26.07.2017

Wie mit Big Data das Bienensterben verhindert werden soll

Das Startup „Beeand.me“ aus Montenegro hat ein Monitoring-System für Bienenstöcke entwickelt. Mithilfe von Big-Data-Analysen wollen die Jungunternehmer Bienen besser verstehen, die Ursachen für das Bienensterben finden und Imkern die Arbeit erleichtern.
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(c) Foto: Fotolia

Es sollte lediglich eine kleine Hilfestellung für den Großvater von Elma Hot werden, einen Imker aus Montenegro. Alle zehn Tage verbrachte er viele Stunden in den montenegrinischen Bergen, um zu sehen, ob es seinen Bienen auch gut gehe. Die Idee, den Großvater etwas zu entlasten, war der Anfang für Beeand.me. Die Softwarespezialistin Elma Hot begann 2015 gemeinsam mit dem Hardware-Entwickler und Doktoranden Alija Dervic, ein Monitoring-System zu entwickeln, das Imkern dabei helfen soll, einen besseren Überblick über die Vorgänge in ihren Bienenstöcken zu erhalten. Dass diese Big-Data-Lösung wertvolle wissenschaftliche Erkenntnisse über das Verhalten von Bienen und auch das Bienensterben liefern kann, wurde ihnen erst später bewusst.

Überall abrufbar

Mittels einer schmalbandigen Funktechnik namens Narrowband Internet of Things (NB-IoT) sammelt das System relevante Daten, speichert sie in der Cloud und der Imker kann sie jederzeit via SMS, Smartphone oder Webbrowser abrufen. In jedem Bienenstock befindet sich eine mit zahlreichen Sensoren ausgestattete Monitoring-Station. „Wir messen die Feuchtigkeit, Temperatur, das Gewicht und die Geräuschkulisse im Bienenstock – unser Tool ist sozusagen ein Babyphon für Bienen“, erklärt Elma Hot. Anhand der vier Komponenten lässt sich sehr gut eruieren, wie es den Bienen geht. Der Geräuschpegel gibt Auskunft über den Gesundheitszustand der Insekten. Wird es lauter oder leiser im Bienenstock, heißt das, dass mit dem Volk etwas nicht stimmt.Die Temperatur im Stock wiederum lässt Rückschlüsse auf die Aktivität der Bienen zu: Ist sie höher, sind die Insekten fleißiger und der Bienenstock wird schwerer, da sie mehr Honig produzieren. Die NB-IoT-Netzwerktechnologie eignet sich hier sehr gut, da die Reichweite größer ist als bei gewöhnlichen Handynetzwerken. „Die Robustheit und die lange Akkulaufzeit kombiniert mit einem wettbewerbsfähigen Preis spielen eine essenzielle Rolle für uns“, ergänzt Hot.

Unbekannte Ursache

„Wenn die Biene einmal von der Erde verschwindet, hat der Mensch nur noch vier Jahre zu leben“ – ob Albert Einstein das wirklich gesagt hat, ist ungeklärt – ebenso die Gründe für das drastische Bienensterben. „Wir wissen nicht, warum Bienen sterben. Pestizide, elektromagnetische Wellen oder Signale – all diese Faktoren kommen infrage, vielleicht sind es aber auch ganz andere Gründe. Mit gezieltem Data-Mining erhoffen wir uns, bald mehr über die Gründe für das Sterben der Tiere zu wissen“, sagt Beeand.me-Gründerin Hot. Gemeinsam mit Experten sollen künftig die Daten ausgewertet werden, in der Hoffnung, Muster und Zusammenhänge zwischen dem Sterben von Bienenvölkern und Umwelteinflüssen zu entdecken. Dazu werden sogenannte Heat Maps erstellt, die zeigen sollen, an welchen Orten es mit größerer Wahrscheinlichkeit zum Bienensterben kommt. Gut steht es jedenfalls nicht um die Bienen: Beispielsweise starb in den USA während der vergangenen drei Jahre die Hälfte der dort lebenden Bienen. In China sind Menschen teilweise schon jetzt dazu gezwungen, Pflanzen händisch zu bestäuben, und in manchen Ländern wird bereits an der Entwicklung von Roboterbienen gearbeitet. Die Menschheit sei aber noch nicht bereit für Roboterbienen oder Ähnliches, wir müssten etwas gegen das Bienensterben unternehmen, meint Alija Dervic besorgt. Immerhin sind Bienen auch ein wichtiger Faktor in der landwirtschaftlichen Wertschöpfung, sie bestäuben 80 Prozent unserer Nutz- und Wildpflanzen.

In Montenegro leben rund 620.000 Menschen. Beeand.me ist überhaupt erst das dritte Software-Startup des Landes „In Österreich haben wir viele Möglichkeiten und viele potenzielle Partner“, sagt Hot. Sozusagen als Pilotprojekt hat Beeand.me kostenlos 50 Geräte an Imker in ganz Österreich verteilt – einerseits, um Feedback zum Produkt zu bekommen, andererseits, um die ersten Daten zu sammeln. „Wir müssen noch die optimalen Algorithmen entwickeln. Eine volle Datenbank ohne die richtigen Informationen und das entsprechende Data-Mining ist nutzlos“, erklärt die 24-Jährige, deren Masterarbeit von Data-Mining handelt. Aus einer kleinen Idee hat sich für Beeand.me ein ambitioniertes Projekt entwickelt: „Wir wollen den Imkern, den Bienen und schlussendlich auch der Menschheit helfen.“

Verkaufsstart 2018

Der offizielle Rollout des Startups soll im kommenden Jahr erfolgen. Die Kosten für das Ausrüsten eines Bienenstocks werden bei etwa 700 Euro starten, allerdings gibt es von der Europäischen Union eine Förderung in Höhe von 43 Prozent, wodurch sich die Kosten auf gut 400 Euro belaufen. Den Gründern zufolge sollen sich die Anschaffungskosten nach fünf Jahren amortisiert haben. Attraktiv ist Beeand.me nicht nur für Imker am Land: An vielen prominenten Plätzen wie etwa dem Dach des Wiener Rathauses (seit 2012) sind Bienen angesiedelt, auch auf Dächern von großen Firmen, Hotels oder Casinos werden Bienenstöcke immer beliebter. Wer den urbanen Bereich grüner gestalten möchte, liegt mit Bienen voll im Trend. Außerdem sind die Insekten gut fürs Image.

Jeden Bienenstock jederzeit und unabhängig von dessen Standort überwachen zu können bedeutet Zeit- und Kostenersparnis für jeden Imker. „Wir rechnen damit, dass ein Imker 25 Prozent mehr Bienenstöcke betreuen kann, was wiederum zu einer Gewinnsteigerung von 25 Prozent führt“, erklärt Martin Bittner, Business Angel von Beeand.me. Ein Bienenvolk produziert pro Stock zwischen 20 und 30 Kilogramm Honig pro Jahr. In einem Bienenstock leben in der Regel 50.000 bis 70.000 Bienen. Die Insekten legen etwa 100.000 Kilometer zurück, um ein Kilogramm Honig zu produzieren, und besuchen dafür zwischen ein und sechs Millionen Blüten.

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Der neue NanoPro VT (c) UpNano

Dank der 2PP-3D-Technologie (Zwei-Photonen-Polymerisation) kann UpNano hochpräzise Strukturen im Mikro- und Nanobereich drucken. Dadurch wird die Herstellung großer Mengen von bislang nicht realisierbaren Mikroteilen für industrielle Produktionsprozesse möglich. Darüber hinaus bietet das Unternehmen die Möglichkeit, lebende Zellen für biologische Anwendungen zu drucken – brutkasten berichtete.

Mit dem neuen NanoPro VT führt UpNano nun ein vollständig integriertes, auf 2PP-Technologie basierendes Servicemodell ein. Dieses Angebot stellt laut eigenen Angaben den „weltweit ersten Service für die Serienfertigung von 2PP-3D-gedruckten Mikroteilen“ dar.

NanoPro ermöglicht hohe Skalierung von industriellen Mikroteilen

Die präzise Fertigung von Prototypen mittels 2PP-3D-Druck hat die Entwicklungsprozesse in zahlreichen Industrien transformiert. Allerdings gab es bisher immer einen entscheidenden Nachteil: Die langen Produktionszeiten. Mit der Einführung des NanoPro-Services möchte UpNano genau dieses Problem lösen. Das Angebot soll neue Möglichkeiten in der Skalierung und Massenfertigung industrieller Mikroteile eröffnen. Dabei setzt NanoPro auf ein effizientes und kostensparendes Verfahren, um die Produktion von Polymer-Kleinteilen mit 2PP-3D-Druck zu skalieren.

Zum Launch äußert sich UpNano-CEO Bernhard Küenburg: „Wir sind sehr stolz darauf, unseren Kunden mit der Nutzung dieses Hochleistungsdruckers den allerersten voll integrierten Service für die Produktion von Mikroteilen, die bisher nicht produzierbar waren in industriellen Mengen anbieten zu können. […] Ob Prototyping, Batch- oder Serienproduktion – wir bieten maßgeschneiderte Lösungen bis hin zur weltweiten Auslieferung“.

Hohe Leistungsfähigkeit

Das patentierte Drucksystem NanoPro VT erlaubt eine Leistungsfähigkeit von 32 Megavoxel (Millionen Volumenpixel) pro Sekunde. Laut CTO Peter Gruber eröffnet dies die Möglichkeit, „Millionen identischer Teile zu drucken – oder eine gleiche Anzahl mit individuellen Merkmalen. Dazu bietet der NanoPro VT eine Detailauflösung von unter 100 nm. Auch die Möglichkeit, 200 mal 200 Millimeter große Substrate vollflächig zu bedrucken ist bislang einzigartig“.

Mit der Einführung des integrierten NanoPro-Services können Nutzer:innen der NanoOne-Serie ihre Designs nun nahtlos in die Serienfertigung überführen. Erste Schritte wie die Designerstellung und das Drucken von Prototypen werden dabei intern durchgeführt, wobei Kund:innen während des gesamten Prozesses von eine:r Expert:in unterstützt werden. CEO Küenburg hebt hervor, dass Kund:innen durch diesen Service „keinen Reinraum, keine Post-Processing-Geräte und auch in keine eigene Messtechnik oder Qualitätskontrolle für den 2PP 3D-Druck investieren müssen“.

UpNano will Produktionsprozesse beschleunigen

Das Wiener Startup UpNano positioniert sich als High-Tech-Unternehmen mit Fokus auf die Entwicklung, Produktion und Vermarktung hochauflösender 3D-Drucker. Dabei bietet UpNano seinen Kund:innen ein umfassendes Gesamtpaket aus Hardware, Software und optimierten Druckmaterialien, um die Fertigung von polymeren Mikroteilen zu ermöglichen. Seit seiner Gründung im Jahr 2018 verfolgt das Unternehmen das Ziel, Produktionsprozesse zu beschleunigen, die Detailauflösung kontinuierlich zu verbessern und das verfügbare Material-Portfolio stetig zu erweitern.

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