Einfluss der äußeren Wärmedämmung auf die Feuchtigkeit im Bienenstock

Die Evolution der Honigbiene hat über viele Millionen Jahre in Baumhöhlen mit einer beachtlichen Wärmedämmung des umliegenden Holzes stattgefunden. Es ist davon auszugehen, dass sie sich auf dieses hierdurch maßgeblich geprägte Baumhöhlenklima perfekt eingestellt hat. Erst in der modernen Imkerei musste sie auf die Vorzüge einer solchen Wärmedämmung verzichten. Mit der mangelnden Wärmedämmung selbst kommt die Honigbiene erstaunlich gut zurecht, was vor allem daran liegt, dass ihr Wabenbau mit den ruhenden Luftschichten und teils mit Bienen gefüllten Wabengassen selber über eine ausgezeichnete Wärmedämmung  verfügt. Dies verleitet zu der Annahme, dass die fehlende Wärmedämmung lediglich einen erhöhten Energieaufwand für die Bienen bedeutet. Das ist ein Irrtum: Durch die fehlende äußere Wärmedämmung kommt es auch zu einer Veränderung der Feuchtigkeit im Bienenstock. Bei einer Baumhöhle mit massiven Holzwänden von durchschnittlich weit über 30cm Stärke liegt der Taupunkt tief im Holz der Seitenwände. Bei Beuten aus lediglich einer dünnen Holzschicht und ohne zusätzliche Außendämmung kommt es zu einer Erhöhung der Luftfeuchte im Wabenbau. Diese wiederum führt zu einer erhöhten Schimmelgefahr in der Beute und zu einer Verwässerung des Honigs mit einer Erhöhung der Gärungsgefahr.

Mittels anerkannter Berechnungsmethoden der Bauphysik lassen sich im Häuserbau Bereiche eines potentiellen Kondenswasseranfalls bestimmen. Die gleichen Berechnungen lassen sich auch für Bienenbeuten durchführen. Natürlich können diese Berechnungen nicht exakt die sich einstellende Luftfeuchte oder den Kondenswasseranfall vorhersagen. Hierfür gibt es schlicht zu viele Variablen. Man kann anhand dieser Berechnungen aber sehr gut den Einfluss einzelner Faktoren erkennen. So wird aus der folgenden Berechnung der Einfluss der äußeren Wärmedämmung, bzw. der Dicke der Beutenwand, auf die Feuchtigkeit im Wabenbau deutlich.

Zur Ermittlung der abgebildeten Kurven wurde mit den gleichen äußeren Bedingungen gerechnet. Nur die Stärke der Holzwand wurde unterschiedlich angesetzt: Einmal entsprechend einer Baumhöhle mit 40cm und einmal entsprechend einer üblichen Magazinbeute mit 2,5cm. Angenommen wurde der Fall, dass sich 2 unbesetzte Honigwaben zwischen Bienentraube und Beutenwand befinden. Am Rand der Bienentraube wurde eine Temperatur von 10°C und eine relative Luftfeuchte von 70% angenommen. Die äußeren klimatischen Bedingungen wurden so gewählt, dass rechnerisch gerade eben Kondenswasser in der Baumhöhle anfällt.

Das Ergebnis ist nicht überraschend. Es entspricht dem, was wir aus dem Häuserbau kennen. Eine äußere Wärmedämmung verschiebt den Taupunkt nach außen. Bei einer mangelhaften oder fehlenden äußeren Dämmung befindet sich dieser Taupunkt bereits im Bereich der inneren Dämmung. Und diese innere Dämmung ist in Bienenbeuten eben der Wabenbau. Die Luftfeuchte in den unbesetzten Wabengassen beträgt bis zu 100%, es kommt bereits im Wabenbau zum Kondenswasseranfall.

In den unbesetzten Wabengassen der Baumhöhle ist rechnerisch nur eine unwesentlich höhere Luftfeuchte als am Rand der Bienentraube zu verzeichnen. Das Kondenswasser fällt hier tief im Holz des Baumes an und wird dort kapillar aufgenommen und verteilt.

Bei Betrachtung längs der Wabengassen ergibt sich ein ähnliches Bild, allerdings fällt hier das Kondenswasser in der Magazinbeute hauptsächlich auf der Innenseite der Beutenwand an, weniger auf den Waben. Aber auch hier beträgt die Luftfeuchte in den Wabengassen bis zu 100%.

Die Berechnungen wurden mit durch einen Versuch ermittelten Wasserdampfdiffusionswiderständen für Bienenwachs und Propolis in Anlehnung an DIN EN ISO 12572 durchgeführt. Für Bienenwachs wurde eine  Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl von 330 ermittelt, für Propolis eine Wasserdampfdiffusionswiderstandszahl von 120.