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Lissy Jäkel, Ulrike Kiehne und Sabrina Frieß
WENN DER WINTER EINZIEHTWie Bienen überwintern
Biologie
empfohlen für Klassen 5–7
STRUKTUR DER LERNEINHEITEN
LIEBE LEHRERINNEN UND LEHRER,
Biologie | Klassen 5–7 2
Wenn der Winter einzieht
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Das Projekt „Bienen und
Bildung“ erkundet die viel-
fältigen Bezüge zwischen
Bienen und Bildung und
denkt frei über Disziplinen
hinweg: Autorinnen und
Autoren aus der gesamten
Bundesrepublik entwickeln
Unterrichtsentwürfe und
Bildungsprojekte in den
Natur- und Geisteswissenschaften, zusätzlich beschäf-
tigt sich ein Sachbuch mit der Frage, was wir aus der all-
täglichen Auseinandersetzung mit der Biene über den
Kosmos und uns selbst lernen können – all das entsteht
aus dem Dialog zwischen Naturwissenschaftlern,
Philosophen, MINT- und Sprachlehrern, Waldorf-,
Reform- und allgemeinbildenden Pädagogen. Die Ak-
teure dieses Projekts gestatten es sich, Grenzen aus-
zuloten, zu überschreiten und zu durchbrechen, große
und kleine Fragen zu stellen – und sich dabei nicht
vom festen Glauben abbringen zu lassen, dass die Be-
schäftigung mit der Biene lehrreich, inspirierend und
heilsam zugleich sein kann.
Was ist das Besondere? Bei der unterrichtlichen Be-
schäftigung mit dem Thema Bienen finden Kinder und
Jugendliche einen realen Bezug zur lebendigen Natur
und einem rätselhaften Naturwesen, dessen spannende
Geheimnisse sie nach und nach erobern können. Sie
begreifen und berühren einen außerordentlich kom-
plexen und sinnvollen Lebenszusammenhang, der sie
herausfordert, verantwortungsvoll zu handeln und
dazu ermutigt, immer wieder neue Fragen zu stellen,
ohne endgültige Antworten zu erhalten. Und viel-
leicht geht es ja gar nicht „nur“ um die Bienen? Es
scheint mir an der Zeit, unsere Welt viel stärker
– auch im Sinne Alexander von Humboldts –
als ein lebendiges Gebilde zu betrachten,
in dem alles mit allem zusammenhängt, in dem auch die
Geschicke der Bienen und des Menschen aufs Engste
miteinander verquickt sind.
Die Autorinnen und Autoren der Unterrichtsmaterialien
entwickeln ihre Ideen auf dem Hintergrund imkerlicher
und pädagogischer Praxis und werben für einen holisti-
schen Ansatz im Verständnis der Natur.
Einen erfolgreichen Unterricht mit und ohne Bienen
wünscht Ihnen herzlichst
Ihr
Thomas Radetzki
Vorstand Aurelia Stiftung
DOWNLOAD
Alle Unterrichtsmaterialien können
Sie hier downloaden:
www.mint-zirkel.de/Inspiration-Biene
empfohlen für
Klassen 8–10em
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5–7
empfohlen für
Sekundarstufe II
WENN DER WINTER
EINZIEHT
Biologie | Klassen 5–7 3
Leitfragen:
 Wie ist der Bienenkörper aufgebaut (Propädeutik)?
 Wie bereiten sich die Bienen auf den Winter vor?
 Wie verhalten Sie sich in den Wintermonaten?
Die Unterrichtsidee auf einen Blick
WENN DER WINTER EINZIEHTWie Bienen überwintern
Klassen: 5–7
Zeitbedarf: 4 x 45 Minuten
Fächer: Biologie
BEZUG ZUM LEHRPLAN
Biologie: Physische, soziale und ökologische Merkmale
von wirbellosen Insekten kennen und beschreiben
lernen, etwa die Insektenbeine, die Flügel, die Staaten-
bildung und weitere spezifischen Formen der Ange-
passtheiten an die Umwelt (in den Wintermonaten).
BEZÜGE ZU WEITEREN FÄCHERN
Chemie: Herstellung einer Kältemischung, um Stoff-
eigenschaften experimentell in einem bestimmen Sach-
zusammenhang kennenzulernen.
KOMPETENZEN
 Die Schülerinnen und Schüler lernen im Sinne der
Propädeutik mit Hilfe des Bienenkörpers die Mor-
phologie der Wirbellosen kennen.
 Die Lernenden erkennen den Wert der Bienen und
die Abhängigkeit der Menschen von der Leistung der
Bienen. So können sie eine angemessene Wertschät-
zung entwickeln.
 Die Schülerinnen und Schüler erlangen Sachwissen
zur Lebensweise von Honigbienen und Wildbienen;
insbesondere im Winter.
 Außerdem werden Kompetenzen des Erkenntnis-
gewinns (prozessbezogene Kompetenzen/Arbeits-
formen) durch lupisches Betrachten und Mikroskopie
geschult.
MATERIALLISTE
Bienen sind für diese Unterrichtssequenz nicht
notwendig.
 Stereolupen, Mikroskope
 Werkzeuge
 Leblose Bienen
 Bienenstöcke bei einem Imker
 Salz (NaCl), Wasser oder Schnee
 Thermometer
 Bechergläser
 Stoppuhr
 Tabellenkalkulationsprogramm
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Weitere Informationen finden Sie im Begleitbuch „Inspiration Biene“
Biologie | Klassen 5–7 4
Lehrerinformation: Wenn der Winter einzieht
ZUR SACHE
BASICS ZUR SYSTEMATIK UND MORPHOLOGIE DER BIENE
Bienen gehören der Klasse der Insekten und der Ord-
nung der Hautflügler an. Die Honigbienen (Apis) sind
eine Gattung aus der Familie der Echten Bienen
(Apidae). Sie sind gekennzeichnet durch einen drei-
gliedrigen Körper (Kopf, Brust, Hinterleib), an dessen
Brustsegment sich die sechs Beine und die zwei Flügel-
paare befinden.
Die Beine dienen nicht nur der Bewegung, sondern sie
sind auch Werkzeuge. Die Hinterbeine der Arbeite-
rinnen sind für die Pollenernte und den Pollentransport
besonders ausgebildet. Mit den Borsten an den Innen-
seiten der Fersen bürsten Honigbienen den Pollen in
das Pollenkörbchen. Das Pollenkörbchen ist eine
Vertiefung an der Außenseite der Schiene des Hinter-
beines, die ebenfalls mit langen Borsten ausgestattet
ist. Dies ermöglicht den Transport von größeren Pollen-
mengen in den Stock. Die Honigbienen sind Schienen-
sammlerinnen, es gibt andere Bienenarten mit anderen
Sammelstrukturen, etwa am Schenkel. Die Vorderbeine
der Honigbiene sind schmaler als die Hinterbeine. Sie
werden für das Putzen der Mundwerkzeuge und Fühler
gebraucht. Die Ferse des Fußes der Vorderbeine be-
sitzt eine „Putzscharte“ und die Schiene einen speziellen
Dorn. Durch die entstehende Öffnung können mit den
Antennen die Füße von Fremdkörpern gereinigt werden.
Honigbienen können sich gut festhalten, weil sie an
jedem Krallenglied kleine Haftlappen tragen. Damit
können sie auch glatte Oberflächen erklimmen. Eben-
falls am Brustsegment sitzen zwei Flügelpaare. Diese
können miteinander verhakt werden.
Am Kopf sitzen die saugend-leckenden Mundwerk-
zeuge. Hierbei liegt der Saugrüssel in der Mitte, seitlich
liegen die Unterkiefer (Maxillen) und im oberen Bereich
befinden sich die paarigen Oberkiefer (Mandibeln). Am
unteren Ende des Saugrüssels liegt das sogenannte
Löffelchen. Die Länge des Rüssels variiert. Der Rüssel
der Königin ist sehr kurz und zum Sammeln des Nektars
nicht geeignet; zudem wird sie ständig gefüttert, inso-
fern braucht sie ihren Rüssel nicht. Die Sammelbienen
und Arbeiterinnen haben die längsten Rüssel, da sie
für das Nektarsammeln sowie die Honigproduktion
zuständig sind.
Die großen Facettenaugen sitzen seitlich am Kopf
und ermöglichen es der Biene, einen großen Bereich zu
überblicken. In der Mitte des Kopfes liegen drei kleine
Punktaugen.
Bienen im Winter – wie hoch steigt die Temperatur im Bienenstock?
Die Normaltemperatur im Bienenstock liegt etwa
zwischen zehn und fünfzehn Grad. Imker streiten häufig
darüber, warum es immer wiederkehrende kurze Heiz-
perioden (bis 30 Grad) von einzelnen Tagen bis zu zwei
Wochen im Stock gibt. Es wird unter anderem vermutet,
dass diese extremen Heizphasen den Honig weich und
damit aufnahmebereit machen.
SCHON GEWUSST?Im Winter orientiert sich die Anord-nung der Bienen an der Kugelform: Geringste Oberfläche bei maximalem
Volumen sind Kennzeichen der Kugel als geometrischem Körper. Das Nest des Bie-nenvolkes ist zweckmäßig strukturiert. Die Futterreserven umgeben das Zentrum – sowohl vorne als auch hinten – und isolieren dieses zugleich; man spricht in diesem Zusammen-hang von Deckwaben.
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Vorderansicht der Biene
Biologie | Klassen 5–7 5
Lehrerinformation: Wenn der Winter einzieht
Im Winter legen Bienen eine Ruhephase ein, in der sie
sich nur von den Vorräten ernähren, die sie während der
Trachtzeit im Sommer eingelagert haben. Während der
Winterruhe wird jegliche Bruttätigkeit eingestellt und
die Königin legt keine Eier ab. Um der Kälte zu trotzen,
bilden alle Bienen im Inneren des Stocks eine Winter-
traube zwischen den Waben. Die Königin befindet sich
im Zentrum der Traube und wird von den Arbeiterinnen
etwa durch Muskelbewegungen gewärmt.
Polster für den Winter
Bienen sammeln den Pollen in Form von kleinen „Hös-
chen“ an ihren Hinterbeinen. Der Pollen wird nach dem
Eintragen in den Stock mit Speichel versehen und in
Lagerzellen eingestampft. Ist die Lagerzelle zu drei
Viertel mit Pollen gefüllt, erhält sie einen Überzug aus
Honig, um den Pollen haltbar zu machen. Durch den
Bienenspeichel und den Honig finden chemische Vorgän-
ge statt, die den Pollen für die Bienen noch nahrhafter
machen. Der Pollen kann nun als Pollenbrot bezeich-
net werden. Es ist notwendig zur Fütterung der Larven
aller drei Bienenwesen (Königin, Arbeiterin, Drohne)
und dient besonders im Herbst zum Aufbau eines Fett-
Eiweiß- Polsters für den Winter.
Wo ist eigentlich das Bienen-WC?
Da die Bienen im Winter den Stock nicht verlassen,
müssen die Abfälle, sozusagen in der Biene selbst,
gespeichert werden. Dafür haben die Bienen eine – in
begrenztem Maße – dehnbare Kotblase. Damit es darin
nicht gärt, wird das Enzym Katalase gebildet. Damit sie
nicht übermäßig voll wird und damit vorzeitig entleert
werden müsste, sollte das (vom Imker bereitgestellte)
Winterfutter der Bienen leicht verdaulich sein und
wenige Rückstände verursachen. Die Bienen verzehren
daher vorrangig Honig beziehungsweise Zuckersaft.
Eiweiß wird während des Winters nicht verbraucht und
Fett in nur geringem Maße. Der Fett-Eiweiß-Körper
bleibt während des Winters im Wesentlichen erhalten.
Die Kotblase der Winterbiene als Teil des Darms kann
sich ausdehnen und Stoffe speichern. Nach der Winter-
pause fliegen die Honigbienen aus und entleeren beim
ersten Flug diese außerhalb des Stockes –, dies nennt
man Reinigungsflug.
Die Fett- und Eiweißreserven werden im zeitlichen
Frühjahr, vor allem während der noch trachtlosen Zeit,
zur Bildung des Futtersaftes benötigt und verbraucht.
Aus diesem Grunde ist für die Völker eine reiche
Herbstpollentracht von allergrößter Bedeutung.
LITERATURTIPPS
Socha, P. (2017). Bienen. Gerstenberg Verlag:
Hildesheim.
Tautz, J. & D. Steen (2017). Die Honigfabrik:
Die Wunderwelt der Bienen – eine Betriebsbesichtigung.
Gütersloher Verlagshaus.
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Verschneite Bienenstöcke
LINKTIPPS
Bee careful. An Initiative of Hero Group.
www.bee-careful.com
Die Honigmacher. Apis e. V.
www.die-honigmacher.de
News aktuell GmbH. Presseportal.
Meldungen zum Thema Wildbienen.
www.presseportal.de/st/Wildbienen
www.presseportal.de/pm/37587/3123203
Imkereiverein Lengerich.
www.bit.ly/33qxFZg
Prof. Blumes Tipp. Mit Kältemischungen
gibt es auch im Sommer Eis.
www.bit.ly/2NtReuj
Biologie | Klassen 5–7 6
Lehrerinformation: Wenn der Winter einzieht
ZUM UNTERRICHT – DER VERLAUF IM ÜBERBLICK
1./2. Stunde
Einführung/Impulse
90 Minuten
Lerngang – Besuch beim Imker – Expertenbefragung –
mögliche Themen
 Hausaufgabe der letzten Stunde/Vorbereitung:
Fragen an den Imker
 Was macht ein Imker (im Winter)?
 Aufbau und Pflege eines Bienenstocks allgemein
 Vermehrung der Bienenvölker allgemein
 Bedeutung der Herbsttracht
 Der Bienenstock im Jahresverlauf, vor allem im
Winter, Temperatur überprüfen
3. Stunde
Propädeutik
Einzel- und
Gruppenarbeit
45 Minuten
Morphologie und Anatomie der Bienen
 Was sehen wir mit bloßem Auge?
 Was sehen wir mit einer Lupe?
 Handhabung von Mikroskopen und Stereolupen
 Was sehen wir unter dem Mikroskop?
(Facettenaugen, Rüssel etc.)
 Arbeitsblatt in Gruppen ausfüllen, gemeinsam als
Folie besprechen
Folie 1, AB 1,
leblose Bienen, Stereolupen,
Mikroskope, Werkzeuge
4. Stunde
Experiment
zur Absenkung des
Gefrierpunktes
40 Minuten
Wo und wie überwintern Wildbienen
 Gang über das Schulgelände. Gibt es hier passende
Verstecke für Wildbienen?
 Ansetzen einer Kältemischung im Laborraum,
um – in Analogie zur Wildbiene – den Gefrierpunkt
abzusenken
AB 2,
Salz (NaCl), Wasser,
Eis oder Schnee,
Thermometer,
Bechergläser,
Stoppuhr
Resümee
und Ausblick
Plenum
5 Minuten
Zusammenfassung
 Gespräch
 Ausblick: zweiter Besuch beim Imker nach dem
Winter / im Frühjahr
Notizen auf der Wachstafel
AB 2 Anwendung
Biologie | Klassen 5–7 7
Lehrerinformation: Wenn der Winter einzieht
ERLÄUTERUNGEN DES UNTERRICHTSVERLAUFS
Ein erster Impuls: Im Winter beim Imker
Die Thematik „Bienen im Winter“ soll auf keinen Fall
dazu dienen, Kinder und Jugendliche zu belehren und
mit trockenem Wissen zu überhäufen. Deshalb sind An-
gebote erforderlich, die mit Handlungsmöglichkeiten
verknüpft sind –, das ist im Winter allerdings schwer rea-
lisierbar und weniger erlebnisreich als im Frühjahr oder
Sommer, da sich die Bienen in der Regel in der Winter-
ruhe befinden. Die Schülerinnen und Schüler sollten sich
dennoch im Vorfeld des Lerngangs zum Imker eigene
Gedanken machen und Fragen vorbereiten (Hausauf-
gabe). Solche Fragen können sich ganz allgemein auf die
Imkerei und die Bienen sowie auf die Winterruhe, die
Futterreserven oder die Temperaturen beziehen.
Um die Honigbienen nicht zu stören, sollte bei einem
Lerngang zum Bienenstock dieser nur von außen un-
tersucht werden. Bereits durch Auflegen der Hand ist
spürbar, dass sich der Bienenstock trotz der Wärme-
isolation von außen warm anfühlt. Dies kann mit einem
Thermometer überprüft werden. Vielmehr ist im Winter
allerdings von den Bienen nicht zu bemerken. Der Imker
kann die Lernenden sowohl allgemein zum Thema „Bie-
nen und Bienenstock“ (Vermehrung, Pollensammlung
etc.) informieren als auch über die im Winter anstehen-
den spezifischen Imkerarbeiten (Expertengespräch).
Dazu zählen neben der Kontrolle der Völker auch Vor-
bereitungen auf das Frühjahr, etwa. das Einlöten von
Mittelwänden in Rahmen oder das Vorbereiten neuer
Zargen. Der Imker kann den Lernenden zur Untersu-
chung im Klassenzimmer leblose Bienen aushändigen.
Diese werden in der Schule mikroskopiert beziehungs-
weise mit der Stereolupe betrachtet. Hierzu wird
anschließend die Folie 1 mit dazugehörigem Arbeits-
blatt 1 bearbeitet.
Das „Forstschutzmittel“ der Wildbiene – eine Kältemischung herstellen
In den letzten Jahren ist in der Landwirtschaft die
Erkenntnis gereift, dass Wildbienen neben den Honig-
bienen einen beträchtlichen Anteil an der Bestäubung
der Trachten leisten. Im Gegensatz zu den Honigbienen
leben sie als „Single“, das heißt, als ausgewachsenes
Insekt sind sie auf sich allein gestellt (solitär). Sie bilden
keinen Staat und müssen trotzdem möglichst frostfrei
überwintern. Neben Ritzen in Mauern, hohlen Stängeln
und Löchern, die den Wildbienen Schutz bieten, haben
sie noch eine weitere Strategie ausgebildet. Viele Insek-
ten können ihr eigenes „Frostschutzmittel“ produzieren.
Dadurch senken sie den Gefrierpunkt im Gewebe ab –,
so überstehen sie Außentemperaturen bis zu minus
19 Grad. Durch das Absenken des Gefrierpunktes wird
vermieden, dass sich bildende Eiskristalle die Zellstruk-
turen zerstören.
Im Klassenraum beziehungs-
weise im Laborraum soll von
der Lehrkraft mit Hilfe der
Schülerinnen und Schüler
eine Kältemischung (Wasser,
Eis, Kochsalz) hergestellt und
die Kälteeffekte gemessen
und besprochen werden – in
Analogie zum Temperatur-
abfall im Winter, der für die
Bienen besonders relevant
ist. Hierzu soll das Arbeits-
blatt 2 ausgefüllt werden.
Sinnvoll ist hier der Einsatz
von Tabellenkalkulations-
programmen am PC.
Zudem soll das direkte Schulumfeld auf potentielle
Überwinterungsverstecke für Wildbienen und andere
Insekten untersucht und kritisch bewertet werden. Zum
Abschluss der vierten Stunde werden die Erkenntnisse
über das „Überwintern von Honig- und Wildbienen“
zusammengefasst und verbalisiert.
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Tote Honigbienen unter der Stereolupe
Kältemischung herstellen
8© Als Kopiervorlage freigegeben. Aurelia Stiftung und Klett MINT GmbH Biologie | Klassen 5–7
Wenn der Winter einzieht
Folie 1
ZUR MORPHOLOGIE DER BIENEPropädeutik mit dem Mikroskop
Welche Teile des Bienenkörpers zeigen diese stark vergrößerten Aufnahmen?
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Wenn der Winter einzieht
Arbeitsblatt 1
ZUR MORPHOLOGIE DER BIENEPropädeutik mit dem Mikroskop
Welche Teile des Bienenkörpers zeigen diese stark
vergrößerten Aufnahmen?
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Wenn der Winter einzieht
Arbeitsblatt 2
WINTERTEMPERATUREN IM KLASSENZIMMEREine Kältemischung herstellen
Mithilfe eines Thermometers wird der Schmelzpunkt von Eis aus reinem Wasser gemessen. Dazu werden Eisstücke
im Becherglas mit einem Thermometer beobachtet –, bis das erste Schmelzwasser zu erkennen ist. Die Temperatur
sollte bei 0 °C verweilen, solange bis das gesamte Eis geschmolzen ist. Nun wird in einem anderen Behälter Schnee
(oder zerkleinerte Eiswürfel) mit Kochsalz gemischt.
1. Was passiert nun?
Messt die Temperatur in der Flüssigkeit über einen Zeitraum von zehn Minuten im Abstand von jeweils einer Minute.
2. Erstelle ein Liniendiagramm mit Zeitachse und Temperaturachse (Tabellenkalkulationsprogramm). Was ist da-
bei zu beachten? Von welchen Größen hängen Kurvenverlauf und Liniendiagramm ab?
3. Außer Kochsalz kommen folgende Ladungsträger in Betracht:
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Biologie | Klassen 5–7 11
Lösungen: Wenn der Winter einzieht
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Biologie | Klassen 5–7 1212
WENN DER WINTER EINZIEHT
Autorinnen
LISSY JÄKEL
ULRIKE KIEHNE
SABRINA FRIESS
Dr. Lissy Jäkel ist Professorin für Biologie und ihre
Didaktik an der Pädagogischen Hochschule Heidelberg.
Sie leitet den Ökogarten Heidelberg, einen ausgezeich-
neten Lernort der BNE (Bildung für nachhaltige Ent-
wicklung) und der Erhaltung der biologischen Vielfalt.
Dr. Ulrike Kiehne führt ebenfalls Lehrveranstaltungen
mit Studierenden und Schulklassen im Ökogarten durch.
Sabrina Frieß (MA) ist Lehrerin und Projektmitarbei-
terin. In ihren Seminaren und in den verschiedenen
Projekten der drei Pädagoginnen werden Lehramts-
studierende in dem 5.800 Quadratmetern großen
Ökogarten und an anderen Outdoor-Lernorten auf die
Arbeit mit Kindern in der Natur vorbereitet.
Jährlich besuchen mehr als 800 Kinder und Hunderte
Erwachsene den Ökogarten und seine Bienen.
„ Die Erhaltung der biologischen Vielfalt ist uns ein wichtiges Anliegen. Wir möchten die Lebensgrundlagen auf unserem Planeten erhalten und dabei nicht nur global denken, sondern auch vor Ort vernünftig handeln. “
LINKTIPP
Homepage des Ökogartens:
www.ph-heidelberg.de/oekogarten/aktuelles.html
Prof. Dr. Lissy Jäkel Dr. Ulrike Kiehne
IMPRESSUM
1. Auflage Januar 2020
Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. Jede Nut-
zung in anderen als den gesetzlich zugelassenen Fällen bedarf der vor-
herigen schriftlichen Einwilligung des Verlages. Hinweis §52a UrhG:
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WENN DER WINTER EINZIEHT
