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Forschung & Technik · Eigenentwicklung

Der VeluFinder-Sender

Ein Ortungssender, der leicht genug ist, um einer Hornisse mitgegeben zu werden — und der sie zurück zu ihrem Nest führt. Hier steht, was er wiegt, was er kann und wie er sich gegen die Fachliteratur einordnet.

In Entwicklung — Stand wird fortgeschrieben Kein Verkaufsangebot. Die Angaben beschreiben den Entwicklungsstand, nicht ein lieferbares Produkt.
Auf dieser Seite
  1. Warum überhaupt ein Sender
  2. Wie klein er ist
  3. Die technischen Daten
  4. Der Gewichtsvergleich
  5. Reichweite und Flugverhalten
  6. Die vier Empfangswege
  7. Einordnung und Grenzen

Warum überhaupt ein Sender?

Wer am Bienenstand Asiatische Hornissen sieht, hat ein Problem, das sich nicht am Stand lösen lässt: Solange das Nest steht, kommen immer neue Tiere nach. Die Forschung ist sich einig, dass nur das Auffinden und Entfernen des Nestes wirkt — und dass genau das der schwierige Teil ist, weil Nester gut versteckt hoch in Bäumen sitzen und fliegende Hornissen sich mit dem Auge nicht über Distanz verfolgen lassen [1].

Was auf dem Spiel steht, ist inzwischen beziffert. Eine französische Arbeit hat Feldaufnahmen, Verbreitungsmodelle und Simulationen kombiniert und kommt für Frankreich auf ein jährliches Risiko von bis zu 29,2 Prozent der Völker im Hochprädationsszenario und Kosten von bis zu 30,8 Millionen Euro pro Jahr [6]. Und eine zweite Arbeit zeigt, warum der Schaden entsteht, ohne dass ein einziges Volk „aufgefressen" wird: Sitzen genug Hornissen vor dem Flugloch, stellen die Bienen den Flugbetrieb ein. Vollständige Sammel-Lähmung war rechnerisch ab 12,6 gleichzeitig schwebenden Hornissen zu erwarten; beobachtet wurden zwischen null und zwanzig Tieren vor einem Flugloch [5].

Das Volk verhungert nicht am Fraß, sondern an der Angst: Es hört auf zu fliegen, zehrt die Vorräte auf und geht geschwächt in den Winter [5].

Wie klein er ist

Der Sender misst 6 × 3,5 × 2 Millimeter. Das folgende Bild zeigt ihn neben einem 2-Euro-Stück — dieselbe Aufnahme, aus der auch die Größenangabe stammt.

Der VeluFinder-Sender liegt neben einem 2-Euro-Stück; die Platine ist
              deutlich kleiner als die Münze, aus ihr ragt ein feiner Antennendraht.
Der Sender neben einem 2-Euro-Stück. Der feine Draht ist die Antenne — sie ist länger als die Platine selbst.

Maßstabsgetreu nebeneinander wird der Größenunterschied noch deutlicher. Die Hornisse ist mit rund 25 Millimetern Körperlänge angesetzt, das 2-Euro-Stück misst genau 25,75 Millimeter:

2 € 2-Euro-Stück 25,75 mm Asiatische Hornisse rund 25 mm Körper 6 mm VeluFinder-Sender 6 × 3,5 × 2 mm Maßstabsgetreu — alle drei im selben Verhältnis

Grafik lässt sich seitlich verschieben

Die technischen Daten

6 × 3,5 × 2 mm AbmessungenLänge × Breite × Höhe
0,120 g Gewichtweniger als ein Zehntel Gramm
300 m Reichweiteunter günstigen Bedingungen
3 h Batterielaufzeitrund drei Stunden

Als Antenne kommt ein Rundumstrahler zum Einsatz: Er sendet in alle Richtungen gleich, damit das Signal unabhängig davon ankommt, wie das Tier gerade im Raum steht.

Der Gewichtsvergleich — die eigentliche Nachricht

Beim Gewicht entscheidet sich, ob so ein Sender überhaupt funktioniert. Die bislang erfolgreichste veröffentlichte Nestsuche per Funk arbeitete 2018 mit Sendern von 0,28 Gramm und fand damit fünf zuvor unbekannte Nester, das entfernteste 1,33 Kilometer vom Freilassungsort [1]. Dieselbe Arbeit nennt auch die Belastungsgrenze: Wiegt der Sender mehr als 80 Prozent des Körpergewichts des Tieres, fliegt es nicht mehr normal — und führt niemanden mehr nach Hause.

Gewicht des Senders — je leichter, desto unauffälliger für das Tier VeluFinder 0,120 g Radiotelemetrie 2018 — Referenz aus der Fachliteratur 0,28 g Mit dem 0,28-Gramm-Sender wurden fünf zuvor unbekannte Nester gefunden.

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Mit 0,120 Gramm wiegt der VeluFinder-Sender weniger als die Hälfte dessen, womit die erfolgreichste veröffentlichte Nestsuche gearbeitet hat [1]. Die 80-Prozent-Grenze wird damit deutlich unterschritten.

Reichweite und Flugverhalten

Rund 300 Meter Reichweite klingen wenig — gemessen am tatsächlichen Flugverhalten der Tiere sind sie es nicht. Zwei unabhängige Messreihen zeigen, in welchen Entfernungen sich die Suche abspielt:

Reichweite im Verhältnis zum tatsächlichen Flugverhalten 300 m Reichweite 395 m mittlerer Sammelradius Gestrichelt: 603 m — der obere Rand der gemessenen Streuung (395 ± 208 m). Zum Vergleich: per Radar verfolgte Flugstrecken lagen bei 96 ± 62 m, höchstens rund 300 m.

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Gemessene Entfernungen aus der Fachliteratur
mittlerer Sammelradius um das Nest 395 ± 208 m [2]
größte per Radar verfolgte Flugstrecke rund 300 m [2]
üblicher Sammelradius (RFID-Messung) rund 1.000 m [3]
Reichweite des harmonischen Radars 2019 bis 500 m [4]
Reichweite VeluFinder-Sender ca. 300 m

Tabelle lässt sich seitlich verschieben

Die Reichweite liegt damit in derselben Größenordnung wie die längsten Flugstrecken, die überhaupt am Stück per Radar verfolgt werden konnten. Die Suche läuft ohnehin nicht in einem Zug ab, sondern in Etappen: Man folgt dem Signal, verliert es, geht in die zuletzt angezeigte Richtung weiter und fängt es wieder ein.

Die vier Empfangswege

Das Signal lässt sich auf vier Wegen aufnehmen — vom Handy allein bis zur Drohne. Welcher Weg der richtige ist, hängt vom Gelände ab.

Smartphone-App

Die App erkennt selbständig, wenn man sich dem Sender nähert, und zeigt die Signalstärke auf der Karte an. Für den schnellen Einsatz ohne Zubehör.

  • keine zusätzliche Ausrüstung nötig
  • einfache Bedienung
  • Signalerkennung und Entfernungsanzeige laufen automatisch

Rundstabantenne

Eine handliche Antenne, die die Empfangsreichweite deutlich erhöht und das Signal in schwierigem Gelände stabiler hält.

  • größere Reichweite als das Handy allein
  • handliche Bauform
  • robust und wetterfest

Richtantenne

Sie zeigt nicht nur, dass ein Signal da ist, sondern aus welcher Richtung es kommt. Das ist der Unterschied zwischen „irgendwo hier“ und „dort entlang“ — besonders in unübersichtlichem oder dicht bewachsenem Gelände.

  • höchste Genauigkeit bei der Richtungsbestimmung
  • Richtung und Signalstärke live in der App
  • für gezielte Einsätze

Drohnen-Empfänger

Aus der Luft lassen sich große Flächen in kurzer Zeit abdecken. Die Empfangsdaten gehen live ans Handy, wo Richtung und Stärke auf der Karte erscheinen.

  • schnellste Abdeckung großer Flächen
  • für handelsübliche Drohnen gedacht
  • Übertragung in Echtzeit

Einordnung und Grenzen

Damit hier nichts größer erscheint, als es ist — drei ehrliche Einordnungen:

  1. Das Gewicht ist der eigentliche Fortschritt. 0,120 Gramm gegenüber 0,28 Gramm in der Fachliteratur [1] — das ist weniger als die Hälfte und der Punkt, an dem sich entscheidet, ob ein Tier normal weiterfliegt.
  2. Rund drei Stunden Laufzeit sind ein enges Zeitfenster. Die Suche muss innerhalb dieser Spanne stattfinden. Zum Vergleich: Die Hauptflugzeit der Tiere liegt zwischen 7 und 20 Uhr, einzelne Flüge dauern meist unter einer Stunde [3].
  3. Ein Sender ersetzt nicht das Auffinden vor Ort. Er führt in die Nähe. Das letzte Stück übernimmt das Auge — oder, bei kahlen Bäumen und vor Sonnenaufgang, eine Wärmebildkamera [7].

Stand der Entwicklung. Diese Seite beschreibt einen Entwicklungsstand, kein fertiges Produkt. Es gibt derzeit kein Verkaufsangebot, keinen Preis und keinen Liefertermin. Sobald sich etwas ändert, wird diese Seite fortgeschrieben.

Quellen

  1. Kennedy P. J. et al. (2018): Searching for nests of the invasive Asian hornet (Vespa velutina) using radio-telemetry. Communications Biology. 10.1038/s42003-018-0092-9
  2. Rossi et al. (2021): Tracking the invasive hornet Vespa velutina in complex environments by means of a harmonic radar. Scientific Reports. 10.1038/s41598-021-91541-4
  3. Poidatz J. et al. (2018): Activity rhythm and action range of workers of the invasive hornet Vespa velutina, measured by RFID tags. Ecology and Evolution. 10.1002/ece3.4182
  4. Maggiora R. et al. (2019): An Innovative Harmonic Radar to Track Flying Insects: the Case of Vespa velutina. Scientific Reports. 10.1038/s41598-019-48511-8
  5. Requier F. et al. (2018): Predation of the invasive Asian hornet affects foraging activity and survival probability of honey bees in Western Europe. Journal of Pest Science. 10.1007/s10340-018-1063-0
  6. Barbet-Massin M. et al. (2023): Economic costs of the invasive Yellow-legged hornet on honey bees. Science of the Total Environment. 10.1016/j.scitotenv.2023.165576
  7. Rossi et al. (2020): Viability of thermal imaging in detecting nests of the invasive hornet Vespa velutina. Insect Science. 10.1111/1744-7917.12760
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