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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Lukas Höber ist Co-Founder und CEO von sequestra | (c) sequestra
Lukas Höber ist Co-Founder und CEO von sequestra | (c) sequestra

Auch wenn die Debatte rund um den Klimawandel bekanntlich nicht geradlinig verläuft: Industrieunternehmen auf der ganzen Welt haben sich teils mehr, teils weniger ambitionierte Ziele in der CO2-Reduktion gesetzt. Die Emission des Treibhausgases kann aber nicht in allen Industrien tatsächlich vermieden werden. Überall, wo der CO2-Ausstoß unweigerlich zum Prozess dazugehört, braucht es andere Lösungen. An einer davon arbeitet das Wiener Startup sequestra – brutkasten berichtete bereits mehrmals.

CO2-Abbindung trifft Recycling

„Wir entwickeln Technologien, mit denen man CO2 stabil in mineralischen Reststoffen oder auch Primärmaterialien abbinden kann“, erklärt Co-Founder und CEO Lukas Höber im Gespräch mit brutkasten. Dabei setzt sequestra auf Abfallprodukte, etwa Schlacken, Aschen, Bauschutt oder Bergbauabfälle. „Die enthalten oft mineralische Verbindungen, die CO2 stabil abbinden können. Das sind vor allem Calcium- und Magnesiumverbindungen“, so der Gründer. Diese Stoffe nutzt sequestra in seinen Reaktoren. Das nach dem Prozess verbleibende Material soll dann nicht einfach deponiert, sondern zurück in den Kreislauf geführt werden, etwa im Straßenbau oder der Betonindustrie.

Weltweit einzigartiges Labor bereits im Einsatz

Das ist der Plan. Denn noch stehen keine sequestra-Anlagen bei Industriekunden – so weit will man Ende 2027 sein. Schon jetzt betreibt das Startup allerdings ein weltweit einzigartiges Labor, in dem Stoffe auf die Nutzbarkeit zur CO2-Abbindung untersucht werden können – brutkasten berichtete. „Firmen aus der ganzen Welt schicken uns bereits ihr Material und wir prüfen es“, sagt Höber.

Das Labor von sequestra ist weltweit einzigartig. | © sequestra

Patentschutz mit Unterstützung der Austria Wirtschaftsservice (aws)

Die technologischen Prozesse, die sequestra für all das nutzt, sind komplex. Und sie sind weltweit einzigartig. Gleichzeitig forschen Mitbewerber auf der ganzen Welt an derartigen Lösungen. Der Schutz der IP durch Patente liegt also auf der Hand. „Wir haben bislang drei Patente angemeldet, bei einem vierten sind wir momentan im Prozess“, erzählt Höber. Dabei wird sequestra auch von der Austria Wirtschaftsservice (aws) unterstützt.

Konkret nutzte das Startup zum einen die Förderung der Austria Wirtschaftsservice (aws) „Freedom to Operate“. „Man muss auch bei den eigenen Prozessen wissen, was man machen darf. Wenn ein einzelner Prozessschritt bereits von jemand anderem patentiert ist, hat man ein Problem. Daher müssen Patentanwälte ermitteln, was noch frei ist“, erklärt Höber.

Zum anderen nationalisiert sequestra gerade zwei seiner bestehenden Patente, eines davon in den USA, Kanada und im Vereinigten Königreich, denn im ersten Schritt galten diese nur innerhalb der EU. „Hier fördert uns die Austria Wirtschaftsservice (aws) im Rahmen des Programms aws Innovationsschutz mit 50 Prozent“, sagt der Gründer. „Das ist ein extrem kostspieliger Prozess, die Förderung hilft uns also sehr.“

„In manchen Fällen ist es auch schlauer, etwas nicht patentieren zu lassen“

Ist es damit mit dem Schutz der Technologie getan? „Patente sind für uns sehr wichtig, manche komplexen Prozessabläufe kann man aber gar nicht patentieren und in manchen Fällen ist es auch schlauer, etwas nicht patentieren zu lassen“, erklärt Höber. Denn nicht nur sei die Patentierung ein teurer und sehr zeitaufwändiger Vorgang. „Sobald etwas patentiert ist, ist es öffentlich für alle auf der Welt einsehbar und in manchen Ländern kann der Patentschutz umgangen werden“, so der Gründer.

Die Lösung für diese Fälle? Geheimhaltung. Tatsächlich habe man aktuell nur rund 20 Prozent der eigenen Technologie patentiert, der Rest seien Betriebsgeheimnisse. „Als schnell wachsendes Tech-Unternehmen kann man es gar nicht anders machen“, ist Höber überzeugt. Er gibt ein internationales Beispiel: „SpaceX praktiziert das enorm. Trotz der Größe hat das Unternehmen nur ca. 500 Patente. Der Rest läuft über Geschäftsgeheimnisse, um schnell zu sein.“

Rasante Weiterentwicklung – technologisch und am Markt

Und diese Geschwindigkeit brauche man, denn die technologische Entwicklung geht auch bei sequestra zügig weiter. Ein aktuelles Forschungsprojekt, das auch von der FFG gefördert wird, soll etwa die Einsatzmöglichkeit der Technologie auf ein anderes Level heben. „Im Moment brauchen wir für unsere Reaktoren noch hochreine CO2-Ströme, die nur in bestimmten Verfahren entstehen, etwa in Biogas-Anlagen. Mit diesem Entwicklungsschritt wollen wir auch Abgase verarbeiten können, die einen weit geringeren CO2-Anteil haben“, sagt der Gründer.

Und nicht nur technologisch entwickelt sich das Startup rasant weiter, wie Höber, den wir per Videocall auf einer Konferenz in Südafrika erreichen, erzählt: „Ich spreche hier unter anderem mit Bergbauunternehmen. Danach geht es für mich weiter nach Südostasien. Das Potenzial ist enorm und die Nachfrage nicht nur in Europa hoch.“


Disclaimer: Dieser Artikel ist im Rahmen einer Medienbeauftragung mit der Austria Wirtschaftsservice (aws) entstanden.

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