Sam(2024)AI4Bee-Entwicklung eines-KI-Modells-fuer-die-Bestimmung-des Zustands-des-Bienenvolks_
Kurzbeschreibung des Workshops:
Das Projekt Biene40 nähert sich seinem Abschluss am 29.02.2024. In einem online-Workshop am 06.02.2024 mit vier Gastreferenten aus ganz unterschiedlichen Wissensdisziplinen und vielen Gästen stellte das Team um Prof. Dr. Claus Brell die Projektergebnisse, insbesondere einfache neue Sensortechnik zum selberbauen, vor. Auch ein Schulungskonzept und eine Mietversion für die vernetzten Sensoren sollen im Laufe des Jahres verfügbar sein. Damit wird es insbesondere für Neu-Imkerinnen und -Imker sehr einfach und niederschwellig, in die Bienenhaltung einzusteigen.
Das Grußwort zur Veranstaltung sprach Dr. Jonathan Bank von der Vernetzungsinitiative „Beenovation„. Er hob die Bedeutung von Biene40 im Rahmen der insgesamt 16 vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft geförderten Projekte hervor, da insbesondere Biene40 schnell einsetzbare und praktikable Lösungen hervorgebracht habe.
Im Kontext der Digitalisierung der Bienenhaltung beleuchteten die vier geladenen Gast-Referenten Digitale Wege zur Varroaresistenz, Erfahrungen mit der Beelogger Trachtwaage und KI-Modelle zur Bienenvolk-Zustandsbestimmung sowie den generellen Einsatz von KI und KI-Chatbots in der Landwirtschaft.
Maschinenbauer Dr. Josef Franko des Krefelder Unternehmens AI.Land zeigte die Möglichkeiten der Digitalisierung und den Einsatz von KI für landwirtschaftliche Betriebe auf. Er setzt dabei auf Open-Source und Open-Hardware-Initiativen für den Ackerbau und Präzisions-Tierhaltung, letzteres schließt die Imkerei mit ein.
Marie Förster, Bienensachverständige aus Monheim und Pressesprecherin der bundesweiten Initiative „Varroaresistenz 2033“ referierte, wie denn behandlungsfreie Bienenhaltung (Varroaresistenz) gelingen könnte. Der Schlüssel hierfür liegt in der Varroaensitiven Hygiene (VSH), welche inzwischen gut untersucht ist. Basierend auf der Methode von Dr. John Harbo, welche VSH im Bienenvolk mit dem Smartphone erkennen kann, soll bald ein schnelles und vereinfachtes Diagnoseverfahren im Laufe des Jahres der deutschen Imkerschaft zur Verfügung stehen.
Andre Eßer, Bienensachverständiger aus Mönchengladbach und Imker-Vereinskollege von Prof. Dr. Brell, berichtete von seinen praktischen Erfahrungen mit mehr als 20 Trachtwaagensystemen Beelogger – der Einsatzbereiche und Zuverlässigkeit. Beelogger erlaubt eine präzise Überwachung des Trachtverlaufs und signalisiert Schwarmvorgänge.
Informatiker Sam Münchow von der IKADO GmbH aus Aachen berichtete aus dem AI4Bee-Projekt, wie Künstliche Intelligenz und ChatGTP, die Arbeit in der Imkerei erleichtern kann. Auf diese Weise sollen Imkerei gesenkt und ein langfristiges Verständnis der Vorgänge im Bienenstock verbessert werden. Das Projekt AI4Bee ist ein Folgeprojekt zu Biene40 und wurde schon während der Projektlaufzeit von Biene40 eingeworben.
Im Resümee zieht Prof. Dr. Claus Brell den Schluss, dass „Technik den Bedarfen der Imkerschaft folgen muss. Das ist uns in Biene40 ganz gut gelungen. Damit wird auch der Weg zu einer minimalinvasiveren Bienenhaltung möglich. Der Einsatz von Systemen wie ChatGPT eröffnet Möglichkeiten, an die man vor zwei Jahren noch gar nicht gedacht hat. Hier ist weitere Forschung sinnvoll, die Landwirtschaft, Tierhaltung und Imkerei im Zusammenhang denkt.“
Workshop 8: Phänologischer Kalender und Grünlandtemperatursumme, Workshop zur Verabschiedung von Prof. Dr. Claus Brell (18.04.2024) im GEMIT, Mönchengladbach
2 Arbeitsberichte
Arbeitsbericht 3: Wurm, Julia; Brell, Claus (2022) Imkerei und Digitalisierung – Stand und Perspektiven aus technischer Sicht.In: Arbeitsberichte zum Projekt Biene40
Arbeitsbericht 4: Wurm, Julia; Brell, Claus (2023) Imkerei und Digitalisierung – Was sich Imker:innen wünschen. In: Arbeitsberichte zum Projekt Biene40
Arbeitsbericht 6 *: Wurm, Julia; Brell, Claus (2024) Konzept für die In-Markt-Bringung – Marktstrategie, Marktsegmente, Marketing-Mix, Umsetzung (*). In: Arbeitsberichte zum Projekt Biene40
Arbeitsbericht 7: Brell, Claus, van den Bongard, Iris (2024) Untersuchung der Temperaturen in Standard Beutensystemen – Feldtests. In: Arbeitsberichte zum Projekt Biene40 (wird zur Zeit aufgrund aktueller Messkampagne überarbeitet)
Arbeitsbericht 8: Langen, Jan; Sahler, Kerstin; Brell, Claus (2023) Vor- und Nachteile von MQTT gegenüber HTTP in einem Praxisbeispiel. In: Arbeitsberichte zum Projekt Biene40
(*) Arbeitsbericht 6 Konzept für die In-Markt-Bringung bezieht sich auf die in Biene40 entwickelte Sensorik, kann aber leicht (z.B. von Neugründungen / Start Ups) auf andere Anwendungsdomänen übertragen werden. Der Arbeitsbericht ist als Foliensatz gefasst, durch Weglassen von Folien wird daraus eine „eigene“ Präsentation …
3 Artikel
Brell, Claus (2022) Forschungsprojekt Biene40. In: Imkerei-Technik Magazin 2/2022
Messelken,Wurm,Brell(2023) Temperaturmessungen-im-Bienenstock,Entomologie-heute-34
Messelken, Marco; Wurm, Julia; Brell, Claus (2024) Honey Bees Don`t Like It Hot – Temperature Measurements in Beehives During High Sunlight. https://vixra.org/abs/2401.0107
Langen, Jan; Sahler, Kerstin; Brell,Claus (2024) Which Application Layer Protocol Is Best Suited for Networked Monitoring of Beehives? A Comparison of HTTP And MQTT in IoT. Online Ressource, dissemination in progress.
4 Vorträge und Ausstellungen
- Pi&Radio 11.09.2021
Vortragsfolien „Digital einfacher Honigbienen halten -Warum IoT den Einstieg in die Imkerei erleichtern kann“ - Smart City Summit Niederrhein 25.11.2021
Video-Dokumentation der Vorbereitungen und des Aufbaus (1:52 Minuten)
Video-Impressionen der Veranstaltung, Gespräch mit BSV Marie Förster (2:48 Minuten) - Innoq Technology Days 01.12.2021
Vortragsfolien „Imkerei zwischen Tradition und Technik – Was Predictive Maintenance und die Bienenhaltung gemeinsam haben“ - Agrarforschungstag NRW 2022 im MUNLV am 01.09.2022Poster zum Stand des Projektes Biene40
Zum Poster gibt es ein Erklärvideo – Link youtube - Pi&Radio 10.09.2022 auf der 67. UKW-Tagung in Weinheim
Den Bienen zuhören mit Biene40 – Sound- und Vibrationsanalysen zur Prädiktion kritischer Zustände im Bienenstock
Tagungsinformationen
Tagungsband Beitrag als Vorabkopie
Video mit Folien als „Konserve-Vortrag“ – Link auf youtube
Vortragsfolien zum Nachlesen, Stand 06.09.2022 - Blauhaus Talk 25.10.2022 Mönchengladbach – Poster und Demonstrator-Ausstellung
- 33. Mayener Vortragsreihe Wissenschaft und Praxis 05.11.2022 Ochtendung – Messestand
Link zur Veranstaltung - Westdeutscher Entomologentag 19.11.2022 Düsseldorf – Vortrag „Temperaturstress bei staatenbildenden Insekten am Beispiel von Honigbienen–Messungen und Maßnahmen“, Vortrag durch Marco Messelken.
Vortragsfolien: Messelken,Wurm,Brell(2022)Temperaturstress-Hautfluegler-CB221114 - Vortrag „Mini Plus“ bei den Stadtimkern Monheim 08.03.2023, Vortrag durch Marco Messelken.
Videolink: Völkerführung in Mini Plus https://youtu.be/Xt5P6hrK6to - Pi&More 22.04.2023 in Trier
Imkerei und vernetzte Sensoren – Was nutzt Digitalisierung im Bienenstock und wie geht das
Vortragsfolien: Brell-Claus(2023)-Imkerei-und-vernetzte-Sensoren-Pi&More-Trier.pdf
youtube-Video des Vortrags: https://youtu.be/KNVp8h1RWG0
Internetseite der Pi&More: https://piandmore.de/de/ - Stadtimker Monheim 14.06.2023 19:00 online
Die Vortragsfolien zum Download: Brell, Claus Biene40 Hitzestress bei Honigbienen 230613_
Mitschnitt auf Marie Försters youtube-Kanal
„Hitzestress bei Honigbienen – wie einfache Temperaturmessungen spannende Erkenntnisse aus dem Bienenvolk liefern.“
Eine Trachtwaage steht auf der Wunschliste vieler Imker:innen. Aber auch mit ganz einfachen Temperaturmessungen lassen sich spannende Erkenntnisse über Bienenvölker gewinnen, welche ggf. eine Trachtwaage ersetzen können. Damit gelingt der Einstieg in die digital unterstützte Bienenhaltung sehr preiswert. Schwarmstart im Frühjahr , Hitzestress im Hochsommer und Futtermangel im Winter ❄ lassen sich gut mit Temperatursensoren detektieren, vermutlich ermöglichen Temperaturmessungen im Honigraum auch ein „Honig ist erntereif“-Signal. Insbesondere in der Kombination mit Vibrationssensoren lässt sich feststellen, wo sich #Bienen in der Beute aufhalten. Credo: „das geht auch noch einfacher“.
Linked In Beenovation - Heimspiel Wissenschaft, Willich, 27.09.2023
„Hilfe, meinen Bienen ist zu warm“ – Wie Imker:innen mit digitalen Werkzeugen mehr über ihre Bienenvölker erfahren können.
Vortragsfolien: Heimspiel Wissenschaft_HSNR23_Brell_Bienen-Teil-A
Ankündigung auf der „Heimspiel-Wissenschaft“-Seite: https://heimspiel-wissenschaft.de/
Ankündigungs-Poster: Heimspiel-Wissenschaft-Poster-Brell-Meinen-Bienen-ist-zu-warm
Pressemitteilung der Hochschule Niederrhein: https://www.hs-niederrhein.de/startseite/news/news-detailseite/hochschule-beteiligt-sich-am-bmbf-programm-heimspiel-wissenschaft/ - 34. Mayener Vortragsreihe Wissenschaft und Praxis 21.10.2022 Ochtendung – Messestand
Link zur Veranstaltung: https://www.dlr.rlp.de/DLR-RLP/Termine/nach-Datum/DLR07371
youtube Video: Die künstliche Wintertraube erklärt.
youtube Video: Vibrationssensor in der Bienenwabe - Blauhaustalk Mönchengladbach 07.11.2023
Impressionen:
Vortragsfolien: Biene40 Blauhaustalk 2023 - eurobee Friedrichshafen 10.11 – 12.11.2023
Vortrag / Workshop und Stand (Beenovation) F-121
Poster: Biene40 Entwicklung digitaler vernetzter Sensoren für vitalere Bienen (neu)
Vortragsfolien: Wie geht es meinen Bienen? Mit einfacher Digitaltechnik zu vitaleren Völkern
Video des Vortrags auf youtube: https://youtu.be/hGbfwfCQLvc?si=Wj3ITxObnVj_UJzr
Video über den Messestand Biene40 („Bienenstocksimulator erklärt“): https://youtu.be/fybSal3nrQI?si=SIjFIKygsxg2Wt_o
Video während des Aufbaus des Messestandes (Beenovation und Biene40): https://youtu.be/etmwz8gMcdA?si=MyYBxkZBcOdc3qP7
Video Check der Aktionsbühne: https://youtu.be/oz_Ltt3cdJY?si=VCkw_b8Cw656sC30
Impressionen:UPDATE: Josef Baslinger (Jupp) mit seinem Kanal bee live hat ein Video-Interview mit Biene40 auf der Eurobee hochgeladen: https://youtu.be/FUNR8Rj5iY4?si=STOV4IUS0zoXGjPj&t=1193 Bis 19:40 gehts um die Vernetzungsmaßnahme Beenovation, ab 19:40 um Biene40. - Apisticus Tag Münster 24.02.2024
Vortrag „Digitalisierung der Imkerei“, Video auf youtube https://youtu.be/jBXrZx6eujE
Auf dem Apisticus Tag 2024 in Münster stellen wir die Ergebnisse des Projektes Biene40 zur Digitalisierung in der Imkerei (… mit einfachen Temperatur- und Klanganalysen) vor.
Stationen im Video:
01:31 Soundbeispiel Quaken (Handyaufnahme)
02:50 Soundbeispiel Tuten und Quaken (Handyaufnahme)
04:40 Ziele des Projektes Biene40
05:44 Überblick über die Ergebnisse des Projektes
13:14 Wie funktioniert die Technik
17:12 Erkenntnisse – was funktioniert nicht so gut
19:36 geplante „Produktlandschaft
21:03 Nutzung der Biene40-Technik für die Vespa Velutina Jagd …
Biene40-Vortrag-Apisticus-Imkerei-Digitalisierung-240224_– die Vortragsfolien als PDF - Nachhaltige Innovationen in der Landwirtschaft (ZeLE) in Kleve (Haus Riswick) am 19.04.2024
Vortrag Digitalisierung der Imkerei Ein- und Ausblicke in praxisorientierte Projekte: - Biene40 - AI4Bee - Steel4Bees auf youtube
Folien Digitalisierung der Imkerei Ein- und Ausblicke in praxisorientierte Projekte: - Biene40 - AI4Bee - Steel4Bees als PDF
5 Videos, Podcast-Beiträge
Die Videos werde auch in der Hochschullehre eingesetzt, um den Einsatz digitaler Methoden, Internet of Things und Methoden der Wirtschaftsinformatik zu veranschaulichen.
- Digitalisierung der Bienenhaltung mit Methoden der Wirtschaftsinformatik. Das Video zeigt, wie die Architekturmethoden der Wirtschaftsinformatik den Einsatz digitaler Technik in der Imkerei unterstützen.
- Daten Loggen im ersten großen Feldtest. Teilweise werden Daten direkt über Mobilfunk übertragen, teilweise noch manuell mitgeschnitten.
- Beitrag zum Hochschul-Podcast „Kaffeepause“ von Prof. Dr. habil. Jürgen Karla (15 Minuten vom 14.11.2022), direkter Link: http://www.jkarla.de/kp050-biene-4-0-und-ai4bee/ und über Apple Podcasts: https://podcasts.apple.com/de/podcast/biene-4-0-und-ai4bee/id1473480611?i=1000590683007
- Beenovation-Podcast mit Moderator Marvin Müller. Katharina Schmidt (Apic.ai) und Claus Brell (clabremo) im Dialog. Dabei Zeiten, wo es um Biene40 geht: Biene40 – das Projekt : 3:16 – 3.57, Historie Brell – warum Bienen?: 5:56 – 7:40, Rolle des Imkers in Biene40: 14:30 – 19:48, Ki und Bienen: 23:09 – 25:41.
https://audio.podigee-cdn.net/1199510-m-d45c329092aa3dde9017ab2020596ad4.mp3?source=feed - Neuer Podcast-Beitrag „Biene40 und das Bienensterben“ im Hochschul-Podcast „Kaffeepause“ von Prof. Dr. Jürgen Karla. Es geht auch um den Einsatz von Künstlicher Intelligenz, Beewashing und digitale Stockkarten. Louis Lemmen im Gespräch mit Prof. Dr. Claus Brell. Direkter Link:
http://www.jkarla.de/kp000-biene40-und-das-bienensterben/ - Neues Kurz-Video (53 Sek.) über den Einbau der vernetzten Funk-Sensoren im Feld. Das ist der letzte Feldtest während der Projektförderung. Hier geht es darum, die Bauart der Sensoren und die Energiesparmaßnahmen für den Betrieb mit einfachen AA-Batterien zu validieren. Direkter Link:
https://youtube.com/shorts/HLjOMavP7nA?si=E1Oi65iefRUyM3FmDie Bienen leben in einer Mini Plus mit zweizargigem Brutraum.Unter das Anflugbrett ist ein Vibrationssensor aufgeklebt und an den Audioeingang angeschlossen. Hörbar ist so, wenn die Bienen landen.
Wir freuen uns, wenn auch andere Forschergruppen Nutzen aus dem Video ziehen können. - Fluglochbeobachtung Mini Plus mit Körperschallaufnahme 220904
Beobachtung des Fluglochs von oben, Sound kommt aus dem Vibrationssensor am Anflugbrett. Die Bienen leben in Mini Plus mit zwei Bruträumen. 10 Stunden vor Beginn der Aufnahme begann die Varroabehandlung mit FormicPro. Die Aufnahme erfolgte am 04.09.2022 7:00. - Honigbienen in Mini Plus, die abends heimkommen (1) 220907
Sicht auf das neue Anflugbrett von oben. Das Brett ist aus Kunststoff und mattweiß, um die Bienenbewegung besser mit KI auswerten zu können.
Interessant: Die heimkommenden Bienen sind verwirrt, da beim Abflug das recht eingeengte Flugloch auf der im Bild rechten Seite lag, nun ist ein anderer Keil eingebaut und das Flugloch zur Mitte verlegt. Immer wieder versuchen die Bienen es noch rechts im Bild, wo früher das Flugloch war. - Honigbienen in Mini Plus, die abends heimkommen (2) 220908
Das ist ein Folgevideo zu (1), 24 Stunden später. Das Anflugbrett wird zukünftig noch mit verschieden Mustern bedruckt, um gute Trainingsdaten für unsere Bienen-KI zu bekommen. Interessant: Die heimkommenden Bienen fliegen nun schon zielgerichteter das Einflugloch in der Mitte an. Es sind wenig abfliegende Bienen zu sehen, was der Tageszeit (16:30) geschuldet ist. - Honigbienen Anflug und Abflug Geräusch morgens 220909
Das dritte Video mit dem weißen Anflugbrett zeigt Honigbienen beim Ab- und Anflug. Die mit dem Vibrationssensor aufgenommenen An- und Abfluggeräusche unterscheiden sich deutlich, so dass ein Differenzieren und Zählen der an- und abfliegenden Bienen mit KI gelingen sollte. Das Brummen im Hintergrund sind Wächterbienen am und hinter dem Einflugloch – die Anflugplatte ragt etwas in die Bodenzarge hinein. - Marie Förster, 16.11.2022, Digitalisierung in der Imkerei
Video auf youtube-Kanal der Stadtimker Monheim https://www.youtube.com/watch?v=ECPMlYSexfU, Biene40 ab 01:34:19
6 Handreichungen, White Paper, Vortragsfolien, Blogbeiträge
- Einstieg in die Bienenhaltung Teil 1 – der Start
- Foliensatz „Imkern übers Jahr“ als Powerpoint. Der Foliensatz ist als „Steinbruch“ für eigene Vorträge z.B. im Imkerverein oder in der Schule gedacht. Laden Sie die Power-Point-Folien herunter, gestalten Sie den Foliensatz nach belieben um – streichen Sie oder fügen Sie hinzu. Mit wenigen Mausklicks wird es „Ihr“ Foliensatz. Wir plannen eine jeweils halbjährliche Aktualisierung des Foliensatzes.
- Microcontroller ESP8266 im Batteriebetrieb. Die vernetzten Sensoren im Projekt Biene40 basieren zur Zeit auf dem ESP8266 (für Temperaturmessungen). Die Energieversorgung am Bienenstand stellt oft ein Problem dar. Der Beitrag beleuchtet, warum einfache Alkali-Batterien eine gute Alternative zu Solar, Akku und Co. sein kann.
https://cbrell.de/blog/esp8266-im-batteriebetrieb/ - Phänologisch imkern im Winter. Der Beitrag Im Blog von Prof. Dr. Claus Brell macht deutlich, warum das Temperaturmonitoring im Bienenstock relevant ist.
https://cbrell.de/blog/phaenologisch-imkern-im-winter/
7 Abschlussarbeiten
Alle Abschlussarbeiten wurden von Prof. Dr. Claus Brell, Hochschule Niederrhein, betreut.
- Srirathan, Tharsigan (2023) Entwicklung eines ressourcensparenden Prototyps zur Überwachung der Flugaktivität von Bienen am Bienenstockeingang
- Röpges, Stefan (2023) Auswahl, Implementierung und Bewertung eines Shopsystems.
- Bockheim, Cedric (2022) Analyse zu immersiven Technologieen (AR/VR) in Industrie, Agrarbereich und Bienenhaltung – Bestandsaufnahme und Potenzialanalyse.
Analysis of Immersive Technologies in Industry, Agriculture and Beekeeping – State of The Art and Future Opportunities. - Fiegenschuh, Tom (2022) Wirtschaftsfaktor Biene reloaded – Imkerei und Bienenhaltung aus betriebswirtschaftlicher Sicht.
The Honeybee as an Economic Factor – Beekeeping and Apiculture from a Business perspektive. - Messelken, Marko (2022) Imkerei früher und heute – wie wirkt die Digitalisierung auf die Haltung von Honigbienen?
Beekeeping in the Past and Today – How Does Digitisation Affect the Handling of Honey Bees. - Langen, Jan (2022): Konzeption und prototypische Realisierung eines mandantenfähigen Sensorsystems über LoRaWAN
- Schmitz, Yvonne (2021) Digitalisierung der Bienenhaltung – Marktpotenziale für Trachtwagen und weitere Sensoren im deutschsprachigen Raum
- Smolinski, André (2021) Predictive Maintenance mit Soundanalysen und Deep Learning – Prototypische Realisierung eines Bewertungssystems am Beispiel von Honigbienen
4 Erfahrungsberichte aus dem Projekt
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.
Aktualisiert: 09.09.2022
Autoren: Claus Brell (clabremo), Iris van den Bongard (Bienenland)
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.
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.
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 fünf Völkern geeignet.
Temperatursensoren in Zander-Kombibeuten
Dargestellt sich die Temperaturen über die Zeit. Die Sensoren sind im vorderen Drittel mittig auf den Oberträgern angebracht. Die grüne Kurve ist die Außentemperatur. Zu sehen ist, dass die Bienen die Temperatur mittlerweile recht konstant halten und fleißig brüten. Die Daten werden über Mobilfunk an einen Internet-Server übertragen. Das System ist energieautark. Die Versorgung erfolgt über ein Solarpanel und einem Bleigelakku. Eine intelligente Ladesteuerung sorgt dafür, dass der Akku nicht tiefentladen wird und reduziert bei geringem Ladezustand die Häufigkeit der Datenübertragung. Die Herausforderung dabei ist, dass der Strombedarf beim Verbindungsaufbau stark ansteigt.Die Datenübertragungskosten (ohne Kartenbereitstellungskosten) belaufen sich derzeit auf etwa 7 Euro / Jahr.
Teststand mit Mini Plus Beuten
Mini Plus Beuten eignen sich für Ableger und für die nicht-ertragsorientierte Bienenhaltung. Für die Erprobung der Sensorik haben Mini Plus weitere Vorteile, daher gibt es einen Messtand mit nur diesem Beutensystem. Seit 2017 leben Bienen hier in Mini Plus. Eine Anleitung für die erlebnisorientierte Bienenhaltung ist in Vorbereitung.
Exotische Beuten
Mittlerweile haben wir viele Menschen kennengelernt, die sich mit historischen oder neuen, weniger verbreiteten Beutensystemen beschäftigen. Allein aus Erkenntnisinteresse möchten wir diese in unsere Untersuchungen mit einbeziehen. Projektmitarbeiter Marco Messelken hat die Aufgabe übernommen, in Kooperation mit dem Imkerverein Krefeld Untersuchungen an der easy bee box durchzuführen. Seine Erfahrungen veröffentlicht er auf den Seiten der Krefelder Imker.
Die easy bee box ist als Modellsystem geeignet, da sie mit den DN 11/2 Rähmchen die vertikale Struktur wie in einer Baumhöhle abbildet und damit als „Messdatensparringspartner“ zu den Messungen in Standard-Magazinbeuten dient.
Soundanalysen
Im März 2022 beginnen wir mit den ersten Sound-Analysen. Zusammen mit den Temperaturdaten werden 10-Minuten-Soundschnipsel aus dem innern der Beute aufgenommen.
Das dazugehörige Spektrum, noch manuell erzeugt mit Audacity. Die Analyse wird zukünftig mittels Fouriertransfornation direkt auf dem Sensor durchgeführt.