Honigbienen: Ein Blick in den Stock eines der besten Teams der Natur

Was Honigbienen besonders macht

Es sind mehr als 20.000 Bienenarten bekannt, doch nur eine kleine Gruppe davon sind echte Honigbienen. Sie gehören zur Gattung Apis innerhalb der Echten Bienen (Apidae), der größten Bienenfamilie. Wissenschaftler unterscheiden nur etwa zehn heute lebende Apis-Arten. Die Gattung ist sehr wahrscheinlich in Süd- und Südostasien entstanden, wo auch heute noch die meisten ihrer Arten leben.

Drei Merkmale unterscheiden Honigbienen von fast allen anderen Bienen. Erstens sind sie eusozial: Sie leben in großen, dauerhaften Völkern mit einer so strengen Arbeitsteilung, dass eine einzelne Biene allein nicht lange überleben kann. Zweitens bauen sie langlebige Nester aus Waben mit sechseckigen Wachszellen. Drittens lagern sie überschüssige Nahrung als Honig ein, sodass ein Volk kalte Winter oder Trockenzeiten ohne Blüten übersteht. Genau dieser Vorrat an süßer, energiereicher Nahrung ist der Grund, warum Bienennester von so vielen Tieren geplündert werden – von Bären und Honigdachsen bis zu menschlichen Honigjägern.

Die bekannteste Art ist die Westliche Honigbiene (Apis mellifera). Ursprünglich in Europa, Afrika und Westasien heimisch, wird sie heute von Imkern auf allen Kontinenten außer der Antarktis gehalten. Zu ihren Verwandten gehören die Östliche Honigbiene (Apis cerana) aus Asien, die Riesenhonigbiene (Apis dorsata), die riesige Einzelwaben an Felsen und hohen Bäumen aufhängt, und die winzige Zwerghonigbiene (Apis florea), deren handtellergroße Wabe oft um einen dünnen Ast herum gebaut wird.

Das Leben im Bienenvolk

Ein gesundes Volk der Westlichen Honigbiene kann im Sommer Zehntausende Bienen umfassen. Dennoch gehören sie alle nur drei Typen an, den sogenannten Kasten, jede mit eigenem Körperbau und eigener Aufgabe.

Die Königin

Jedes Volk hat normalerweise eine einzige Königin, die Mutter fast aller Bienen im Stock. Sie ist länger als die Arbeiterinnen und hat einen gestreckten Hinterleib, der fürs Eierlegen gebaut ist. Auf dem Höhepunkt der Saison kann sie mehr als tausend Eier pro Tag legen. Trotz ihres Titels erteilt die Königin keine Befehle. Ihr Einfluss ist vor allem chemischer Art: Sie gibt eine Duftmischung ab, das Königinnenpheromon, das sich im Volk verbreitet, wenn Bienen einander berühren und füttern. Es signalisiert den Arbeiterinnen, dass eine gesunde Königin da ist, und hält sie davon ab, neue Königinnen aufzuziehen. Eine Königin kann mehrere Jahre alt werden, weit länger als jede Arbeiterin.

Die Arbeiterinnen

Arbeiterinnen sind Weibchen, legen aber normalerweise keine Eier. Alles andere erledigen sie: Sie putzen, füttern die Brut, bauen Waben, bewachen den Eingang, kühlen und wärmen das Nest und sammeln Nahrung und Wasser. Bemerkenswert ist, dass eine Arbeiterin mit zunehmendem Alter die Aufgabe wechselt. Junge Arbeiterinnen bleiben im Stock, putzen Zellen und füttern Larven. Arbeiterinnen mittleren Alters erzeugen Wachs, bauen Waben und verarbeiten Nahrung. Erst im letzten Lebensabschnitt wird eine Arbeiterin zur Sammlerin und fliegt hinaus zu den Blüten. Im Sommer dauert dieses arbeitsreiche Leben nur etwa fünf bis sechs Wochen, während im Herbst geborene Arbeiterinnen mehrere Monate überleben können, um das Volk durch den Winter zu bringen.

Die Drohnen

Drohnen sind die Männchen. Sie sind größer und gedrungener als Arbeiterinnen und haben riesige Augen, die oben am Kopf zusammenstoßen und ihnen helfen, eine Königin im Flug zu erspähen. Drohnen haben keinen Stachel, sammeln keine Nahrung und können sich nicht einmal richtig selbst ernähren. Ihre einzige Aufgabe ist es, sich mit jungen Königinnen aus anderen Völkern zu paaren. Wenn der Herbst kommt und die Nahrung knapp wird, drängen die Arbeiterinnen die verbliebenen Drohnen aus dem Stock.

Vom Ei zur erwachsenen Biene

Honigbienen entwickeln sich durch vollständige Metamorphose: Ei, Larve, Puppe und erwachsenes Tier. Jede Biene beginnt als winziges Ei, das aufrecht am Boden einer Wachszelle steht. Nach etwa drei Tagen schlüpft daraus eine weiße, beinlose Larve, die von Arbeiterinnen viele Male am Tag gefüttert wird.

Was eine weibliche Larve frisst, entscheidet über ihre Zukunft. Alle jungen Larven erhalten zunächst Gelée royale, ein eiweißreiches Sekret aus Drüsen im Kopf der Ammenbienen. Larven, aus denen Arbeiterinnen werden sollen, bekommen bald Futter, das auch Honig und Pollen enthält. Eine Larve, die zur Königin werden soll, wächst in einer besonderen, größeren Zelle heran und wird während ihrer gesamten Entwicklung mit Gelée royale gefüttert. Aus demselben Ei kann also eine Arbeiterin oder eine Königin werden – allein abhängig von Nahrung und Pflege.

Das Geschlecht einer Biene wird auf andere Weise bestimmt. Aus befruchteten Eiern entstehen Weibchen (Arbeiterinnen oder Königinnen), aus unbefruchteten Eiern Männchen. Dieses System heißt Haplodiploidie und bedeutet, dass Drohnen eine Mutter, aber keinen Vater haben.

Die Entwicklungszeiten unterscheiden sich je nach Kaste. Eine Königin braucht vom Ei bis zum erwachsenen Tier etwa 16 Tage, eine Arbeiterin etwa 21 Tage und eine Drohne etwa 24 Tage. Ist eine Larve ausgewachsen, verschließen die Arbeiterinnen ihre Zelle mit einem Wachsdeckel. Darin verwandelt sich die Biene in eine Puppe und schließlich in ein erwachsenes Tier, das sich nach draußen nagt.

Einige Tage nach dem Schlüpfen verlässt eine junge Königin den Stock zu ihren Hochzeitsflügen. Hoch in der Luft, an Orten, an denen sich Drohnen vieler Völker sammeln, paart sie sich mit mehreren Drohnen, die kurz nach der Paarung sterben. Ihr Sperma speichert sie in einem besonderen Organ und nutzt es für den Rest ihres Lebens, ohne sich jemals wieder paaren zu müssen.

Wachs und das perfekte Sechseck

Honigbienen stellen ihr Baumaterial selbst her. Arbeiterinnen eines bestimmten Alters besitzen an der Unterseite des Hinterleibs vier Paar Wachsdrüsen, die kleine, dünne Wachsplättchen absondern. Die Bienen kauen und formen diese Plättchen mit ihren Kiefern und drücken sie an die richtige Stelle. Die Wachsproduktion kostet viel Energie, und die Bienen müssen dafür große Mengen Honig fressen.

Die Wabe besteht aus zwei Schichten sechseckiger Zellen, die Rücken an Rücken liegen und senkrecht hängen. Dieselben Zellen dienen als Wiegen für heranwachsende Bienen und als Vorratsgefäße für Honig und Pollen. Das Sechseck ist kein Zufall. Unter den Formen, die eine ebene Fläche lückenlos bedecken können, umschließt das Sechseck eine gegebene Fläche mit der kürzesten Gesamtlänge der Wände – es spart also Wachs. Mathematiker vermuteten das schon lange, und 1999 veröffentlichte der amerikanische Mathematiker Thomas Hales einen Beweis der sogenannten Bienenwabenvermutung.

Wie aus Nektar Honig wird

Honig beginnt als Nektar, eine wässrige, zuckerhaltige Flüssigkeit, die Blüten produzieren, um Bestäuber anzulocken. Eine Sammlerin saugt den Nektar mit ihrer langen, röhrenartigen Zunge auf und trägt ihn in einem besonderen Magen nach Hause, dem Honigmagen oder Kropf, der von dem Magen getrennt ist, mit dem sie ihre eigene Nahrung verdaut.

Zurück im Stock gibt sie den Nektar von Mund zu Mund an jüngere Stockbienen weiter. Dabei spalten Enzyme der Bienen, vor allem eines namens Invertase, Saccharose in zwei einfachere Zucker auf: Glukose und Fruktose. Die Stockbienen verteilen die Flüssigkeit dann in dünnen Schichten in den Zellen, und das Volk fächelt mit den Flügeln Luft darüber, wodurch ein Großteil des Wassers verdunstet. Ist der Honig dick genug – meist besteht dann weniger als ein Fünftel seines Gewichts aus Wasser –, verschließen die Bienen die Zelle mit einem Wachsdeckel.

Das Ergebnis ist ein Lebensmittel, das Mikroben nur sehr schwer verderben können: Es enthält so viel Zucker und so wenig Wasser, dass Bakterien und Schimmelpilze nicht wachsen können, und es ist außerdem leicht sauer. Archäologen haben in altägyptischen Gräbern Honig gefunden, der Tausende von Jahren überdauert hatte.

Die Honigherstellung erfordert enormen Aufwand. Eine einzelne Arbeiterin erzeugt in ihrem ganzen Leben nur etwa ein Zwölftel eines Teelöffels Honig. Jedes Glas steht also für die Arbeit sehr vieler Bienen und unzählige Blütenbesuche. Bienen sammeln außerdem Pollen, der Eiweiß liefert und in kleinen Körbchen an den Hinterbeinen nach Hause getragen wird, sowie Propolis, eine klebrige Mischung aus Pflanzenharzen, mit der sie Spalten im Nest abdichten und Keime in Schach halten.

Der Schwänzeltanz: eine Sprache aus Bewegung

Eine der berühmtesten Entdeckungen der Verhaltensforschung ist, dass Honigbienen einander mitteilen können, wo es Nahrung gibt. Der österreichische Forscher Karl von Frisch verbrachte Jahrzehnte damit, diese Kommunikation zu entschlüsseln, und erhielt 1973 gemeinsam mit anderen den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für seine Arbeiten zum Verhalten von Tieren.

Findet eine Sammlerin weit vom Stock entfernt eine ergiebige Blütenfläche, kehrt sie zurück und führt auf der senkrechten Wabenfläche im Dunkel des Nests den Schwänzeltanz auf. Sie läuft in gerader Linie vorwärts und schüttelt dabei ihren Hinterleib hin und her, dann kehrt sie in einem Bogen zum Ausgangspunkt zurück und wiederholt den Lauf, oft viele Male.

• Richtung: Der Winkel des Schwänzellaufs gegenüber der Senkrechten auf der Wabe zeigt den Winkel zwischen der Futterquelle und der Richtung der Sonne an. Ein Lauf senkrecht nach oben bedeutet „fliege zur Sonne“, ein Lauf senkrecht nach unten „fliege von der Sonne weg“.
• Entfernung: Je länger der Schwänzelabschnitt dauert, desto weiter entfernt ist die Nahrung.
• Qualität: Eine Sammlerin, die eine besonders gute Quelle gefunden hat, tanzt lebhafter und wiederholt den Tanz häufiger, wodurch sie mehr Stockgenossinnen anwirbt.

Für Nahrung in der Nähe des Stocks verwenden Bienen einen einfacheren Rundtanz, der die anderen auffordert, in der Umgebung zu suchen. Die Nachfolgerinnen lernen außerdem den Duft der Blüten am Körper der Tänzerin kennen. Bienen berücksichtigen sogar die Wanderung der Sonne über den Himmel im Laufe des Tages – eine beeindruckende Leistung für ein Insekt, dessen Gehirn kleiner als ein Reiskorn ist.

Sinne, Flug und Verteidigung

Die Welt mit anderen Augen sehen

Honigbienen haben fünf Augen: zwei große Facettenaugen aus Tausenden winziger Einheiten und drei kleine Punktaugen, sogenannte Ocellen, oben auf dem Kopf. Rot können Bienen kaum sehen, dafür aber ultraviolettes Licht, das für uns unsichtbar ist. Viele Blüten tragen ultraviolette Muster, manchmal Saftmale genannt, die den Bienen den Weg zum Nektar weisen. Bienen können außerdem das Muster des polarisierten Lichts am Himmel wahrnehmen. Das hilft ihnen, die Richtung der Sonne zu finden, selbst wenn sie hinter Wolken verborgen ist.

Der berühmte Stich

Nur Weibchen können stechen, denn der Stachel ist ein umgewandelter Legeapparat. Der Stachel einer Arbeiterin hat nach hinten gerichtete Widerhaken. Sticht sie ein Säugetier, verfangen sich die Widerhaken in der elastischen Haut, und wenn die Biene sich losreißt, wird der Stachel samt Giftblase aus ihrem Körper gerissen, sodass sie stirbt. Sticht sie dagegen andere Insekten, kann sie den Stachel meist wieder herausziehen. Die Königin hat einen glatteren Stachel und setzt ihn hauptsächlich gegen rivalisierende Königinnen ein. Eine stechende Biene gibt zudem ein Alarmpheromon ab, das ein wenig nach Bananen riecht und andere Wächterinnen zur Verteidigung ruft.

Das Nest heizen und kühlen

Honigbienen regeln die Temperatur ihres Zuhauses mit erstaunlicher Genauigkeit. Der Bereich, in dem sich junge Bienen entwickeln, wird bei etwa 34 bis 35 °C gehalten. An heißen Tagen fächeln Arbeiterinnen mit den Flügeln und verteilen Wassertröpfchen, um den Stock durch Verdunstung zu kühlen. Im Winter bilden sie eine dichte Traube und lassen ihre Flugmuskeln zittern, um Wärme zu erzeugen, wobei sie nach und nach eingelagerten Honig als Brennstoff verzehren. Anders als viele Insekten hält ein Honigbienenvolk keinen Winterschlaf, sondern bleibt den ganzen Winter über aktiv.

Japanische Honigbienen, eine Form der Östlichen Honigbiene, nutzen diese Wärme als Waffe. Dringt eine Riesenhornisse in ihr Nest ein, umschließen Hunderte Bienen sie zu einer dichten Kugel und lassen ihre Muskeln vibrieren, wodurch die Temperatur im Inneren der Kugel auf etwa 46 °C steigt. Die Hornisse überlebt diese Hitze nicht, die Bienen dagegen schon.

Schwärmen: wie sich Völker vermehren

Eine einzelne Biene wird in einem Stock geboren, ein ganzes Volk dagegen durch das Schwärmen. Wird es einem Volk im Frühling zu eng, ziehen die Arbeiterinnen neue Königinnen auf. Bevor die erste von ihnen schlüpft, verlässt die alte Königin den Stock mit einem großen Teil der Arbeiterinnen, oft etwa der Hälfte der Bienen oder mehr. Der Schwarm lässt sich vorübergehend an einem Ast oder einer anderen Fläche nieder und bildet eine hängende Traube, während die im alten Nest verbliebenen Bienen mit einer neuen Königin weitermachen.

Von der Traube aus fliegen einige Hundert erfahrene Spurbienen los, um mögliche neue Behausungen wie hohle Bäume zu begutachten. Jede Kundschafterin meldet ihren Fund mit Tänzen, und bessere Orte gewinnen immer mehr Unterstützerinnen. Der amerikanische Biologe Thomas Seeley, der diesen Vorgang viele Jahre lang erforschte, zeigte, dass der Schwarm eine Entscheidung trifft, sobald sich genug Kundschafterinnen an einem Ort versammeln – eine Art kollektive Abstimmung, die er in seinem Buch Honeybee Democracy beschrieb. Dann hebt der ganze Schwarm ab und fliegt zu seinem gewählten Zuhause.

Honigbienen und Menschen

Von der Honigjagd zur Imkerei

Menschen sind seit prähistorischer Zeit auf der Suche nach Honig. Eine Felsmalerei in den Cuevas de la Araña bei Valencia in Spanien, die auf etwa 8000 Jahre geschätzt wird, zeigt einen Menschen, der hinaufklettert, um Honig aus einem wilden Nest zu holen, während Bienen um ihn herumfliegen. Einige der ältesten jemals gefundenen Honigreste stammen aus Georgien: Archäologen entdeckten Honigspuren in Tongefäßen aus einem Grab bei Bordschomi, das rund 5000 Jahre alt ist.

Die alten Ägypter hielten Bienen in Röhren aus Ton oder Lehm und stellten die Bienenhaltung vor mehr als 4000 Jahren auf Tempelreliefs dar. Honig war ihr wichtigstes Süßungsmittel, und Bienenwachs wurde in der Medizin, in der Kunst und bei der Mumifizierung verwendet. In Tel Rehov in Israel fanden Archäologen die Überreste eines etwa 3000 Jahre alten Bienenstands mit Reihen von Tonbeuten.

Die moderne Beute

Den größten Teil der Geschichte hindurch erntete man Honig, indem man Waben aufbrach oder zerstörte. Das änderte sich 1851, als der amerikanische Geistliche Lorenzo Langstroth eine Beute mit beweglichen Holzrähmchen entwarf. Seine entscheidende Erkenntnis war der Bienenabstand (englisch „bee space“): ein Zwischenraum von knapp einem Zentimeter, den Bienen als Durchgang freilassen, statt ihn mit Wabenbau oder Propolis zu füllen. Indem sie genau diesen Abstand rund um jedes Rähmchen ließen, konnten Imker Waben herausheben, das Volk kontrollieren und Honig ernten, ohne den Bienen zu schaden. Die meisten modernen Beuten beruhen noch immer auf seinem Entwurf.

Die Westliche Honigbiene wurde von Menschen in alle Welt gebracht. In Amerika, Australien und Neuseeland ist sie nicht heimisch; nach Nordamerika brachten sie europäische Siedler im 17. Jahrhundert. 1956 wurden Bienen aus Afrika für Zuchtversuche nach Brasilien gebracht, und einige entkamen. Ihre Nachkommen, bekannt als Afrikanisierte Honigbienen, breiteten sich über große Teile Süd- und Mittelamerikas bis in den Süden der Vereinigten Staaten aus. Sie sind dafür bekannt, ihre Nester weit heftiger zu verteidigen als europäische Bienen.

Bestäubung und die Gefahren für Bienen

Honig mag das bekannteste Bienenprodukt sein, doch das größte Geschenk der Honigbienen ist die Bestäubung. Während eine Sammlerin von Blüte zu Blüte fliegt, bleiben Pollenkörner an den verzweigten Haaren ihres Körpers haften und gelangen zur nächsten Blüte, sodass Pflanzen Samen und Früchte bilden können. Für Landwirte sind Honigbienen besonders nützlich, weil man Völker dorthin bringen kann, wo sie gebraucht werden. Äpfel, Kirschen, Heidelbeeren, Melonen, Sonnenblumen und viele andere Kulturpflanzen profitieren von ihren Besuchen. Die Mandelplantagen Kaliforniens sind so stark auf Honigbienen angewiesen, dass Imker jedes Frühjahr Bienenstöcke aus den gesamten Vereinigten Staaten per Lastwagen dorthin bringen.

Honigbienen sind jedoch nicht die einzigen Bestäuber. Hummeln, Solitärbienen, Fliegen, Schmetterlinge und andere Tiere bestäuben ebenfalls Kultur- und Wildpflanzen, und manche Pflanzen werden von ihnen besser bestäubt als von Honigbienen.

Imker in vielen Ländern haben in den letzten Jahrzehnten schwere Völkerverluste gemeldet. Oft wirken mehrere Probleme zusammen:

• Die Varroamilbe (Varroa destructor), ein Parasit, der ursprünglich auf der Östlichen Honigbiene lebte, ging auf die Westliche Honigbiene über und verbreitete sich über den größten Teil der Welt. Sie ernährt sich von Bienen, überträgt Viren und gilt als eine der größten Bedrohungen für die Imkerei.
• Pestizide, darunter eine Gruppe von Insektiziden namens Neonicotinoide, können die Fähigkeit der Bienen beeinträchtigen, sich zu orientieren und Nahrung zu sammeln. Die Europäische Union hat den Einsatz mehrerer dieser Mittel im Freiland eingeschränkt.
• Der Verlust von Blüten durch große Monokulturen, Bebauung und aufgeräumte, blütenarme Landschaften lässt den Bienen weniger abwechslungsreiche Nahrung.
• Krankheiten wie die von Bakterien verursachte Faulbrut und Infektionen mit mikroskopisch kleinen Pilzen der Gattung Nosema schwächen die Völker.

2006 begannen Imker in den Vereinigten Staaten ein rätselhaftes Problem zu melden, das später den Namen Colony Collapse Disorder erhielt: Aus scheinbar gesunden Stöcken verschwanden die meisten Arbeiterinnen, während Königin und Vorräte zurückblieben. Wissenschaftler konnten es nicht auf eine einzige Ursache zurückführen; heute nimmt man allgemein an, dass es aus einer Kombination von Belastungen wie den oben genannten entsteht.

Überraschende Fakten über Honigbienen

• Eine Honigbiene schlägt etwa 200-mal pro Sekunde mit den Flügeln, was ihr bekanntes Summen erzeugt.
• Der Honigdachs verdankt seinen Namen seiner Vorliebe für Bienennester. In Teilen Afrikas führt ein Vogel namens Großer Honiganzeiger Menschen zu wilden Bienennestern und frisst danach das zurückgelassene Wachs und die Larven.
• Bienen nutzen einen besonderen Duft aus einer Drüse nahe der Hinterleibsspitze, das Nasonov-Pheromon, um Stockgenossinnen zum Flugloch oder zu einem neuen Zuhause zu lotsen. Manchmal sieht man Arbeiterinnen mit erhobenem Hinterleib am Eingang stehen und diesen Duft in die Luft fächeln.
• Babys unter einem Jahr sollte man niemals Honig geben, denn er kann Bakteriensporen enthalten, mit denen ihr noch unreifes Verdauungssystem nicht zurechtkommt.
• Bienenwachs wird seit Tausenden von Jahren für Kerzen, Siegel, Polituren und Gussformen für Bronzeskulpturen verwendet und kommt bis heute in Kosmetik und Lebensmitteln zum Einsatz.
• Arbeiterinnen halten den Stock bemerkenswert sauber: Sie entfernen tote Bienen, und gesunde Bienen vermeiden es, sich im Nest zu entleeren, sondern warten auf einen Flug nach draußen.

Von ihrer Tanzsprache über ihre Wachsarchitektur bis zu ihrer Rolle bei der Ernährung der Welt zeigt die Honigbiene, wie weit Zusammenarbeit ein winziges Tier bringen kann. Jede Arbeiterin lebt nur wenige Wochen, doch gemeinsam verhält sich das Volk fast wie ein einziger Organismus, der jahrelang leben, für den Winter vorsorgen und sich sein eigenes Zuhause aussuchen kann.