Staudenwert: Wo Wildbienen zählen – und gezählt werden

Durch den rasch fortschreitenden Klimawandel, eine zunehmende Umweltzerstörung und stetig wachsende Erkenntnisse in der Ökologie steigen aber auch unsere Ansprüche an Stauden – sie sollen einen ökologischen Wert für Insekten haben! Hinter diesem einfachen Wunsch verstecken sich nicht nur komplexe Blüten-Bestäuber-Beziehungen, sondern auch so manche Voreingenommenheit.

Staudenwahl, eine Kontroverse

Eine gelungene Pflanzplanung soll meist standortgerecht, ganzjährig attraktiv und blütenreich sein. Daher wird das Sortiment heimischer Arten fortwährend um solche erweitert, die begehrte Eigenschaften wie Trockenheitsresistenz oder verlängerte Blütezeit mitbringen – und das eben nicht nur aus Deutschland.

Die Verwendung nicht-heimischer Arten und Sorten ist dabei sicher so alt wie die Pflanzenverwendung selbst. Unsere heute gerne verwendete Kaukasus-Skabiose Scabiosa caucasica (syn. Lomelosia caucasica) wurde bereits 1806 im "Allgemeinen Teutschen Garten-Magazin" erwähnt und als "langblühend, auffallend schön, dekorativ und einfach zu kultivieren" beschrieben.

Kein Wunder also, dass auch die weiße Auslese 'Perfecta Alba' Ende des 19. Jahrhunderts von Haage & Schmidt eingeführt wurde und bis heute gehandelt wird (Reif & Härtel 2016). Die persönlichen Beobachtungen und Meinungen der Pflanzenverwender, Ökologen und Naturschützer zur Eignung solcher Pflanzen als Pollen- oder Nektarquelle reicht dabei von "absolut wertlos" bis hin zu "genauso gut, wie die heimische Art" und spaltet die Fachwelt.

Von Arten, Sorten und allerlei Worten

Ein häufiges Problem ist die undifferenzierte Verwendung von Fachbegriffen. Unter dem Begriff "Sorte" versammeln wir zum Beispiel alle möglichen vom Typusexemplar abweichenden Formen einer Pflanzenart. Die Palette reicht von gentechnisch veränderten cms-Hybriden (cytoplasmatisch männlich steril) mit gefüllter Blüte ohne Pollenangebot bis hin zu einem lokalen Zufallsfund mit intensiver Blütenfarbe, der von einem Pflanzenfreund als natürlich entstandener Ökotyp in Kultur gebracht wird. Wer wagt schon, bei dieser Fülle an Graustufen ein pauschales Urteil zum ökologischen Wert von Sorten zu fällen?!

Ähnlich ist der Begriff "heimisch" zu betrachten, da sich die Verbreitungsareale von Insekten und Pflanzen nicht an politischen Grenzen orientieren. So ist die auf Kardengewächse spezialisierte Knautien-Sandbiene Andrena hattorfiana in weiten Teilen Europas bis in den Kaukasus und in Nordafrika verbreitet und sammelt in Deutschland an Acker-Witwenblume Knautia arvensis und Tauben-Skabiose Scabiosa columbaria, im nicht-deutschen Verbreitungsgebiet aber vermutlich auch an der Kaukasus-Skabiose Scabiosa caucasica. Daher ist auch diese nicht-heimische Pflanzenart eine natürliche Pollenquelle der hier natürlich verbreiteten Knautien-Sandbiene! Welche Pflanzeneigenschaften ihr Sammelverhalten beeinflussen und wonach sie ihre Pollenquellen auswählt, ist nicht ausreichend erforscht, Vermutungen gibt es aber reichlich.

Fakten statt Vorurteile

Im Versuch "Staudenwert" suchen Wissenschaftler im Rahmen des BeesUp-Projekts des Julius-Kühn-Instituts Braunschweig und des Fachgebiets Pflanzenverwendung der TH OWL Höxter ab 2025 nach Antworten. Im Vordergrund steht dabei die grundsätzliche Frage, ob nicht-heimische Stauden und ihre Sorten genauso häufig und von den gleichen Wildbienenarten als Pollenquelle genutzt werden, wie die in Deutschland heimischen Stauden, die wir vielfach auch in der freien Landschaft finden.

Da Wildbienen vor allem Pollen zur Verproviantierung der Nachkommen benötigen, wurden für den Versuch "Staudenwert" Pflanzengattungen ausgewählt, die sowohl spezialisierten (oligolektischen) als auch generalistischen (polylektischen) Wildbienenarten Pollen bieten. Neben verwendungsrelevanten heimischen und nicht-heimischen Pflanzenarten wurden auch phänotypisch (in Farbe oder Größe) oder phänologisch (im Blütezeitpunkt) abweichende Sorten betrachtet.

"Wenn ich weitersehe als andere, dann nur, weil ich auf den Schultern von Riesen stehe . . .", Bernard de Chartres, 1120

Unsere Motivation zu forschen ist stets die Neugier. Vor vielen Jahren habe ich im Studium "On The Origin of Species" von Charles Darwin gelesen. Ich bin durch die vertiefte Recherche auf die komplexen Bestäubungsmechanismen des Blutweiderich Lythrum salicaria gestoßen (Darwin 1877). Diese heimische Pflanzenart der feuchten Hochstaudenflure ist heterostyl, das heißt, sie bildet Populationen aus drei verschiedenen Blütenmorphen, die selbststeril sind.

Für die erfolgreiche Befruchtung eines Stylietyps wird jeweils Pollen eines anderen kompatiblen Stylietyps benötigt. Durch Evolution hat sich eine faszinierende Eigenschaft herausgebildet: grüne und gelbe Pollenkörner. Es wird vermutet, dass diese Signalstörung des unterschiedlichen Farbreizes Wildbienen davon abhält, einen bevorzugten Stylietyp (mit vielen, großen und leicht zu sammelnden Pollenkörnern) zu besuchen (Lunau 1996). Somit steigt die Befruchtungsrate sowie der Samenansatz und in einem andauernden selektiven Prozess hat sich diese Heterostylie etabliert.

Erst fünfzehn Jahre später habe ich mich mit Pflanzen für zukünftige Schwammstadtkonzepte beschäftigt und bin wieder auf den Blutweiderich gestoßen. Im Botanischen Garten Höxter waren zahlreiche Sorten im Rahmen der Sichtung des Bund deutscher Staudengärtner von 2019 bis 2022 aufgepflanzt.

Als ich dann die auf Blutweiderich spezialisierte Blutweiderich-Sägehornbiene Melitta nigricans zum ersten Mal sah, war meine Neugier sofort geweckt! Ob diese Art wohl auch Pollen an den gesichteten Sorten sammelt? Welchem Stylietyp werden die Sorten wohl entsprechen? Sind die Sorten mit unterschiedlichen Pollengrößen und -mengen unterschiedlich attraktiv für bestimmte Wildbienenarten?

Über die Eignung als Pollenquelle hat sich niemand Gedanken gemacht, als die Sorten selektiert und in den Handel gebracht wurden, Kriterien wie Blütenfarbe oder Standfestigkeit standen im Vordergrund.

Zunächst gilt es aber, sich auf die Suche nach dem bereits Gefundenen zu machen, auf die Schultern der Riesen sozusagen. Die Literaturrecherche zeigt, was bereits erforscht ist, und das ist oft nicht viel – und gleichzeitig eine ganze Menge! Die Flut an wissenschaftlichen Publikationen muss gesichtet und bewertet werden, um Querbezüge herzustellen und Fragestellungen abzuleiten. Das Ziel der Forschung ist es, aus dem bereits vorhandenen Wissen und eigenen Erkenntnissen schließlich ein bisschen weiter zu sehen, als jene, die vor uns forschten.

Aber was braucht solide Wissenschaft eigentlich, um ergebnisoffen zu forschen und sich nicht von einer polarisierten Diskussion oder einer zufälligen Beobachtung leiten zu lassen?

Standardisieren, Randomisieren, Replizieren . . . und natürlich Wildbienen zählen

Um belastbare Daten zu gewinnen, haben sich im Laufe der Wissenschaftsgeschichte Grundsätze guter fachlicher Praxis herausgebildet. Ergebnisse sollen verlässlich, vergleichbar und wiederholbar sein. Im Versuch "Staudenwert" haben wir ein standardisiertes Versuchsdesign und ein festgelegtes Protokoll entwickelt. Die untersuchten Pflanzentaxa wurden in Töpfen mit 7,5 Liter Fassungsvermögen in einem Abstand von 1,5 Meter auf einer vegetationsfreien Fläche aufgestellt.

Die Verteilung der Töpfe erfolgt zufällig, um eine bewusste oder unbewusste subjektive Verteilung zu vermeiden. Dieses Randomisieren kann beispielsweise mit Hilfe von Excel durchgeführt werden. Um eine gewisse Zuverlässigkeit der Ergebnisse zu erhalten, wurde jedes Taxon dreimal aufgestellt.

Das Herzstück der Forschung ist das Monitoring. Während der Vegetationsperiode 2025 wurden an jedem Taxon für fünf Minuten pro Woche Wildbienen gekäschert und Blüten gezählt. Die Daten sollen zeigen, welche der rund 600 in Deutschland heimischen Wildbienenarten an den ausgewählten Stauden oder ihren Sorten Pollen sammeln. Ein großes Problem ist hierbei die Verbreitung der Wildbienenarten. Um nicht nur eine lokal gültige Aussage treffen zu können, muss der Versuch möglichst an mehreren Orten in Deutschland standardisiert wiederholt werden.

Starke Partner, großes "n", solide Daten

Wer kurz im Kopf überschlägt – 32 Pflanzentaxa, jeweils mit drei Wiederholungen an mehreren Orten in Deutschland und mit fünf Minuten Beobachtungszeit pro Woche – erkennt schnell, dass es sich um ein großes Forschungsprojekt handelt. Alleine und mit begrenzten Mitteln ist das kaum zu schaffen. Starke Partner müssen her! Was liegt da näher, als eine Kooperation mit dem Bund deutscher Staudengärtner (BdS) zu initiieren.

Bereits im laufenden Projekt zur Entwicklung eines intelligenten Planungswerkzeugs für wildbienengerechte Pflanzplanung (s. a. Stadt und Grün 5/25) war die Zusammenarbeit von Aufbruchsstimmung, fachlichem Interesse und großem Engagement geprägt. Der BdS hat lange erkannt, dass Insekten geschützt werden müssen und übernimmt als Berufsverband Verantwortung.

Neben dem JKI Braunschweig, der TH OWL Höxter, der Fachhochschule Erfurt und der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf nehmen sieben Gärtnereien des BdS ehrenamtlich am Forschungsversuch teil. Neben dem zeitintensiven Monitoring stellen die Gärtnereien auch die Pflanzen zur Verfügung. "Für uns war sofort klar, dass wir mitmachen. Wir wollen schließlich wissen, was in unseren Stauden steckt!", erklärt Matthias Großmann von Stauden Junge in Hameln bei einem Besuch im Juni.

Durch die gemeinsame Anstrengung kommen viele Einzeldaten zusammen, die in der Summe zu aussagekräftigen, also statistisch belastbaren Ergebnissen führen. In der Wissenschaft sprechen wir von der Stichprobengröße (n) aus der Gesamtmenge möglicher Ereignisse (Ω). Im Wildbienenmonitoring stehen wir schließlich nicht den ganzen Tag neben einer Pflanze und dokumentieren jede Wildbiene, die Pollen sammelt, sondern ziehen eben nur eine Stichprobe, und zwar 5 Minuten pro Woche.

Je größer diese Stichprobe ist, desto eher wird die Variabilität einer Beobachtung reduziert und zufällige Schwankungen ausgeglichen. Viele einzelne Beobachtungen erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass die Ergebnisse das tatsächliche Sammelverhalten der Wildbienenarten widerspiegeln. So können wir statistisch signifikante Ergebnisse erzielen. Bei einem großen "n" glühen dann die Augen der Wissenschaftler.

Neben der Fachkompetenz der partizipierenden Gärtner, den Wildbienenspezialisten des JKi und den Hochschulen mit ihrer Erfahrung in der Pflanzenverwendung ist auch die Unterstützung aus dem Netzwerk der Wissenschaft unverzichtbar. Neben der fachlichen Betreuung durch Prof. Dr. Alexandra-Maria Klein und Prof. Dr. Sara Diana Leonhardt unterstützt auch der gemeinnützige Verein Bienenschutz Stuttgart e. V. Laboruntersuchung zu den Inhaltsstoffen von Pollenproben mit Forschungsgeld.

Feldforschung – ein gezielter Blindflug

Trotz sorgfältiger Vorbereitung und eines breit aufgestellten, erfahrenen Teams birgt Feldforschung immer Risiken. Gerade unvorhersagbare Wetterbedingungen beeinflussen das Flugverhalten der wärmeliebenden Wildbienen enorm, denn die meisten Arten sind vor allem bei trocken-sonniger und windstiller Witterung aktiv. Im Forscheralltag wird das Monitoring wie in diesem recht feuchten Juli auch schon mal unterbrochen und in die Mittagspause oder ins Wochenende verlegt.

Auch lokale Umwelteinflüsse wie Pestizideinsatz in der angrenzenden Agrarlandschaft oder der Mangel an Pollenquellen führt zu Schwankungen in den Populationen der Wildbienenarten und können nur schwer vorhergesagt werden. Hinzu kommen Unwägbarkeiten wie Pflanzenkrankheiten, technische Probleme bei der Bewässerung und manchmal auch eine zuvor häufig beobachtete Wildbienenart, die in diesem Jahr einfach keinen Pollen an den Versuchspflanzen sammelt, weil andere Pflanzen attraktiver sind.

Da hilft nur eins – Gelassenheit! Was nach der Auswertung in den Daten drin steckt und ob sich Hypothesen bestätigen oder widerlegen lassen bleibt während der Datensammlung ungewiss. Feldforschung ist also eher etwas für Unerschrockene mit Mut zur Lücke.

Mit den Augen der Wildbienen sehen

Neben dem Zählen der Wildbienen möchten wir verstehen, welche Eigenschaften der verwendungsrelevanten Sorten das Sammelverhalten beeinflussen. Dazu messen wir auch die Größe und die Menge des Pollens, der von den Pflanzen angeboten wird. Viele Sorten zeichnen sich auch durch besonders große Blüten aus oder unterscheiden sich in der Färbung.

In der Wissenschaft wird diskutiert, wie die Faktorkombination aus Geruch, Farbe, Blütengröße und letztlich auch der Erfahrung der Wildbienen das Sammelverhalten beeinflusst (Dötterl & Vereecken 2010). Denkbar ist auch, dass eine Wildbienenart wie die Blutweiderich-Sägehornbiene Melitta nigricans, die ja ausschließlich an magentafarbenen Blüten des Blutweiderichs sammelt, weniger stark von einer farblich abweichenden Sorte wie der weißen 'White Swirl' angezogen wird als beispielsweise die Wiesenhummel Bombus pascuorum, zu deren natürlichen Pollenquellen eine Vielzahl an unterschiedlichen Blütenfarben- und formen vieler Pflanzenfamilien gehört.

Hinzu kommt, dass Wildbienen Farben ganz anders wahrnehmen als wir. Während die Photorezeptoren des menschlichen Auges im blauen (390–500 nm), grünen (450–630 nm) und roten Wellenlängenbereich (500–700 nm) absorbieren, können Bienen bei leicht abweichenden Absorptionsmaxima zusätzlich UV-Licht wahrnehmen (300–400 nm), dafür aber kein Rot sehen (Stockman & Sharpe 2000; Peitsch et al. 1992). Es ist also sehr spannend zu prüfen, ob für uns offensichtliche Farbunterschiede für Bienen überhaupt eine Rolle spielen.

Mit dem Ende der Blütezeit endet auch die Flugzeit der Wildbienen und damit die Erhebung von Daten für dieses Jahr. Die Wildbienen überwintern nun je nach Art als Imago oder Larve. Es wird also ruhig im Staudenbeet, doch die Arbeit der Forscher hat gerade erst begonnen . . .

Literatur

• Darwin C. R. (1877) The different forms of flowers on plants of the same species. London: John Murray.
• Lunau K. (1996) Signalling function of floral colour patterns for insect flower visitors. Zoologischer Anzeiger 235: 11–30.
• Reif J., Härtel W. (2016) Foerster-Stauden Kompendium. 8. Aufl. Hrsg. Foerster Stauden GmbH, Potsdam.
• Dötterl S., & Vereecken N. (2010) The chemical ecology and evolution of bee–flower interactions: a review and perspectives. Canadian Journal of Zoology. 88. 668-697.
• Stockman & Sharpe (2000) "The spectral sensitivities of the human cones." Vision Research, 40(13), 1711–1737.
• Peitsch, D., Fietz, A., Hertel, H., de Souza, J., Ventura, D. F., & Menzel, R. (1992) "The spectral input systems of hymenopteran insects and their receptor-based color vision." Journal of Comparative Physiology A, 170, 23–40.
• Bundesamt für Naturschutz (2024) BeesUp – Intelligentes Werkzeug für die Planung.
• stadtundgruen.de/q/