Wildbienen auf dem Weg ins Klassenzimmer

BeeLife

Eine plattformübergreifende mobile App um das Bewusstsein für Wildbienen zu schärfen

Projektfokus

Stellen Sie sich einen ganz normalen Morgen vor: Sie starten mit einer Tasse Kaffee in den Tag, schlüpfen in das bequeme Baumwollshirt und machen sich ein leckeres Müsli mit viel frischem Obst und Nüssen. Auf all das müssten Sie verzichten, gäbe es die kleinen wichtigen Helferlein – unsere Wildbienen- nicht. Über 550 verschiedene Wildbienenarten sind in Deutschland bekannt, von denen inzwischen mehr als die Hälfte auf der Roten Liste stehen oder bereits ausgestorben sind. Die Konsequenzen dieser Entwicklung sind verherrend: Wildbienen zeichnen sich durch eine enorme Bestäubungsleistung aus, daher hängt die Vielfalt unseres Ökosystems maßgeblich von ihrer Arbeit ab. Dennoch sind die „wilden Schwestern“ unserer allseits bekannten Honigbiene in ihrer Vielfalt oftmals eher unbekannte Geschöpfe. Daher ist es von enormer Wichtigkeit, das gesellschaftliche Bewusstsein über die vielen Herausforderungen zu schärfen, vor denen diese kleinen Geschöpfe stehen.

In diesem Projekt entwickeln wir eine intelligente App für den Gebrauch im Klassenzimmer, welche die große Bedeutung der Wildbienen für unser Ökosystem aufzeigt. Unser Ziel ist es, eine plattformübergreifende mobile App zu entwickeln, um ein nachhaltiges Bewusstsein für den Schutz von Wildbienen zu schaffen. Die Anwendung beinhaltet (1) eine Reihe von Interaktionsmöglichkeiten für den Benutzer, z.B. die Erkundung der Umgebung mit einem Wildbienencharakter und das Entdecken von Informationen durch das Treffen mit anderen Charakteren, das Spielen mit der Wildbiene, das Füttern der Wildbiene und (2) Minigames, die in Bezug zu Aktivitäten in der realen Welt stehen. Diese sind in Projektworkshops eingebettet und fördern so das Erleben der Konsequenzen von Handlungen aus der realen Welt im virtuellen Raum. Maschinelle Lernalgorithmen sorgen für ein benutzeradaptives Systemverhalten.

Die Anwendung beginnt mit einem Raster (4 x 3), das aus 11 verschiedenen Wildbienenarten- Charakteren und einem Honigbienencharakter besteht. Der Name jedes Charakters ergab sich aus dem lateinischen Namen der Art und umfasst sowohl männliche als auch weibliche Wildbienen. Der Designprozess unseres ersten Charakters, Mia, die Mauerbiene, ist bereits abgeschlossen, während die anderen Charaktere derzeit entworfen werden.

In einem Workshop mit Lehrkräften, Expert*innen für Wildbienenkunde sowie Mitgliedern des Projektteams haben wir bereits die Anforderungen an die App gesammelt. Aus der anschließenden Auswertung der Ergebnisse entstand eine spannende Geschichte. Sie beinhaltet verschiedene biologisch fundierte Charaktere, wie die Gartenwollbiene Mani oder die Mauerbiene Mia, die die Nutzer*innen bald auf eine Reise mitnehmen werden, auf der sie ihre Geheimnisse entdecken können. Aktuell sind wir dabei, unsere vielen Ideen in einen technisch umsetzbaren Rahmen zu übersetzen, um unseren ersten Prototyp umzusetzen. Dieser wird Anfang 2022 in einer ersten Testphase seinen Weg in die Klassenzimmer der teilnehmenden Schulen finden. Gleichzeitig arbeitet das Projektteam bereits daran, die App in weiteren Sprachen einzusetzen und mit Mani und Mia neue Geschichten zu entdecken.

Mauerbienen sind eine der häufigsten Frühjahrswildbienen und werden mittlerweile gezielt gezüchtet für die Obstbefruchtung von Apfel und Kirsche. Sie sind bereits sehr früh im Jahr unterwegs und können bereits bei Temperaturen knapp über den Gefrierpunkt fliegen. Sie sind Hohlstängelbrüter und ihr Körper hat zwei Farben: der vordere Teil ist schwarz, der hintere Teil ist orange-gold-farben.
Gehörnte Mauerbiene - Osmia cornuta (Mia)
Mauerbienen sind eine der häufigsten Frühjahrswildbienen und werden mittlerweile gezielt gezüchtet für die Obstbefruchtung von Apfel und Kirsche. Sie sind bereits sehr früh im Jahr unterwegs und können bereits bei Temperaturen knapp über den Gefrierpunkt fliegen. Sie sind Hohlstängelbrüter und ihr Körper hat zwei Farben: der vordere Teil ist schwarz, der hintere Teil ist orange-gold-farben.
Dunkle Erdhummeln gehören zu den häufigsten hier ansässigen Hummelarten. Sie sind am frühsten im Jahr unterwegs und zeichnen sich besonders durch ihre großes und lautes Erscheinungsbild aus. Dunkle Erdhummeln werden für den Bestäubungseinsatz von Tomaten gezüchtet und breiten sich aktuell gigantisch aus. Sie mögen offene Gänseblümchenblüten, so dass sie mit ihrer kurzen Zunge den Nektar erreichen können.
Dunkle Erdhummel - Bombus terrestris (Terris)
Dunkle Erdhummeln gehören zu den häufigsten hier ansässigen Hummelarten. Sie sind am frühsten im Jahr unterwegs und zeichnen sich besonders durch ihre großes und lautes Erscheinungsbild aus. Dunkle Erdhummeln werden für den Bestäubungseinsatz von Tomaten gezüchtet und breiten sich aktuell gigantisch aus. Sie mögen offene Gänseblümchenblüten, so dass sie mit ihrer kurzen Zunge den Nektar erreichen können.
Ähnlich wie Hunde, graben Hosenbienen bis zu 50cm tiefe Gänge in den Boden um dort ihre Brutzellen anzulegen. Auf den Hinterbeinen tragen sie riesige Beinbürsten an denen sie immense Mengen an Pollen sammeln.
Hosenbiene - Dasypoda hirtipes (Hirti)
Ähnlich wie Hunde, graben Hosenbienen bis zu 50cm tiefe Gänge in den Boden um dort ihre Brutzellen anzulegen. Auf den Hinterbeinen tragen sie riesige Beinbürsten an denen sie immense Mengen an Pollen sammeln.
Holzbienen sind die größten unserer Wildbienen – mächtige, laute Brummer mit blauschwarzen Flügeln. Sie fressen sich selbst Gänge in Totholz, um Brutröhren anzulegen. Aufgrund des Klimawandels sind sie heute vor allem in Mitteldeutschland zu finden.
Holzbiene - Xylocopa violacea (Viola)
Holzbienen sind die größten unserer Wildbienen – mächtige, laute Brummer mit blauschwarzen Flügeln. Sie fressen sich selbst Gänge in Totholz, um Brutröhren anzulegen. Aufgrund des Klimawandels sind sie heute vor allem in Mitteldeutschland zu finden.
Maskenbienen sind eher unscheinbare schwarze Wildbienen. Die Männchen haben aber eine interessante Gesichtszeichnung (Maske). Diese „Masken“ sind in gelber oder weißer Farbe und einen großen gelben Fleck auf der Oberseite ihres Thorax. Maskenbienen haben glatte und fast unbehaarte Körper.
Maskenbiene - Hylaeus communis (Leus)
Maskenbienen sind eher unscheinbare schwarze Wildbienen. Die Männchen haben aber eine interessante Gesichtszeichnung (Maske). Diese „Masken“ sind in gelber oder weißer Farbe und einen großen gelben Fleck auf der Oberseite ihres Thorax. Maskenbienen haben glatte und fast unbehaarte Körper.
Blattschneiderbienen schneiden Blattstücke aus den Blättern der Kornelkirsche aus und tapezieren damit ihre Brutzellen aus. Die Pflanze enthält pilzhemmende Bestandteile, die verhindern, dass die Brut verpilzt oder austrocknet. Blattschneiderbienen tragen die Pollen nicht an den Hinterbeinen, sondern unter ihrem Hinterleib, der hellgelb bis tiefgolden erscheint.
Blattschneiderbiene - Megachile centuncularis (Chilli)
Blattschneiderbienen schneiden Blattstücke aus den Blättern der Kornelkirsche aus und tapezieren damit ihre Brutzellen aus. Die Pflanze enthält pilzhemmende Bestandteile, die verhindern, dass die Brut verpilzt oder austrocknet. Blattschneiderbienen tragen die Pollen nicht an den Hinterbeinen, sondern unter ihrem Hinterleib, der hellgelb bis tiefgolden erscheint.
Kegelbienen sehen genauso aus wie ihr Wirt; sie haben jedoch keine Beinbürsten zum Pollensammeln. Sie einen schwarz-weiß gestreiften Hinterleib haben, der bis zum Ende kegelförmig zuläuft.Sie haben auch einen festeren Chitinkörper, daher sind sie in Kämpfen überlegen.  Sie parasitiert das Gelege indem sie die Blattpakete der Blattschneidebiene durchbohrt und somit die Eier in die Brutzelle legt.
Kuckuckwildbiene (Kegelbiene) - Coelioxys inermis (Coelio & Coelia)
Kegelbienen sehen genauso aus wie ihr Wirt; sie haben jedoch keine Beinbürsten zum Pollensammeln. Sie einen schwarz-weiß gestreiften Hinterleib haben, der bis zum Ende kegelförmig zuläuft.Sie haben auch einen festeren Chitinkörper, daher sind sie in Kämpfen überlegen. Sie parasitiert das Gelege indem sie die Blattpakete der Blattschneidebiene durchbohrt und somit die Eier in die Brutzelle legt.
Die Bienen legen ihre Eier in leere Schneckenhäuser der Schnirkelschnecken und bevorraten es mit jeweils einem Pollenpaket. Danach verschließt sie das Schneckenhaus mit Pflanzenbrei und dreht die Öffnung der Schnecke zum Boden. Dann tarnt sie das Scheckenhaus mit Moosstückchen. Als letzten Schritt sammeln sie Tannennadeln und stapeln diese über das Schneckenhaus, um es unsichtbar zu machen.
Schneckenhausbiene - Osmia bicolor (Lor)
Die Bienen legen ihre Eier in leere Schneckenhäuser der Schnirkelschnecken und bevorraten es mit jeweils einem Pollenpaket. Danach verschließt sie das Schneckenhaus mit Pflanzenbrei und dreht die Öffnung der Schnecke zum Boden. Dann tarnt sie das Scheckenhaus mit Moosstückchen. Als letzten Schritt sammeln sie Tannennadeln und stapeln diese über das Schneckenhaus, um es unsichtbar zu machen.
Männliche Gartenwollbienen patrouillieren über den Futterpflanzen Ziest, um das Weibchen begatten zu können. Alle konkurrierenden Insekten werden verjagt. Sie haben eine scharfe Stachelkante an ihrem Körperende, die sie den Störenden in den Leib rammen. Die weiblichen Gartenwollbienen sammeln Pflanzenfasern am Ziest (d.h. sie
Gartenwollbiene - Anthidium manicatum (Mani & Manica)
Männliche Gartenwollbienen patrouillieren über den Futterpflanzen Ziest, um das Weibchen begatten zu können. Alle konkurrierenden Insekten werden verjagt. Sie haben eine scharfe Stachelkante an ihrem Körperende, die sie den Störenden in den Leib rammen. Die weiblichen Gartenwollbienen sammeln Pflanzenfasern am Ziest (d.h. sie "rasieren" die Pflanze), um ihre Eikokons zu weben.
Die Gilbweidrich Schenkelbiene ist eine der wenigen Wildbienenarten, die Pollen und Öl sammeln, um ihre Brutzellen zu bevorraten. Sie sind Bodenbrüter und sammeln Nektar von verschiedenen Pflanzen. Beim Nektarsammeln spreizen sie charakteristischerweise ihre Hinterbeine.
Schenkelbiene - Macropis europaea (Ropa)
Die Gilbweidrich Schenkelbiene ist eine der wenigen Wildbienenarten, die Pollen und Öl sammeln, um ihre Brutzellen zu bevorraten. Sie sind Bodenbrüter und sammeln Nektar von verschiedenen Pflanzen. Beim Nektarsammeln spreizen sie charakteristischerweise ihre Hinterbeine.

Wissenschaftliche Arbeiten

  • Wirzberger, M., Bornemeier, J., Kampel, S., Alvarez Serrano, M. G., Ullmann, L., & Rey, G. D. (im Druck). Umwelt trifft App: Verbindung virtueller und realer Welten in der Bildung für nachhaltige Entwicklung. Umweltpsychologie.

Öffentlichkeitsarbeit

  • Alumni Newsletter TU Chemnitz [PDF]
BeeLife Project Team
BeeLife-Projektmitglieder in virtueller Teamsitzung (07.03.2021)

Kontakt

Dieses Bild zeigt  Ankita Ghorpade
M.Sc.

Ankita Ghorpade

Wissenschaftliche Mitarbeiterin im Projekt "BeeLife"

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