NB-IoT: Innovative Überwachung für Bienenvölker
Die Deutsche Telekom präsentierte auf der CeBIT eine Technologie, die Imker beim Schutz ihrer Bienen unterstützen soll. Timotheus Höttges, Vorstandsvorsitzender der Deutschen Telekom, stellte Bundeskanzlerin Angela Merkel eine Anwendung der schmalbandigen Funktechnik NB-IoT (Narrowband Internet of Things) vor.
Diese Technik ermöglicht die direkte Übertragung von Daten aus dem Bienenstock an den Imker. Intelligente Sensoren erfassen dabei wichtige Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck, das Gewicht des Bienenstocks (als Indikator für den Füllstand der Waben) und die Aktivität der Bienen. Über eine Smartphone- oder Tablet-App kann der Imker den Gesundheitszustand seiner Bienenvölker überwachen. Dieses Beispiel verdeutlicht, wie die Digitalisierung zur Arterhaltung beitragen kann, indem sie eine kontinuierliche Überwachung und frühzeitige Intervention ermöglicht, ähnlich den Prinzipien von Industrie 4.0.
Hintergrund des Bienensterbens
Das Bienensterben stellt eine ernsthafte Bedrohung dar. In Deutschland ist die Zahl der Bienenvölker laut Deutschem Imkerbund seit 1952 von 2,5 Millionen auf unter eine Million gesunken. Winterliche Verluste von Bienenvölkern können alarmierende Ausmaße annehmen, wie beispielsweise im Winter 2002/2003, als durchschnittliche Verluste von etwa 30 Prozent verzeichnet wurden, während zehn Prozent als normal gelten.
Die genauen Ursachen für das Bienensterben sind vielfältig. Diskutiert werden unter anderem der Einsatz von Pestiziden, monotone Agrarlandschaften, fehlende Nahrungsquellen, der Verlust natürlicher Lebensräume sowie Parasiten wie die Varroamilbe.
Wirtschaftliche Bedeutung der Bienenbestäubung
Weltweit existieren schätzungsweise 20.000 Bienenarten, von denen jedoch nur neun Honig produzieren. Bienen und andere Insekten spielen eine entscheidende Rolle bei rund 35 Prozent der globalen Lebensmittelproduktion. Die Bestäubungsleistung der Honigbiene ist dabei von großer Bedeutung für die moderne Landwirtschaft.
In Entwicklungs- und Industrieländern sind 22,6 Prozent beziehungsweise 14,7 Prozent der landwirtschaftlichen Produktion direkt von der Bestäubung durch Honigbienen abhängig. Der globale Wert der Bestäubungsleistung durch Insekten wird auf 153 Milliarden Euro geschätzt, was 9,5 Prozent der landwirtschaftlichen Produktion entspricht. Das Labor für theoretische und angewandte Wirtschaft des CNRS in Montpellier beziffert die weltweite Wertschöpfung durch Bienenbestäubung sogar auf etwa 200 Milliarden Euro jährlich. Ohne Bienen wären nicht nur Honig, sondern auch Obst und Gemüse knapper, da sie rund 80 Prozent der Nutz- und Wildpflanzen bestäuben. Ein Aussterben der Insekten hätte nach Ansicht von Forschern fatale Folgen für den Menschen.
Internationale Initiativen und technologische Alternativen
Auch in Japan, dem Partnerland der CeBIT, ist das Bienensterben ein Thema. Das Ginza Honey Bee Project in Tokio siedelte 300.000 Bienen in acht Bienenstöcken auf einem Büroturm im Einkaufsquartier Ginza an. Städtische Umgebungen bieten Bienen oft mehr Schutz vor natürlichen Feinden. Bereits im ersten Jahr produzierten die urbanen Bienen 440 Kilogramm Honig, der als Ginza-Honig vermarktet wird. Dieses Konzept hat in Tokio Nachahmer gefunden, mit über 70 ähnlichen Projekten.
Japanische Forscher entwickeln zudem Alternativen wie Mini-Drohnen als Bienenersatz. Trotz solcher technologischen Fortschritte gelten Bienen als unverzichtbar. Die Mandelindustrie in Kalifornien benötigt beispielsweise 1,8 Millionen Bienenstöcke mit rund 35 Milliarden Bienen, um jährlich drei Billionen Mandelbaumblüten zu bestäuben. Eine technische Ersatzlösung wäre bei einem Preis von 100 Dollar pro Drohne ein kostspieliges Unterfangen.
Technische Grundlagen von NB-IoT
Für die Vernetzung von Maschinen, Fahrzeugen und weiteren Geräten im Internet der Dinge ist eine leistungsfähige Netzinfrastruktur erforderlich. Zukünftig werden nicht nur einige hundert Smartphones, sondern zehntausende Geräte und Sensoren in einer Funkzelle aktiv sein. NB-IoT (NarrowBand Internet of Things) ist ein global anerkannter Standard für Schmalbandnetze, der IoT-Lösungen weltweit ermöglicht.
Herkömmlicher Mobilfunk ist für das Internet der Dinge aufgrund des hohen Energieverbrauchs und der potenziellen Überlastung der Netze ungeeignet. Die schmalbandige Funktechnologie NB-IoT nutzt Funkwellen (3GPP), die eine großflächige Abdeckung und die Durchdringung von Hindernissen wie dicken Betonmauern ermöglichen, um auch entlegene Bereiche zu erreichen. Da die Sensoren in der Regel nur kleine Datenpakete in größeren Zeitabständen übertragen, können sie über Jahre hinweg ohne Batteriewechsel betrieben werden.