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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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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Von Discord zu DACling: Peter Relan investiert in Projekt der TU Wien

Die neue Forschungsinitiative der TU Wien zum Kampf gegen die Klimakrise erhält Unterstützung vom Incubator "YouWeb IV Impact" eines Silicon Valley Entrepreneurs.
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(v.l.) Peter Relan und Hermann Hofbauer sprechen über die Forschungsinitiative
(v.l.) Peter Relan und Hermann Hofbauer sprechen über die Forschungsinitiative "DAC Impact" der TU Wien, in das Relan investiert © Matthias Heisler

Die erste Forschungsphase von „DAC Impact“ ist bereits abgeschlossen. Bei der Initiative der Technischen Universität Wien (TU Wien) dreht sich alles um die Entwicklung eines DAC-Prototypen. DAC steht für „Direct Air Capture“ und beschreibt einen Prozess, mit dem Kohlendioxid (CO2) aus der Luft gefiltert wird. Damit soll nicht nur die individuelle Raumluft verbessert werden, sondern auch die generelle CO2-Belastung unserer Erdatmosphäre reduziert werden. Der Tech-Gründungsinvestor Peter Relan, der unter anderen in die Gruppenchat-Plattform Discord investierte, hat sich mit seinem „YouWeb IV Impact“ Incubator für ein Millionen-Investment in die Forschungsinitiative der TU entschieden. Im nächsten Schritt soll eine DAC-Einheit „DACling“ für verschiedenste Kontexte entwickelt werden – wie bspw. Einkaufszentren, Klima- und Heizsysteme oder Forschungslabors.

Mit DACling gegen die Erderwärmung

Die dahinterstehende Technologie bezeichnet Peter Relan als Gamechanger. „Wir wollen etwas schaffen, das in unterschiedlichsten Umgebungen – von Büros über Hotels […] bis zu großen DAC-Farmen – funktioniert und mit bereits existierenden, grundlegenden Systemen wie Solarparks oder Klima- und Heizsystemen kombinierbar ist. Die kleine Größe und der modulare Ansatz unseres DACling ermöglichen gleichzeitig weniger aufwendige Genehmigungsprozesse“, meint Relan. Die DAC-Einheit ist dementsprechend modular, dezentral und skalierbar.

Im Zuge der ersten Entwicklungsphase, in der der erste Prototyp entstanden ist, wurde die DAC Core-Technologie entwickelt. Dabei handelt es sich laut Hermann Hofbauer von der TU Wien um den Teil, der die Abscheidung von CO2 aus der Umgebungsluft ermöglicht. Ebenfalls wurde zwischenzeitlich eine kleinere Dimensionierung der Einheit erreicht – der DACling messe aktuell 1x2x0,5 Meter. Der Leiter des Forschungsteams der TU Wien, Hofbauer, wertet die Entwicklungen der letzten 1,5 Jahre als großen Erfolg. „Nun gilt es aus dem Labor heraus auf die Straße zu gehen, unseren DACling zu optimieren und in unterschiedlichen Testumgebungen zu erproben“, meint Hofbauer mit Blick auf die nächsten Schritte.

Kampf gegen die Klimakrise

Der YouWeb IV Impact Incubator ist für Peter Relan ein Weg, Initiativen und Projekte zu unterstützen, die mit neuen Technologien Lösungen zur Bekämpfung der Klimakrise finden – auch um letztendlich jeden einzelnen Menschen zu ermächtigen, selbst aktiv zu werden. „Genau das ist hier der Fall. Stellen Sie sich vor, zu Hause CO2 aus der Luft zu filtern, genauso wie Sie derzeit Sonnenenergie via PV-Modulen am Dacht nutzen können“, erklärt Relan. Für den Forschungsstandort Österreich habe sich der Serial Entrepreneur entschieden, da ihn die hohen F&E-Investments, der gute internationale Ruf der TU Wien und das individuelle Know-how des Forschungsteams überzeugten.

Zweite Forschungsphase steht an

In der zweiten Forschungsphase stehe mitunter die Energieeffizienz im Zentrum. Diese solle um ca. 20 Prozent unter die Benchmark von Carbon Capture gebracht werden und somit auch Kosten unter 100 Euro pro abgeschiedener Tonne CO2 erreicht werden. Gelingen soll das durch die Optimierung des Prozessaufbaus, fortschrittliche Materialien inkl. Wärmeintegration und hydrophobe Adsorbentien.

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