Zukunft Biene


Nummer: 100972
Akronym: Zukunft Biene
Titel (deutsch): Zukunft Biene - Grundlagenforschungsprojekt zur Förderung des Bienenschutzes und der Bienengesundheit
Projektstart: 20.02.2014
Projektende: 05.11.2018
AuftragnehmerIn: Karl-Franzens-Universität Graz - Naturwissenschaftliche Fakultät, Institut für Zoologie
Projektleitung: Univ. Prof. i. R. Dr. Karl Crailsheim
Finanzierungsstellen: Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft
Amt der Burgenländischen Landesregierung
Amt der Kärntner Landesregierung
Amt der Niederösterreichischen Landesregierung
Amt der Oberösterreichischen Landesregierung
Amt der Salzburger Landesregierung
Amt der Steiermärkischen Landesregierung
Amt der Tiroler Landesregierung
Amt der Vorarlberger Landesregierung
Amt der Wiener Landesregierung
Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus
Wissenschaftszweig: NATURWISSENSCHAFTEN / Biologie, Botanik, Zoologie / Allgemeine Biologie / NATURWISSENSCHAFTEN

Zielsetzung

Das Projekt „Zukunft Biene“ hat die Erforschung der Bienengesundheit in Österreich und den Einfluss der landwirtschaftlichen Produktion, der Imkerei und der Witterungsverhältnisse auf Völker- und Bienenverluste zum Ziel. Es ist auf 3 Jahre angelegt und soll durch angewandte Forschung und Grundlagenforschung die Ursachen von Bienenverlusten beleuchten bzw. identifizieren und die Verluste in Zukunft reduzieren, sowie den allgemeinen Gesundheitszustand der Bienenvölker in Österreich verbessern. Winterverluste von Bienenvölkern haben wirtschaftlich betrachtet für die Imkerei die größte Bedeutung und daher auch den größten Stellenwert in diesem Antrag. Das langfristige Ziel ist die nachhaltige Verbesserung der Situation der Honigbiene und der Imkerei in Österreich für zukünftige Generationen. Dabei werden möglichst viele Aspekte des Bienenschutzes, der Bienengesundheit und der Administration der Bienenhaltung in Österreich behandelt. „Zukunft Biene“ soll Bewährtes fortführen, Vorhandenes gut nutzen, Neues ermöglichen und zukunftsweisende Forschung fördern. In den meisten Modulen des Projektes werden Imkerinnen und Imker intensiv eingebunden, um praxisbezogene und für die Imkerei relevante Ergebnisse zu erzielen. Außerdem sollen unterschiedliche Interessensgruppen in die Planung und Durchführung involviert werden. Die Untersuchungen erstrecken sich dabei auf verschiedene Untersuchungsebenen: auf Populationsebene, auf Kolonieebene und auf die Ebenen des larvalen, pupalen sowie des adulten Individuums, und auf Rückstandsuntersuchungen an den Pollenvorräten im Bienenvolk. Das Projekt „Zukunft Biene“ ist demgemäß in folgende Module und Submodule gegliedert:
(1) Wintersterblichkeit,
(2) Epidemiologische Untersuchungen zur Wintersterblichkeit,
(2a) Witterung und Winterverluste,
(2b) Landnutzung und Winterverluste,
(3) Ursachenforschung zu Völker- und Bienenverlusten,
(3a) Basis-Surveillance-Programm“ zur Erfassung von Völkerverlusten während der Überwinterung und zum Vorkommen bzw. zur klinischen Prävalenz der wichtigsten Bienenkrankheiten
(3b) Ursachenforschung zur Wintersterblichkeit durch post hoc Untersuchungen ausgewählter Proben auf Bienengesundheit und eine vorangegangene Exposition gegenüber bienengefährlichen Schadstoffen aus unterschiedlichen Quellen
(3c) Bienen Gesundheits- und Expositionsmonitoring 2014-2016 in Fällen mit Vergiftungsverdacht
(4) Individuelle Schadtoleranz,
(4a) Kumulierte Effekte subletaler Vergiftungen,
(4b) Physiologische Leistungsprüfung,
(4c) Entgiftungsmechanismen,
(5) Trachtpflanzendiversität,
(6) Internationale Systeme,
(7) Organisation und internationale Kontakte,
(8) Öffentlichkeitsarbeit.

Bedeutung des Projekts für die Praxis

Gesunde Bienenvölker sind die Voraussetzung für die Sicherung des Völkerbestandes und eine erfolgreiche, wirtschaftlich ertragreiche Imkerei, die insbesondere durch die Produktion von Honig einen wesentlichen Beitrag zur Ernährungssicherung leistet. Gleichzeitig wird dadurch die Bestäubung jener Kulturen und Wildpflanzen gesichert und unterstützt, die für die Frucht- oder Samenbildung auf den Besuch blütenbesuchender Insekten angewiesen sind. Sowohl für die Landwirtschaft als auch das Ökosystem ergeben sich daraus Vorteile durch die Steigerung beziehungsweise Sicherung landwirtschaftlicher Erträge beziehungsweise die Förderung der Biodiversität. Letzteres schafft und sichert Lebensräume von hoher Qualität und hoher biologischer Wertigkeit, die nicht nur für die Tier- und Pflanzenwelt sondern auch für den Menschen unverzichtbar sind. Die Schaffung von besseren Lebensbedingungen für die Honigbiene bedeutet gleichzeitig auch eine Verbesserung der Lebensbedingungen für andere Nutzinsekten.
Ökonomisch betrachtet, sichert dieses Projekt nicht nur die primäre Wertschöpfung im Imkereisektor durch die Honigproduktion beziehungsweise die anderen Bienenprodukte, sondern darüber hinaus auch in den zahlreichen weiteren damit verknüpften Sektoren (Obstbau, Saatgutproduktion, Imkereibedarf, Handel, etc.) und reduziert die durch Völkerverluste entstehenden Nachschaffungskosten.

Abschlussbericht


Kurzfassung (deutsch)

Modul 1 und 2: Zusammenfassung der Untersuchung der Wintersterblichkeit 2013/14 bis 2016/17 sowie epidemiologische Untersuchungen In Österreich werden seit zehn Jahren die Winterverlustraten von Honigbienenvölkern erfasst. Die Ergebnisse der Winter 2013/14 bis 2016/17 werden hier präsentiert. Die Verlustraten der einge-winterten Völker reichen von 8,1% (Winter 2015/16) bis 28,4% (Winter 2014/15). Vom Winter 2013/14 bis zum Winter 2016/17 wurden über den gesamten Untersuchungszeitraum 5227 Daten-sätze betreffend 83.850 eingewinterter Bienenvölker auf ihre Repräsentativität, die geografi¬sche Verteilung der Verluste, Begleitsymptome der Winterverluste und die imkerliche Betriebsweise hin untersucht. Besonderes Augenmerk lag auf dem Einfluss der Varroa-Behandlungsmethoden auf die Wintersterblichkeit. Es konnte ein negativer Zusammenhang zwischen der Winterverlustrate und der Seehöhe der aufgestellten Völker gefunden werden. Ebenfalls negativ korreliert war die Betriebsgröße der Imkerei mit deutlich geringeren Verlusten bei Betrieben mit mehr als 50 Völkern gegenüber solchen mit weniger als 20 Völkern. Wanderimkerei bleibt ohne Einfluss auf die Winterverlustrate, jedoch stellen Mais, aber auch Raps und Buchweizen als Trachtpflanzen einen Risikofaktor dar. Im Untersuchungszeitraum neutral verhielten sich wabenhygienische Maßnahmen, wie das Entfernen oder Ersetzen alter, ehemals bebrüteter Waben durch neue. Bei der Varroabekämpfung wurde Ameisensäure als häufigste Methode im Sommer angewandt. Klare Vorteile fanden sich bei alleiniger Anwendung einer Ameisensäure-Langzeitbehandlung gegenüber einer alleinigen Ameisensäure-Kurzzeitbehandlung. Oxalsäure-Behandlung zur Restentmilbung blieb ohne Auswirkung auf den Überwinterungserfolg im jeweiligen Winter. Behandlung mittels Hyperthermie sowie eine einmalige Thymolbehandlung zeigten keine klaren positiven oder negativen Effekte auf die Verlustraten im jeweiligen Winter. Die Bestimmung des Varroabefalls zahlte sich in drei von vier Wintern im Hinblick auf geringere Verlustraten aus. Fraglich im Hinblick auf den Überwinte-rungserfolg bleibt die von über 60% der Teilnehmer angewandte Drohnenbrutent¬nahme. Die Anwendung von anderen biotechnischen Methoden (z.B. Fangwabe, Bannwabe oder totale Arbeiterinnenbrutentnahme) erwies sich vor allem in den zwei Wintern mit hohen Verlusten als positiv für den Überwinterungserfolg. Die im Rahmen dieses Projektteils gesammelten Daten bildeten die Grundlage für die Unter-suchungen des Moduls „Epidemiologische Untersuchungen zur Wintersterblichkeit“. Hier konnte mittels komplexer Modellrechnungen gezeigt werden, dass die Wintersterblichkeit eine gewisse Korrelation mit den vorherrschenden klimatischen Bedingungen zeigt, so z.B., dass die mittlere Maximaltemperatur im Monat September mit erhöhten Verlustraten im dann folgenden Winter korreliert. Die Ergebnisse bieten jedoch nicht die Möglichkeit, anhand kurzfristiger Klimabeob-achtungen Prognosen über zu erwartende Winterverluste abzugeben. Mittels hierarchischer Clusteranalyse erstellte Landnutzungscluster (wobei Cluster verschiedener Landnutzungen gebildet wurden), wurden mit den Winterverlusten in diesen Clustern in Bezug gesetzt; die Ergebnisse legen die Annahme nahe, dass in naturnaher Umgebung (Wald, Gebirge) gehaltene Bienenvölker geringere Winterverluste erleiden. Die Ergebnisse zeigen jedoch eine große Variationsbreite zwischen den unterschiedlichen Jahren, sodass ein genereller Zusammenhang von Clusterzugehörigkeit und Wintersterblichkeit über alle Jahre hinweg aus den Ergebnissen nicht abgeleitet werden kann. Modul 3a: Beobachtungsstudie Sommer 2015 bis Frühjahr 2016 Ziel des Moduls 3a war es, an einer Stichprobe von 200 über Österreich verteilten Bienen¬ständen durch Feldinspektion Informationen zur klinischen Prävalenz der wichtigsten Bienen¬krankheiten zu gewinnen und die Völkerverluste während der Überwinterung 2015/16 zu erfassen. Dazu wurden die entsprechenden Stände insgesamt drei Mal untersucht und beprobt. Letztlich konnten so 188 Stände über den gesamten Versuchszeitraum begleitet werden. Amerikanische Faulbrut wurde im Sommer 2015 auf 1,0%, im Herbst 2015 auf keinem Stand und im Frühjahr 2016 auf 0,5% der besuchten Stände gefunden. Die entsprechenden Werte auf Volks-ebene waren 0,2%, 0,0% und 0,1%. Sackbrutsymptome an der Bienenbrut waren beim ersten, zweiten und dritten Standbesuch bei 1,3%, 0,2% und 0,2% der Völker und auf 7,3%, 1,6% und 1,6%. der Stände nachweisbar. Gleichermaßen wurden Kalkbrutsymptome bei 3,5%, 0,7% und 2,0% der Völker und auf 14,0%, 4,2% und 10,4% der Stände nachgewiesen. Europäische Faul¬brut, Tropilaelapsmilben und der Kleine Bienenstockkäfer wurden nicht gefunden. Symptome der Varroose (Varroamilben auf Bienen sichtbar, Bienen mit verkrüppel¬ten Flügeln, Varroamilben eingebaut in Zelldeckeln) wurden beim ersten und zweiten Standbe¬such 2015 auf jeweils rund 22% der Bienenstände angetroffen, beim dritten Standbesuch im Frühjahr 2016 auf 8,7% der Stände. Die Varroamilbe war – mit einer Ausnahme – auf jedem Bienenstand in den beprobten Völkern anzutreffen. Im September gemessene hohe Varroabefallswerte (> 3% Befall der Bienen) sind prognostisch ungünstig für den Überwinterungserfolg. Hierbei ist zu beachten, dass bei hohem Varroabefall (Krankheitsbild der Varroose) auch mit einem Befall durch das Flügelverkrüppelungs-Virus zu rechnen ist. Neben der Höhe des Varroabefalls gehören zu den statistisch signifikanten, den Überwinte-rungserfolg beeinflussenden Faktoren die Erfahrung des Imkers, das Alter der Königin, sowie die Volksstärke im Herbst. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Volk abstarb war umso höher, je weniger Erfahrung ein Imker hatte, je älter die Königin war und je schwächer ein Volk war. Die Ergebnisse der Erhebungen zur Art und Durchführung der Varroabekämpfung zeigen die große Vielfalt eingesetzter Maßnahmen und deren unterschiedliche Anwendungszeitpunkte. Mehrheitlich setzen die Imker kombinierte Maßnahmen zur Varroabekämpfung ein. Bei den nicht-medikamentösen Maßnahmen waren dies die Entnahme verdeckelter Drohnenbrut (knapp 70% der Betriebe), die totale oder teilweise Brutentnahme (37%) – zum Teil in Kombination mit einer Oxalsäureanwendung –, und in geringer Anzahl die Wärmebehandlung. Bei den medika¬mentösen Maßnahmen war Oxalsäure der am häufigsten eingesetzte Wirkstoff (98% der Betriebe), gefolgt von Ameisensäure (85%) und Thymol (23%). Andere Wirkstoffe wurden nur in Einzelfällen genannt. Die Behandlungskonzepte der ImkerInnen dieses Moduls ähneln den in der COLOSS-Studie in Modul 1 genannten Konzepten stark. Dies lässt darauf schließen, dass beide Studien, die durch unterschiedliche Datenerhebung zustande kamen, die typischen Behandlungskonzepte der österreichischen Imkerschaft abbilden. Ameisensäure und Thymol kamen am häufigsten im Sommer zur Anwendung. Oxalsäure wurde überwiegend im Winter und in geringerem Umfang auch im Sommer eingesetzt. Auf 82% der Stände wurde die Oxalsäure durch Träufeln appliziert, auf 36% der Stände durch Verdampfung und nur selten durch Versprühen oder Vernebeln (7%). Der Einsatz der Ameisensäure erfolgte entweder als Kurzzeit- oder Langzeitanwendung mit verschiedenen Verdunstungssystemen. Nach Durchführung der Hauptentmilbung mit Ameisensäure-, Oxalsäure- oder Thymolprä¬paraten gab es beim zweiten Standbesuch im September 2015 keine signifikanten Unter¬schiede in den Median-werten des Varroabefalls der Bienenproben zwischen diesen Behandlungsgruppen. Somit wurde mit diesen drei eingesetzten Wirkstoffen das Ziel einer starken Absenkung des Varroa¬befalles vor der Entstehung der Winterbienen erreicht. Bei einer Langzeitanwendung der Ameisensäure zur Hauptentmilbung hatte die verabreichte Menge einen Einfluss auf den Varroabefall der Bienen im darauffolgenden Herbst. Die Wirk¬samkeit der Ameisensäure war bei Langzeitbehandlung signifikant besser, wenn über 100 mL pro Volk eingebracht worden waren, verglichen mit einer Menge von unter 100 mL pro Volk. Bei der Kurzzeitanwendung bestand dieser mengenbezogene Unterschied nicht. Es war wichtiger, dass genug Ameisensäure in einem kurzen Zeitraum in das Volk eingebracht wurde. Hier reduzierte sich der Varroabefall der Bienen im Herbst mit steigender Menge der pro Woche eingebrachten Ameisensäure signifikant. Das heißt, um eine entsprechende Wirkung zu erzielen, ist bei Kurzzeit-anwendung eine Mindestmenge von 25-50 mL pro Volk und Woche erforderlich. Modul 3b: Zusammenfassung der Posthoc-Studie Ziel der Posthoc-Studie war es, mit Hilfe retrospektiver Untersuchungen an Probenmaterial (Bienen-, Bienenbrotproben) aus über den Winter abgestorbenen bzw. überlebenden Bienen-völkern, kritische Überlebensparameter und Risikofaktoren (Krankheitserreger, Parasiten, mögliche Rückstände bienengefährlicher Wirkstoffe) für Völkerverluste zu identifizieren. Die Grundlage dafür bildeten die im Zuge der Standvisiten an den lebenden Völkern gezogenen Bienen- und Bienenbrotproben des zweiten Standbesuches der Beobachtungsstudie im Herbst 2015, da dieser zeitlich am nächsten zur Einwinterungsperiode lag. Von 915 Völkern aus 1980 eingewinterten Völkern lag sowohl ein vollständiges Probenset (Herbst: Bienenprobe für Varroabe¬fallsermittlung, Bienenprobe für Krankheitserreger, Bienenbrotprobe für Rückstandsanalysen; Frühling: Bienenprobe für Krankheitserreger) als auch die Information über den Überwinterungs¬erfolg vor. Aus diesen 915 Völkern wurden 210 Völker (60 über den Winter abgestorbene und 150 überlebende) für die Posthoc-Studie ausgewählt. Dabei wurden alle 60 toten Völker mit voll¬ständigem Probensatz in die Auswertungen aufgenommen, um ein detailliertes Bild des Gesund¬heitszustandes der abgestorbenen Völker kurz vor der Einwinterung zu erhalten. Die untersuchte Gruppe von 150 überlebenden Völkern wurde nach der Auswinterung mit Hilfe eines Zufalls¬generators aus den insgesamt 855 überlebenden Völkern mit vollständigem Probensatz ausgewählt. Die Proben wurden auf Nosemabefall hin untersucht, bei positiven Proben wurde molekular-biologisch zwischen Nosema ceranae und N. apis differenziert. Für die drei Virusspezies ABPV, CBPV und DWV wurde sowohl eine qualitative als auch eine quantitative Analyse der Proben vom zweiten Besuch durchgeführt. DWV-positive Proben wurden in die beiden Virustypen DWV-A und DWV-B differenziert. Die rückstandsanalytische Untersuchung des Bienenbrotes umfasste ein breites Spektrum von rund 300 Analyten und ermöglichte die Ermittlung einer allfälligen Exposition der Bienenvölker gegenüber Pflanzenschutzmitteln, Bioziden, Tierarznei- oder Schädlingsbekämpfungsmitteln und Altlasten aus lange zurückliegenden Anwendungen. Nosema ceranae war die mit Abstand vorherrschende Nosema-Art. Sie war in allen 42 positiven Proben (20%) vom zweiten Besuch und allen 42 positiven Proben (26%) vom dritten Besuch vorhanden. N. apis war nur in jeweils einer der Proben vom zweiten und vom dritten Besuch nachweisbar. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen über den Winter abgestor¬benen und erfolgreich überwinterten Völkern im Anteil der Nosema-positiven Proben im vorange¬gangenen Herbst (17% der toten Völker; 21% der lebenden Völker). Auch in der Sporenmenge pro Biene bestand kein signifikanter Unterschied zwischen toten und lebenden Völkern. Wie die Virusuntersuchungen der Bienenproben vom Herbst 2015 auf ABPV, CBPV und DWV zeigten, bestanden im Anteil befallener Völker beträchtliche Unterschiede. ABPV war das am häufigsten nachweisbare Virus, gefolgt von DWV und CBPV. Für ABPV gab es zwischen toten und überlebenden Völkern keine signifikanten Unterschiede im Anteil positiver Proben. Für DWV war der Anteil positiver Proben bei den über den Winter abgestorbenen Völkern signifikant größer als bei den überlebenden Völkern. Für CBPV war bei den überlebenden Völkern der Anteil positiver Proben höher als bei den abgestorbenen. Worauf dieses unerwartete Ergebnis zurückzuführen ist, lässt sich aus den Daten des untersuchten Probenkollektivs nicht ableiten. Mehrfachinfektionen durch mehr als einen der drei untersuchten Erreger oder Nosema cerana kamen in 90 der 210 untersuchten Bienenproben vor. Der Anteil der abgestorbenen Völker war bei jedem Pathogen in der Paarung mit DWV am höchsten und in der Paarung mit CBPV am geringsten. Die mit Abstand höchsten Winterverluste (47%) wurden bei der Paarung von DWV und ABPV erreicht. Dabei starben jene Völker signifikant öfter ab, die eine Doppelinfektion mit ABPV und DWV aufwiesen als jene, die nur mit ABPV infiziert waren. Bei den Untersuchungen auf chemische Substanzen (Pflanzenschutzmittel, Biozide, Tierarznei-mittel, Stoffe aus Altlasten, etc.) an 210 Bienenbrotproben aus Einzelvölkern waren in 42 Proben (20%) keine Rückstände der rund 300 untersuchten Analyten nachweisbar (20% aller lebenden Völker, 22% aller toten Völker ohne Rückstände). In den positiven Proben wurden insge¬samt 48 Analyten nachgewiesen (Tabelle 3.40 mit Angabe der Wirkungstypen). Die drei am häufigsten nachgewiesenen Wirkstoffe waren in abstei¬gender Reihenfolge Fludioxonil (62 positive Proben), Piperonyl¬but¬oxid (57 positive Proben) und tau-Fluvalinat (43 positive Proben). Mit Abstand folgten dann Esfenvalerat (22 positive Proben) und Thiacloprid (21 positive Proben). Bei dieser Reihen¬folge überrascht, dass Piperonylbutoxid in 57 Proben nach¬gewiesen wurde. Da dieser Stoff zusammen mit Pyrethrum oder Pyrethroiden in Pflanzen¬schutz¬mitteln, aber auch in Biozidpro¬dukten eingesetzt wird, stellt er einen Expositions¬marker dar, auch wenn Pyrethrum in keiner Probe und Pyrethroide nur in einer geringen Zahl der untersuchten Proben nachgewiesen werden konnten. Von den vier unter das EU-Teilverbot für bestimmte Kulturarten und Anwendungsformen fallenden Wirkstoffen waren Clothianidin und Thiamethoxam in keiner Probe nachweisbar, Imidacloprid in sieben und Fipronil in zwei Proben (jeweils eine Probe pro Stand). Damit waren von den 210 untersuchten Völkern 7 Völker (= 3%) einer Exposition durch Imidacloprid und 2 Völker (= 1%) einer Exposition durch Fipronil ausgesetzt. Von den Metaboliten dieser Wirkstoffe war der Imidacloprid-Hydroxy-Metabolit in einer Probe nachweisbar und der Imidacloprid-Olefin-Metabolit in drei Proben. An Clothianidin-Metaboliten waren TZMU in 13 Proben und TZNG in einer Probe nachweisbar. Der Fipronilmetabolit Fipronilsulfon war in keiner Probe nachweisbar. Vereinzelt waren im Bienenbrot auch Analyten nachweisbar, die in der EU nicht oder nicht mehr als Wirkstoffe für Pflanzenschutzzwecke zugelassen sind (Bioallethrin, Biphenyl, Brompropylat, Chlorfenvinphos, DDD, DDT, Dichlofluanid, Permethrin, Propargit, Quinalphos und 4,4-Meth¬oxychlor). Als mögliche Kontaminationsquellen kommen in diesen Fällen andere Einsatzgebiete (z. B. Holzschutz, Parasiten- und Ungezieferbekämpfung) oder Altlasten in Frage. Dies zeigt, dass ein systematisch durchgeführtes Bienenbrotmonitoring – zusätzlich zu einer umfassenden rückstands¬analytischen Untersuchung von Vergiftungsverdachtsfällen – ein hilfreiches Werkzeug für die Ermittlung der aus unterschied¬lichen Quellen stammenden Pestizidexposition darstellt. In einem getesteten multivariaten Modell war im Untersuchungszeitraum der Posthoc-Studie der Bienenbefall mit Varroamilben im Herbst 2015 der Haupteinflussfaktor für die Winter¬sterblichkeit 2015/16. Bei der Gesamtinterpretation der Ergebnisse der Posthoc-Studie ist sowohl in Bezug auf die Prävalenzen der untersuchten Krankheitserreger und Parasiten als auch in Bezug auf die ermittelten Rückstände chemischer Substanzen (Pflanzenschutzmittel, Biozide, Tierarznei¬mittel, Stoffe aus Altlasten, etc) zu berücksichtigen, dass sich die Daten nur auf die Erhebungsperiode Herbst 2015 beziehen. In der darauf folgenden Überwinterungsperiode wurden die niedrigsten Winterverluste seit Beginn der Datenaufzeichnung 2007/08 registriert. Um Unterschiede zwischen den Jahren zu erfassen, wären über mehrere Jahre laufende Unter¬suchungsprogramme erfor-derlich. Dies gilt auch für die Frage einer Gleichgewichts¬verschiebung im Auftreten unterschiedlich virulenter Virusstämme im Verlauf der Jahre, bzw. in Abhängigkeit des Varroabefalles und der durchgeführten befalls¬mindernden Maßnahmen. Zusammenfassend ergab die Posthoc-Studie im Großen und Ganzen ein positives Bild des Gesundheitszustandes der untersuchten Bienenvölker in Österreich. Die in der Posthoc-Studie vertretenen Völker waren frei von Vergiftungssymptomen und die Mehrzahl auch frei von klinischen Krankheitssymptomen. In den 210 untersuchten Bienenproben, die im Herbst 2015 entnommen worden waren, war das für Bienen schädliche Flügelverkrüppelungsvirus (DWV) mit deutlich geringerer Häufigkeit nachweisbar als in früheren Erhebungen aus Österreich, bzw. europäischen Vergleichsdaten. Da eine Infektion mit dem DWV eng mit dem Auftreten von Varroose – dem Symptombild bei hohem Varroabefall – verknüpft ist, zeigt dieses Ergebnis, dass ein Großteil der Imker und Imkerinnen der Beobachtungsstudie die Varroamilbe im Jahr 2015/16 gut im Griff hatte. Ein weiteres Indiz dafür sind auch die geringen Winterverluste dieser Periode. Zwischen der Belastung des Bienenbrotes mit den untersuchten chemischen Substanzen (Pflanzenschutzmittel, Biozide, Tierarznei¬mittel, Stoffe aus Altlasten, etc.) im Herbst 2015 und nachfolgenden Winterverlusten konnte kein signifikanter Zusammenhang festgestellt werden. Die Pestizidbelastung lag in den meisten Fällen deutlich unterhalb der bei Vergiftungsverdacht gemessenen Vergleichswerte. Da sich sowohl in der Posthoc- als auch der Beobachtungsstudie die erfolgreiche Kontrolle der Varroamilbe als ausschlaggebender Faktor für die erfolgreiche Überwinterung der Bienenvölker herauskristallisiert hat, ergibt sich daraus die Möglichkeit, durch gezielte, schwerpunktmäßige Schulungsmaßnahmen Verbesserungen bei der Wirksamkeit der Varroabekämpfung zu erzielen und so Winterverlusten vorzubeugen. Modul 3c: Zusammenfassung der Fälle von Vergiftungsverdacht Honigbienen können inner- und außerhalb des Bienenstockes mit verschiedenen chemischen Stoffen in Kontakt kommen. Diese können aus der Anwendung von Tierarzneimitteln (z. B. Varroa-bekämpfungsmitteln), Pflanzenschutzmitteln oder Bioziden herrühren, aber auch aus früher gebräuchlichen und zugelassenen Anwendungen stammen, deren Spuren bis heute in der Umwelt nachweisbar sind. In der vorliegenden Arbeit werden alle diese Stoffe unter dem Begriff „Pestizide“ zusammengefasst. Im Zuge ihrer Flug- und Sammelaktivitäten können Bienen auf direktem Weg, aber auch indirekt über das Sammelgut (Nektar, Honigtau, Pollen, Wasser), damit in Kontakt kommen. Inhalt dieses Moduls war es, gemeldete Bienenschäden und Völkerverluste mit Vergiftungs¬verdacht auf Pestizidrückstände zu untersuchen. In Fällen von Winter- und Spätsommer-/Herbstverlusten, bzw. in Fällen von Bienenfrevel erfolgten in der AGES (Abteilung Bienenkunde und Bienenschutz) zusätzliche Gesundheitsuntersuchungen auf Varroa, Nosema und Amerika¬nische Faulbrut. Betroffene Imker konnten derartige Fälle an die AGES melden und die Proben kostenlos untersuchen lassen. Die Rückstandsanalysen erfolgten bei PTRL Europe GmbH (Deutschland). Mit den verwendeten Methoden wurden rund 300 Stoffe erfasst, darunter auch ausgewählte Metaboliten von insektiziden Wirkstoffen. Das Untersuchungsmaterial (Bienen, Bienenbrot, Pollenhöschen, Waben- bzw. Mittelwandproben) wurde von den Imkern eingesandt oder durch Behörden oder MitarbeiterInnen der Abteilung Bienenkunde und Bienenschutz der AGES im Zuge von Standbesuchen entnommen. Im Projektzeitraum 2014-2016 wurde für 145 Bienenstände Vergiftungsverdacht gemeldet, davon für 6 Stände Frevelverdacht (= boshafte Sachbeschädigung). Von 122 Ständen konnten insgesamt 194 Proben auf Rückstände untersucht werden. Für 23 Stände war dies nicht möglich, da entweder kein Untersuchungsmaterial verfügbar war, bzw. Varroose oder Amerikanische Faulbrut als Ursachen der Völkerverluste ermittelt worden waren. Die Mehrzahl der Vergiftungsverdachtsmeldungen kam aus Ober- und Niederösterreich, Steier-mark, Burgenland und Kärnten. Aus Tirol, Vorarlberg und Wien langten vereinzelt Meldungen ein, aus Salzburg kam keine Meldung. Zeitlich zuzuordnen waren die meisten Meldungen dem Zeitraum Frühjahr bis Sommer (87 Stände), gefolgt von der Überwinterungsperiode (37 Stände), der Spätsommer-Herbstperiode (15 Stände) und den Frevelverdachtsfällen (6 Stände). Bei den gemeldeten Vergiftungsverdachtsfällen aus den Perioden Frühjahr bis Herbst zeigten sich als Schadsymptome meist zeitlich und mengenmäßig begrenzte Bienenverluste, die Einbußen beim Honigertrag und der Erstellung von Jungvölkern zur Folge hatten, aber nur selten zu Völkerverlusten führten. Die in verschiedenen Kulturarten unter das EU-Teilverbot fallenden bienengefährlichen Wirkstoffe Clothianidin, Imidacloprid und Fipronil wurden in einer geringen Zahl von Proben nachgewiesen. In diesen Fällen ist mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ein Zusammenhang des aufgetretenen Bienenschadens mit der nachgewiesenen Exposition anzunehmen. Thiamethoxam war in keiner Probe nachweisbar. Damit hat sich im Mehrjahres-vergleich der Anteil exponierter Bienenstände für diese vom EU-Teilverbot erfassten Wirkstoffe von 93% im Jahr 2009 (Ergebnisse Projekt „MELISSA“) auf die im Projekt „Zukunft Biene“ für die Jahre 2014-2016 ermittelten Werte zwischen 16% und 19% signifikant reduziert. Neben diesen genannten Stoffen waren in einer geringen Zahl von Proben einige weitere bienengefährliche Insektizide (z. B. lambda-Cyhalothrin, Chlorpyrifos-ethyl, Cypermethrin, u.a.), sowie Fungizide, Herbizide, einige Metaboliten und Varroazide in unterschiedlichen Häufigkeiten und Konzentrationen nachweisbar. Die am häufigsten in den 194 untersuchten Proben (Einzel- bzw. Sammelproben) nachgewiesenen Stoffe waren in absteigender Reihenfolge: Thiacloprid (42 ×), tau-Fluvalinat (29 ×), Piperonylbutoxid (25 ×), Tebuconazol (22 ×), Azoxystrobin (18 ×), Biphenyl (16 ×), Cyprodinil (14 ×), Myclobutanil (11 ×) und Spiroxamin (10 ×). Alle anderen Stoffe wurden in weniger als 10 Proben nachgewiesen. Das Spektrum der nach¬gewiesenen Wirkstoffe ist ein Hinweis darauf, dass diese aus unterschiedlichen Expositions¬quellen stammen (aktuell bzw. in früheren Jahren eingesetzte Tierarzneimittel, Pflanzenschutzmittel, Biozide, bzw. ubiquitär vorhandene Schadstoffe). In Fällen von vermutetem Bienenfrevel wurden zum Teil schwere Totalverluste von Bienenvölkern beobachtet, die rückstandsanalytisch auch zum Teil bestätigt werden konnten. Die in derartigen Fällen nachgewiesenen bienengefährlichen Stoffe (z. B. lambda-Cyhalothrin, Dichlorvos, Chlorpyrifos-ethyl, Cypermethrin, Cyfluthrin), bzw. der zum Teil in hoher Konzentration gefundene Synergist Piperonylbutoxid, sind bzw. waren Bestandteile von Pflanzenschutz- und Schädlings-bekämpfungsmitteln (Bioziden). Auf welche Art die Bienenvölker damit in Kontakt gekommen sind, bzw. damit in Kontakt gebracht wurden, ist nicht bekannt. Während der Überwinterungsphase wurden bei den mit Vergiftungsverdacht gemeldeten Fällen meist hohe Völkerverluste gemeldet. Die Rückstandsuntersuchungen verliefen in den meisten Fällen negativ und bienengefährliche Wirkstoffe waren nur in Einzelfällen nachweisbar. Die Gesundheitsuntersuchungen ergaben häufig Varroose – in wenigen Fällen auch Amerikanische Faulbrut – als sehr wahrscheinliche Ursache für das Absterben der Völker. Gesamt betrachtet zeigen die Ergebnisse dieses Projektteiles klar, dass Völkerverluste und Bienenschäden zu unterschiedlichen Zeiten auftreten und auch unterschiedliche Ursachen haben können. Um in Zukunft eine Verbesserung der Situation für die Bienen und eine Reduktion der Völker- und Bienenverluste zu erreichen, sind – je nach ermittelter Ursache und deren Gewichtung – auch unterschiedliche Ansätze zur Lösung auftretender Probleme erforderlich. Modul 4: Zusammenfassung der Ergebnisse „Individuelle Schadtoleranz“ In Modul 4 (Individuelle Schadtoleranz), das sich auf die Bereiche „kumulierte Effekte subletaler Vergiftungen“, „physiologische Leistungsprüfung“ und „Entgiftungsmaßnahmen“ erstreckt, wurde 2014-2017 mit den Bienenwesen Larven, Arbeiterinnen und Königinnen, sowie mit Hummeln gearbeitet. Es wurden ausgewählte chemische Substanzen (z.B. Pflanzenschutzmittel, Biozide, Tierarzneimittel, etc.) auf ihre Wirkung auf die Tiere getestet; auch wurden kumulierte Effekte, wie sie bei Gegenwart von Pestiziden und Krankheitskeimen zu erwarten sind, erforscht. Die Anzahl der ausgewählten Pestizide blieb, um den Rahmen des Projektes nicht zu sprengen, gering, was bei den Interpretationen der hier vorgestellten Ergebnisse berücksichtigt werden muss. Die Überlebensraten von Larven, welche Dosen unterhalb der LD50 ausgesetzt waren ergab eine stringent erscheinende kumulative Toxizitätswirkung der drei im Mix verabreichten Pestizide alpha-Cypermethrin, Imidacloprid und Dimethoat. Für frisch geschlüpfte Bienen konnte dieser Effekt nicht gezeigt werden, wohl aber für Hummeln. Ferner konnte gezeigt werden, dass die Futteraufnahme von Bienen bei Darbietung von pestizid-versetztem (Cypermethrin, Dimethoat und Imidacloprid als Mix) Futter reduziert ist. Flugleistungsexperimente mit den drei untersuchten Substanzen alpha-Cypermethrin, Imidacloprid und Dimethoat ergaben keine signifikante Reduktion der Flugleistung. Im Konditionierungsexperiment des sogenannten Proboscis-Extensor-Reflexes (PER) wurde nach Aufnahme einer während der Konditionierungs¬phase verabreichten Pestizid-Mischung (alpha-Cypermethrin, Imidacloprid und Dimethoat) in unserem Versuchsaufbau keine signifikant redu¬zierte Lernleistung im Hinblick auf den nach erfolgter Konditionierung bei dann angebotener reiner Zuckerlösung zu erwartenden Rüsselstreckreflex (PER) beobachtet. Das gleichzeitige Vorhandensein eines der Insektizide Clothianidin oder Dimethoat und einer Infektion (Amerikanische Faulbrut) hat einen signifikanten Einfluss auf die Sterblichkeit von Bienenlarven dergestalt, dass die Letaleffekte der beiden Stressoren im Zusammenspiel mehr als nur additiv wirken. Für das Fluvalinat konnte dieser Zusammenhang nicht gezeigt werden. Bei Clothianidin- oder Dimethoat-exponierten Larven fanden sich deutliche Veränderungen in der zellulären Immunantwort, also eine niedrigere Gesamtzahl an Hämozyten und eine veränderte Population differenzierter Hämozyten, wobei letztere für die Rekrutierung einer Immunantwort in Bienenlarven verantwortlich sind. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass kutikulare Kohlenwasserstoffmuster bei Bienen, die mit definierten Mengen ausgewählter Pestizide behandelt wurden und denen gleichzeitig mit Lipo-polysaccharid eine Bakterien¬infektion vorgetäuscht wurde, gegenüber gänzlich unbehandelten Kontrollbienen verändert sind und dass die Veränderung dieser Oberflächensubstanzen via Ammenbienen an die Königin „herangetragen“ wird, sodass die Königin daraufhin immunrelevante Gene aktiviert. Hierbei handelt es sich um einen Mechanismus, der bislang noch unbekannt war. In diese Richtung geht auch ein Versuch, in dem gezeigt werden konnte, dass Bienenlarven, welchen definierte Pestizid¬dosen verabreicht worden waren, ein verändertes Kohlenwasserstoffmuster auf ihrer Kutikula zeigen, was bei Ammen im Stock ein Ausräumverhalten gegenüber diesen behan-delten Larven auslöst. Dieser Effekt wird auch durch orale Gabe von Lipopolysaccharid bei den Larven beobachtet. Der Nachweis von Pestiziden in Gelée royale erwies sich als experimentell sehr schwierig. Es wurden verschiedene Extraktionsprotokolle auf ihre Brauchbarkeit für den Spurennach¬weis ausge-wählter Pestizide in 1-10 mg Bienengewebe oder Gelée royale untersucht. Ziel war es, aufgenom-mene Pestizide im Körper der Biene in einzelnen Geweben oder im Drüsensekret zu identifizieren und zu quantifizieren, um ihre Weitergabe von der Amme an Larven oder die Königin zu verfolgen. Jedoch konnte der Nachweis von in die Hämolymphe aufgenommenem Clothianidin, welches dann via Kopfdrüsen ins Sekret (Gelée royale) übergeht, mit den hier eingesetzten Methoden nicht erbracht werden, was nicht gleichbedeutend mit der Nichtexistenz eines solchen Weges ist. Eine Schutzwirkung des Gelée royale, wenn es pestizidhältiger Kost zugesetzt wird, konnten wir experimentell nicht nachweisen. Eine Weitergabe von Imidacloprid oder Imidaclopridbruchstücken (inkl. Metabolite) an unbegattete Königinnen durch Ammenfütterung konnte mittels Radioaktivitätsnachweis unter Verwendung von radioaktiv markiertem Imidacloprid gezeigt werden. Modul 5: Zusammenfassung „Trachtpflanzendiversität“ Honig- und Wildbienen brauchen für die Versorgung mit Eiweiß und Fett Blütenpollen, den sie im Flugkreis von den dort wachsenden Pflanzen sammeln. Pollen ist jedoch von unter¬schiedlicher Qualität und Wertigkeit im Hinblick auf seinen Protein-, Lipid-, und Vitamingehalt und den Anteil an essentiellen Aminosäuren, sowie hinsichtlich der Verdaulichkeit. Für Öster¬reich liegen bislang keine flächendeckenden Untersuchungen zur Kenntnis der saisonal und regional von Bienen genutzten Pollenquellen und deren Diversität vor. Ziel des Projektmoduls ist es, diese Lücke zu schließen, um zu diesen für die Volksentwicklung und Bienengesundheit wichtigen Fragen grund¬legende Informationen zu erhalten. Wir haben uns dabei zu einer Einbindung von ImkerInnen als freiwillige ProbenehmerInnen, sogenannten „Citizen Scientists“ oder „BürgerwissenschafterInnen“, entschlossen. Die Pollenanalyse geschah zunächst grob über die Farbzuordnung eingetragener Pollenla¬dungen zu fest vorgegebenen Terminen im Jahreslauf, in einer zweiten Ebene durch licht¬mikroskopische Beurteilung und botanische Identifizierung pollenliefernder Pflanzen, die jedoch nicht in jedem Falle bis auf Artniveau erfolgen konnte. Beim ersten Sammeltermin dominierte klar der Pollen von Weidenarten. Beim 2. Termin war Pollen von Weiden und Apfel, Birne und Weißdorn, aber auch Raps und Roßkastanie stark vertreten. Beim 3. dominierte Ahorn, gefolgt von Raps, anderen Kreuzblütlern und verschie¬denen Hahnen-fußverwandten. Ab dem 4. Sammeltermin wurden Weißklee, Wegerich, Senf und Rotklee vermehrt als Pollenquellen genutzt. Die Wegericharten und der Weißklee blieben dann bis zum 7. bzw. 8. Sammeltermin dominant. Ab dem 7. Termin wurden auch verschiedene spät blühende Korbblütler, Senf, Phacelia und Buchweizen stark von den Bienen gesammelt. Zum Saisonabschluss am 9. Termin war in beiden Jahren Efeupollen dominant. Von speziellem Interesse waren dabei die im Spätsommer und noch bis weit in den Herbst hinein blühenden Begrünungen mit Phacelia tanacetifolia, Sinapis spp., Fagopyrum spp. und anderen Vertretern aus der Familie der Brassicaceae, die von Teilen der Imkerschaft kritisch gesehen wer-den im Hinblick auf eine Verlängerung der Bruttätigkeit und sich daraus erge¬bender Probleme mit der Bienengesundheit (Verlängerung der Vermehrungsperiode der Varroamilbe, Ruhr, Nosema) und den Überwinterungserfolg. Hier zeigte sich, dass es sowohl Bienenstände gibt, bei denen der Pollen der genannten Pflanzen in der Spätsommerpollen¬versorgung eine Rolle spielt, als auch Bienenstände, wo dies nicht der Fall ist. Von besonderem Interesse in der Bewertung eines Standortes hinsichtlich der Pollendiver¬sität ist der Vergleich zwischen Land und Stadt. Diese Fragestellung hilft uns beim Ver¬ständnis, welche Landnutzungstypen in der heute stark vom Menschen geprägten Natur die Honigbiene und andere Bestäuber am besten mit Pollen versorgen. Unsere Untersuchung liefert aufgrund der relativ wenigen in Städten untersuchten Bienenstände nur exemplarische Ergebnisse, die diese Vermu-tung, dass urbane Aufstellungsorte gute Pollenhabitate darstellen, stützen würden. Im jedem Falle muss auch die Qualität der einzelnen Pollen beachtet werden, da der Pollen einzelner Pflanzen, etwa jener der Edelkastanie, einen deutlich höheren Nährwert für Honigbienen besitzen als etliche andere Pollenarten. Die laut unseren Untersuchungen am häufigsten annähernd in Reinform im Sammelgut vorkommenden Pollensorten sollten auf ihren Nährwert für Bienen untersucht werden. Dies könnte dann den Imkerinnen und Imkern die Möglichkeit geben, bei Bedarf gegenzusteuern und für ein entsprechend ausgewogenes Nahrungsangebot zu sorgen.

Berichtsdokumente/Anlagen


logo Abschlussbericht Zukunft Biene - Grundlagenforschungsprojekt zur Förderung des Bienenschutzes und der Bienengesundheit (19030.5 kB)
BerichtsautorInnen: Waltraud Auer;
Robert Brodschneider;
Karl Crailsheim;
Irmgard Derakhshifar;
Katharina Etter;
Antonia Griesbacher;
Helmut Heigl;
Javier Hernández López;
Elfriede Kalcher-Sommersguter;
Simone Klinger;
Hemma Köglberger;
Ian Kopacka;
Sabrina Kuchling;
Josef Mayr;
Rudolf Moosbeckhofer;
Linde Morawetz;
Katharina Reisp;
Sandra Revilla-Fernández;
Ulrike Riessberger-Gallé;
Wolfgang Schühly;
Michael Schwarz;
Adolf Steinrigl
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