Umweltmonitoring Umweltmonitoring mit Bienen und Robotern

Mit einer Kombination von Tier und Technik wollen Würzburger Forscher ein Instrument schaffen, mit dem sich die Umwelt großflächig überwachen lässt. Die EU fördert das Umweltmonitoring-Projekt mit 500 000 Euro.

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Würzburg – „Biosensornetz zum großflächigen Umweltmonitoring“ lautet der Name eines neuen Forschungsprojekts an der Universität Würzburg, an dem die Bienenforscher um Prof. Jürgen Tautz und die Roboterspezialisten um Prof. Klaus Schilling seit dem 1. März arbeiten. Mithilfe der Bienen und Roboter sollen u.a. große Flächen schnell und dauerhaft auf potenzielle Schadstoffe untersucht werden.

Bienen erlauben großflächiges Umweltmonitoring

„Jedes Bienenvolk benötigt etliche Quadratkilometer Platz für sich, der im äußersten Extremfall eine Fläche von 20 mal 20 Kilometern ausmacht“, sagt der Bienenexperte Jürgen Tautz. Auf dieser Fläche besuchen die Tiere jede einzelne Blüte. „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 Tautz.

Basierend auf der Analyse des Sammelguts lässt sich nach Aussagen der Forscher feststellen, ob ein bestimmter Landstrich mit Insekten- oder Pflanzenvernichtungsmitteln belastet ist. Das ist der Punkt, an dem die Robotik ins Spiel kommt. „Unsere Aufgabe ist es, geeignete Sensoren im Bienenstock unterzubringen, die die gewünschten Informationen sammeln“, erklärt Klaus Schilling, Leiter des Würzburger Informatik-Lehrstuhls für Robotik & Telematik. Die Techniker sind auch dafür verantwortlich, dass die Daten möglichst schnell an eine Leitzentrale übermittelt und automatisch analysiert werden. Sogar eine Kartierung sei damit möglich, sagt Schilling.

Der Schwänzeltanz verrät dem Roboter den Weg

„Bienen teilen ihren Artgenossen mit einem Schwänzeltanz mit, welchen Weg sie einschlagen müssen, um Nahrung zu finden. Wir sind in der Lage, diesen Tanz zu lesen“, erklärt Jürgen Tautz. Um die Biene zu identifizieren, die verdächtige Probe aufgesammelt hat, tragen die Tiere Chips auf dem Rücken. Die Wegangaben, die Bienen in ihrem Tanz machen, sollen den Roboter auf den Weg schicken. Der Roboter kann vor Ort nachmessen, welche Schadstoffe in welcher Konzentration vorliegen.

Ein Einsatz in Katastrophengebieten ist eine Möglichkeit, bei der die Bienen-Roboter-Kombination zum Einsatz kommen könnte. Die regelmäßige und permanente Überwachung großer Gebiete ist die andere Variante. So arbeiten heute schon Bienenvölker im Umfeld von Flughäfen im Dienste des Umweltmonitorings. Mit der Analyse des Honigs lassen sich zumindest grobe Aussagen darüber treffen, ob dort beispielsweise größere Mengen an Kerosin auf den Boden gelangen als in Gebieten fernab der Flugrouten.

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