Verpackungen der Natur: Die Bienenwabe

Wenn es um den Schutz von Flora und Fauna geht, erweist sich Mutter Natur als überaus erfinderisch. Unsere Serie „Verpackungen der Natur – genialer Schutz für Tier und Pflanze“ beleuchtet den packenden Ideenreichtum der Tier- und Pflanzenwelt. In dieser Ausgabe widmen wir uns den Zellen der Bienenwabe – eine der effizientesten Verpackungen überhaupt.

Die sechseckigen Zellen der Bienenwabe zählen zweifelsohne zu den eindrucksvollsten Formen der Natur. Ihre exakte und einheitliche Wabenstruktur ist nicht nur ein optischer Leckerbissen, sondern auch unter technischen Aspekten beeindruckend. So kombinieren die Hexaeder effiziente Raumnutzung mit optimaler Stabilität und maximaler Volumennutzung. Doch wie gelingt den Bienen diese architektonische Meisterleistung?

Bienen sind typische Höhlenbrüter. Ihr Nestbau erfolgt vorzugsweise in Baumhöhlen oder ähnlichen Öffnungen sowie von Imkern bereitgestellten Bienenstöcken. In der Zeit von April bis Juni produzieren Bienen hier stetig neue Zellen, um zusätzlichen Raum für die Aufzucht der Brut (Entwicklung vom Ei bis zum vollständig ausgebildeten Insekt) sowie die Einlagerung von Pollen und Nektar zu schaffen, welcher hier auch zu Honig verarbeitet wird. Für den Bau der Wabenzellen sind die Arbeiterbienen zuständig: Diese verfügen an der Unterseite ihres Hinterleibes über acht Drüsenpaare, die ab ihrem elften Lebenstag Bienenwachs (Verbindungen aus Fettsäuren und Alkoholen) produzieren. Mit diesem Wachs ist ein Bienenvolk in der Lage, innerhalb eines Tages eine Wabe mit 5.000 Zellen aufzubauen. Doch wie gelingt hierbei die exakte Formgebung?

Lange wurde über die sechseckige Struktur der Bienenwaben gerätselt und den Insekten sogar mathematischer Verstand zugesprochen. Letztlich konnte das Geheimnis der Hexaeder aber gelüftet werden: Tatsächlich bauen Bienen zunächst runde Zellen. Erst durch eine anschließende Wärmeerzeugung auf etwa 45 °C beginnen sich die Zellen zu verformen und hierbei automatisch die Form der Hexaeder anzunehmen. Dank dieser natürlichen Selbstorganisation sparen Bienen Energie und erzielen selbst mit der geringsten Menge Wachs ein ideales Ergebnis: So ermöglicht die sechseckige Form nicht nur eine vollständige Raumnutzung innerhalb des Nestes (keine Zwischenräume zwischen den einzelnen Zellen), sie verleiht jeder einzelnen Zellen auch optimale Stabilität und maximales Volumen.

Die Eigenschaften der Bienenwabe – geringer Materialverbrauch, optimale Raumnutzung und hohe Stabilität – blieben auch der Industrie nicht verborgen. Die Wabenstruktur wurde und ist ideale Lösung, wenn ein gleichzeitig leichtes und stabiles Material benötigt wird. So findet sich die energetisch perfekte Leichtbaugeometrie der Wabenstruktur heute in zahlreichen Gebrauchsgegenständen wie Waschmaschinentrommeln, Kartons oder Wabenplatten wieder, um nur einige Beispiele zu nennen.