FAQs – Der Insektentaschenrechner

Häufig gestellte Fragen

1. Allgemeine Fragen

1.1 Was ist der Insektentaschenrechner und wozu dient er?

Mit dem Insektentaschenrechner können folgende Fragen beantwortet werden: Wie viele Insekten leben auf dieser Wiese? Wie beeinflusst das Mähen die Insektenpopulation auf Wiesen? Antworten auf diese und viele weitere Fragen gibt es hier. Unser Ziel ist es, ein Online-Tool zur Verfügung zu stellen, mit dem jede*r die Insekten- und Spinnenanzahl auf einer Wiese auf Basis neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse vorhersagen kann. Mehr Informationen: https://insektentaschenrechner.de/about/

1.2 Wer steckt hinter dem Insektentaschenrechner?

Der Insektentaschenrechner entstand im Rahmen des Projekts BioDivKultur, das von der Forschungsinitiative zur Erhaltung der biologischen Vielfalt (FEdA) des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF, heute BMFTR) gefördert wurde. Weitere Forschende haben Daten zum Insektentaschenrechner beigetragen. Die Projektpartner und die zugehörige Literatur gibt es hier zu finden: https://insektentaschenrechner.de/how/

Projektseite: https://biodivkultur.de/

1.3 Warum ein Insektentaschenrechner?

Der Insektentaschenrechner soll Bürger*innen und Fachleuten Einblicke in die Auswirkungen der Grünlandnutzung auf Insekten und Spinnen geben. Er ist ein praktisches Werkzeug, das zeigt, wie Arthropoden auf bestimmte Mähstrategien reagieren, und hebt so die negativen Auswirkungen sowie mögliche Verbesserungen zum Erhalt der Biodiversität in Grünflächen und Wiesen hervor.

Ziel des Insektentaschenrechners war es, die enorme und oft übersehene Insektenvielfalt in städtischen und ländlichen Grünflächen sowie die großen Auswirkungen jeglicher Mähmaßnahmen auf die Insektendichte und -vielfalt – in konkreten Zahlen – aufzuzeigen. Er wurde speziell für den Kontext des Mähens entwickelt und richtet sich insbesondere an Fachkräfte, die für städtische Grünflächen, Rasenflächen, Gärten, Straßenränder und Wiesen verantwortlich sind. Selbst ohne landwirtschaftliche Grünflächen stellen diese gemähten Grünflächen ein riesiges, weitgehend unbeachtetes Gebiet dar (größer als alle Naturschutzgebiete zusammen), in dem die Biodiversität von Wieseninsekten durch einfache Änderungen der Mähpraktiken verbessert werden kann. Und davon profitieren nicht nur die Bienen und andere Bestäuber, die viel Aufmerksamkeit erhalten und für die bereits Maßnahmen ergriffen wurden. Mit dem Insektentaschenrechner lässt sich die Insekten- und Spinnendichte an einem bestimmten Standort realistisch vorhersagen. Grundlage hierfür ist der aktuelle Stand quantitativer wissenschaftlicher Erkenntnisse der aktuell verfügbaren Datensätze (siehe Definitionen unten). Darüber hinaus ermöglicht der Insektentaschenrechner – ähnlich wie Lernspiele – die uneingeschränkte Erkundung verschiedener Parameter und Managementstrategien sowie deren relativen Einfluss auf die Insekten- und Spinnendichte und -diversität, basierend auf den aktuellen Erkenntnissen zu Effektstärken.

2. Funktionalität & Nutzung

2.1 Wie funktioniert der Insektentaschenrechner?

Der Insektentaschenrechner verwendet negative Binomialmodelle, um die Anzahl der Wiesenarthropoden anhand spezifischer Mähparameter vorherzusagen. Diese Modelle liefern Schätzwerte, die anschließend mit den vom Benutzer eingegebenen Daten berechnet werden, um die Anzahl der Wiesenarthropoden vorherzusagen. Eine detaillierte Beschreibung gibt es unter folgendem: https://insektentaschenrechner.de/how/

2.2 Welche Taxa sagt der Insektentaschenrechner voraus?

In erster Linie prognostiziert der Insektentaschenrechner die Dichte (die Anzahl der Individuen) verschiedener oberirdisch lebender Insektengruppen und Spinnen auf einem Quadratmeter Wiesenvegetation: Spinnen (Araneae), Zikaden (Auchenorrhyncha), Käfer (Coleoptera), Fliegen/Mücken (Diptera), Ameisen (Formicidae), Wanzen (Heteroptera), Larven mit vollständiger Metamorphose (holometabole Larven), Wespen/Bienen (Hymenoptera, ausgenommen Ameisen), Heuschrecken/Grillen (Orthoptera) und Blattläuse (Sternorrhyncha).

Dies sind die Gruppen, die bei Saugproben (Suction Sampling mit einem Biozönometer, bei dem alle Arthropoden aus „Käfig“ von einem Quadratmeter Wiesenvegetation abgesaugt werden) die dominantesten Taxa darstellen. Die Untersuchungen wurden in Grasland durchgeführt, wobei Gruppen, die überwiegend auf der Bodenoberfläche und im Boden vorkommen (z. B. Springschwänze, Hornmilben), ausgeschlossen wurden. Obwohl diese Arten mittels der Saugproben gesammelt werden, ist diese Methode aufgrund einer Verzerrung, die vom Anteil offener Bodenflächen im Untersuchungsgebiet abhängt, ungeeignet (ihre Gesamthäufigkeit in solchen Datensätzen ist stark durch die mit der Saugprobe aufgenommenen offenen Bodenflächen verzerrt). Zudem sind sie nicht repräsentativ für pflanzenbewohnende Arthropoden.

Darüber hinaus geben wir Artenzahlen nur für einige Arthropodengruppen an (Spinnen (Araneae), Zikaden (Auchenorrhyncha), Käfer (Coleoptera), Wanzen (Heteroptera) und Heuschrecken/Grillen (Orthoptera); für die anderen Gruppen lagen nicht genügend Daten vor). Diese Berechnungen basieren auf einer Berechnung aus dem allgemeinen Zusammenhang zwischen Individuendichte und Artenzahl, ermittelt aus einem Teildatensatz, in dem Arten identifiziert wurden.

Zusätzlich werden Dichte und Artenzahlen über alle betrachteten Taxa hinweg zusammengefasst. Die Zusammenfassung zur Artenvielfalt berücksichtigt jedoch nur die fünf verfügbaren Gruppen.

2.3 Kann ich den Rechner auch für andere Insektenarten verwenden?

Derzeit kann der Insektentaschenrechner nur mit den verfügbaren Gruppen verwendet werden. Wie bereits erwähnt (in 2.2), entsprechen diese Gruppen dem Großteil der in der Vegetation lebenden Arthropoden, wenn Saugproben als Methode pro Grünlandfläche (Dichte pro Fläche) angewendet wird, wie es auch bei den zugrundeliegenden Daten der Fall war. Für bodenlebende Arthropoden oder blütenbesuchende Insekten müsste ein neuer Rechner oder eine Erweiterung des Rechners erstellt werden, der andere Methoden berücksichtigt. Blütenbesuchende Insekten werden beispielsweise häufig mittels Transekten oder großflächiger Stichproben erfasst, da sie viel auffälliger und mobilers sind und direkt an den Blüten beobachtet werden können. Ihre Dichte (Individuen pro Fläche und Zeit) ist jedoch typischerweise viel geringer als die der im Insektentaschenrechner erfassten Grünlandarten. Bienen und Schmetterlinge beispielsweise werden nur selten in die Saugproben eines Quadratmeters Grünland einbezogen (diese sehr mobilen Arten fliegen in meistens weg bevor man sie einsaugen kann). Wir ermutigen gerne alle Interessierten, sich mit uns in Verbindung zu setzen, um mehr Daten zu erfassen, beispielsweise Saugprobendaten mit ausreichenden Informationen zum Mähen, oder um ähnliche Ansätze für Taxa (Gebiete und Auswirkungen der Landnutzung) zu entwickeln.

2.4 Für welche Bereiche ist der Insektentaschenrechner geeignet für Vorhersagen?

Aus wissenschaftlicher Sicht kann der Insektentaschenrechner nur innerhalb des Bereichs und der Zeit, die durch die Daten ausreichend abgedeckt werden, Vorhersagen treffen. Die aktuell verwendeten Daten repräsentieren verschiedene Arten von Grünland und Grünflächen in Deutschland und der Schweiz, darunter 11 verschiedene Datensätze mit 1.686 Proben aus 20 Regionen, die in verschiedenen Jahren zwischen 2012 und 2023 beprobt wurden. Dies waren alle für diesen Zeitraum verfügbaren Daten. Für jeden Standort werden ausschließlich die geografischen Koordinaten (Breiten- und Längengrad) verwendet, nicht das standortspezifische Klima oder die Bioregion. Es wird davon ausgegangen, dass die allgemeine räumliche Nähe zu den im Datensatz erfassten Standorten die Gesamtdichte der Arthropoden am besten widerspiegelt. Vorhersagen für andere Grünlandtypen, andere Standorte, andere Jahreszeiten oder Jahre, andere Klimazonen und andere Variationsquellen hängen von der Ähnlichkeit der Umweltbedingungen und der Arthropodengemeinschaften mit den in den Daten repräsentierten ab. Darüber hinaus können die Vorhersagen für bestimmte Kombinationen verschiedener Parameter, die in den Daten nur unzureichend oder gar nicht erfasst sind, ungenau sein. Beispielsweise sind Kreiselmäher in städtischen Gebieten in der Regel nicht repräsentiert, während Motorsensen auf landwirtschaftlichen Wiesen nicht berücksichtigt werden. Ebenso weisen biodiversitätsfreundlichere Balkenmäher seltener eine hohe Schnittzahl auf, und Mulchgeräte zeichnen sich üblicherweise nicht durch eine hohe Schnitthöhe aus. Diese Kombinationen scheinen demnach jedoch in der realen Grünlandbewirtschaftung unterrepräsentiert zu sein, was sie für Anwender und somit auch für diesen Rechner weniger relevant macht.

Um die Angabe der Koordinaten einfacher zu gestalten, kann der aktuelle Standort ausgewählt werden, um zu sehen, wie viele Insekten Sie auf einer nahegelegenen Wiese zu finden wären. Dieser Standort hilft dabei, Längen- und Breitengradgradienten der Insektenvielfalt in Mitteleuropa zu berücksichtigen. Es kann jedoch auch eine bestimmte Wiese ausgewählt werden, um die Auswirkungen des Mähens genauer vorherzusagen.

2.5 Warum kann ich keine Vorhersagen für Gebiete außerhalb Deutschlands, Österreichs und der Schweiz treffen?

Um die Anzahl von Insekten und Spinnen in einem Gebiet vorherzusagen, benötigen wir ausreichend Daten. Da unsere Daten nur deutsche und schweizerische Wiesen und Grünflächen umfassen, haben wir uns entschieden, die Vorhersage nur für die drei deutschsprachigen Länder zu treffen. Lineare Extrapolation außerhalb der abgedeckten Gradienten und Vorhersagen für größere und/oder weiter entfernte Länder, die nicht durch Daten abgedeckt sind, wäre sehr unsicher, siehe den oben in Abschnitt 2.4 aufgeführten Disclaimer.

Wir ermutigen jedoch alle Interessierten, sich mit uns in Verbindung zu setzen, um weitere Daten zu erheben, beispielsweise Saugprobendaten mit ausreichenden Informationen zum Mähen, oder um ähnliche Ansätze für andere Gebiete, Taxa und Auswirkungen der Landnutzung zu entwickeln.

2.6 Wie wurden Modelle entwickelt, um die Dichte von Insekten und Spinnen vorherzusagen?

Zur Erstellung der Modelle wurden alle Parameter verwendet, die als Schaltflächen in „Expertenmodus“ zu sehen sind. Als fixed effects wurden folgende Faktoren berücksichtigt: gemäht (ja/nein), Mähertyp, Schnitthöhe, Schnittbreite, Anzahl der Schnitte, Wiesengröße, Koordinaten, Tag des Jahres (Datum) und Anteil der versiegelten Fläche (Isolation). Für jede Arthropodengruppe wurde ein Modell mit der Abundanz als response variable berechnet. Zur Berechnung der negativen Binomialmodelle wurde das R-Paket glmmTMB verwendet. Diese Modelle eignen sich für Modellvorhersagen aller Arthropodengruppen, auch wenn neue Daten in das Webtool integriert werden. Ihr Zweck besteht darin, Vorhersagen auf Basis einer Vielzahl von Daten zu treffen, anstatt statistische Signifikanzwerte zu ermitteln.

Der „Spaziermodus“ funktioniert ähnlich, jedoch ohne die Variablen „Mähbreite“ und „Mähhöhe“. Um den „Spaziermodus“ weiter zu vereinfachen, haben wir für die Beispiele der vier verschiedenen Wiesentypen Standardeinstellungen definiert. So können auch Nutzer, die mit dem Thema nicht vertraut sind, den Rechner zunächst ohne Vorkenntnisse über den Mähertyp verwenden. Eine detaillierte Beschreibung finden Sie im zugehörigen Artikel.

2.7 Wie wurden die Berechnungen zwischen dem Statistikprogramm R und der Website verknüpft?

Um die Daten zu bearbeiten und Modelle für Vorhersagen zu erstellen, wurde das Statistikprogramm R verwendet. Die Koeffizienten der Ergebnisse der Modelle wurden extrahiert, um die Vorhersagen manuell mithilfe einer einfachen linearen Funktion (Vorhersage = a + b*x + c*x…) und den vom Taschenrechner eingegebenen Werten zu berechnen. Dieser Ansatz ermöglichte die vereinfachte Zusammenarbeit mit einem Unternehmen, das an der Erstellung dieser Website beteiligt war. Da die Implementierung von R für dieses Unternehmen aufwendiger war, fanden wir den einfachsten Weg, eine Vorhersagefunktion bereitzustellen und eine CSV-Datei mit allen Modellschätzungen zu übermitteln.

2.8 Wie wurden Modelle entwickelt, um die Artenvielfalt von Insekten und Spinnen vorherzusagen?

Die Artenzahlen liegen nur für einige Gruppen der Arthropoden vor (Spinnen (Araneae), Zikaden (Auchenorrhyncha), Käfer (Coleoptera), Wanzen (Heteroptera) und Heuschrecken (Orthoptera)); für die übrigen Gruppen standen keine ausreichenden Daten zur Verfügung. Auf Grundlage der umfangreichen Daten auf Artniveau aus unserem Projekt BioDivKultur und den Biodiversity Exploratories haben wir die Artenvielfalt jeder Arthropodengruppe anhand ihrer Abundanz vorhergesagt. Um der Sättigung der Artenzahlen Rechnung zu tragen, verwendeten wir ein nichtlineares Modell (nls). Mithilfe der vom Insektentaschenrechner ermittelten Individuenzahlen können wir anschließend die Artenzahlen schätzen.

2.9 Welche Informationen oder Parameter zur Landnutzung werden für die Berechnungen benötigt?

Nachstehend alle Parameter, deren Beschreibungen und Einheiten, die in den Insektentaschenrechner eingegeben werden:

Parameter	Beschreibung und Einheit	Median	Min	Max
Gemäht	Wurde die Wiese zuvor gemäht oder nicht? ja: 1077, nein: 609
Mäher	Mähertyp: Balkenmäher (n=112), Eco-Mäher (62), Rasenmäher (n=26), Motorsense mit Schnur oder Messer (n=12), Mulcher (n=354), Kreiselmäher (n=1061) und Sichelmäher (n=39).
Breite	Mähbreite in m	4.87	0.1	10
Höhe	Mähhöhe in cm	7.3	4	20
Schnitte	Anzahl der Schnitte/Jahr	2	0	25
Datum	Tag des Jahres (zwischen 11. Mai und 3. September, Median: 6. Juli)	187	128	265
Wiesengröße	Größe der beprobten Wiese in ha	1.27	0.0005	130
Isolation	Versiegelte Flächen: Siedlungen und Verkehrsflächen in % 50 m Puffer um die Wiese	0.041	0	0.976
Koordinaten (Lon)	Koordinaten des Längengrads	8.675	6.186	14.03
Koordinaten (Lat)	Koordinaten des Breitengrads	48.73	46.38	53.15

3. Daten & Genauigkeit

3.1 Woher stammen die für die Berechnungen verwendeten Daten?

Die Daten stammen aus verschiedenen veröffentlichten und unveröffentlichten Studien und Projekten. Gemeinsamer Nenner waren die Saugprobenahme als Methode, die richtigen Taxa und ausreichende Informationen zur Mahd und Grünlandbewirtschaftung. Die Proben wurden in verschiedenen Regionen Deutschlands und der Schweiz entnommen.

3.2 Wie aktuell sind die Daten und Berechnungen?

Die Berechnungen basieren auf dem bestmöglichen Kenntnisstand und verfügbaren Daten. Die Daten wurden zwischen 2012 und 2023 erhoben. Es ist jederzeit möglich, zukünftig weitere Daten in die Modelle einzubeziehen, um deren Genauigkeit zu erhöhen. Aus diesem Grund wurden die Modelle so robust wie möglich konzipiert, sodass zukünftige Datenintegrationen ohne erneute langwierige Datenerkundung, wie sie in statistischen Analysen üblich sind, möglich sind.

3.3 Wie genau sind die Ergebnisse des Insektentaschenrechners?

Um die Unsicherheiten zu veranschaulichen, haben wir die Standardfehler zusammen mit den Schätzungen und Visualisierungen aus dem zugehörigen Artikel zum Insektentaschenrechner angegeben.

Der folgende Auszug aus dem zugehörigen Artikel zeigt die Schätzwerte und Standardfehler für die Gesamtdichte der Arthropoden in Abhängigkeit vom Mähen:

„Um die unterschiedlichen Einflüsse der Parameter des Insektentaschenrechners zu veranschaulichen, verwenden wir die Standardeinstellungen des „Expertenmodus“: Das Mähen selbst hatte den stärksten Effekt (Schätzwert ± Standardfehler = -9,811 ± 0,401), mit 73 % mehr Arthropoden auf ungemähten Wiesen (265 Individuen) als auf gemähten Wiesen (122 Individuen). Die Gesamtdichte der Arthropoden variierte je nach Mähertyp. Mit dem Rotationsmäher (Schätzwert ± Standardfehler = 3,805 ± 1,295) als Referenzwert zeigte der Balkenmäher (6,170 ± 1,388) die höchste Dichte mit einem Anstieg von +21 %. Darauf folgte der Öko-Mäher (5,572 ± 1,473) mit einem geringen Anstieg von +5 %. Im Gegensatz dazu reduzierten die schädlichsten Mähgeräte die Arthropodendichte signifikant: Mulcher (1,5 ± 1,292) um 30 %, Rasenmäher (0,212 ± 1,67) um 42 %, Sichelmäher (-1,327 ± 1,571) und Motorsense (0,305 ± 1,939) um 36 %. Die Gesamtarthropodendichte sank um 7 %, wenn die Mähfrequenz von einem auf fünf Schnitte pro Jahr erhöht wurde (-1,062 ± 0,378).“

Der zugehörige Artikel sollte potenzielle statistische Probleme durch die Integration zusätzlicher statistischer Modelle weiter veranschaulichen. Er erörtert zudem potenzielle Unsicherheiten detaillierter. Der Insektentaschenrechner ist zwar nützlich, um allgemeine Schlussfolgerungen zu ziehen, weist aber auch Einschränkungen in seiner Anwendung auf. Prädiktive lineare Modelle, die auf zusammengefassten Datensätzen basieren, können die Variabilität und Komplexität realer Bedingungen nicht vollständig abbilden, insbesondere bei Extrapolationen über den Rahmen der einbezogenen Studien hinaus und bei Parametereinstellungen, die nur unzureichend durch Daten abgedeckt sind. Einige Einschränkungen können von den ökologischen Eigenschaften der Organismen selbst abhängen. Beispielsweise erschwert die dichte Häufung von Ameisen (Formicidae) und Sternorrhyncha die Vorhersage ihrer Abundanz. Da Nutzer des Webtools jedoch Ameisen und Blattläuse auf der Wiese beobachten werden, die dort recht zahlreich vorkommen können, ist es wichtig, diese ebenfalls in das Tool einzubeziehen. Daher müssen Unsicherheiten klar kommuniziert werden, wie wir es hier auf der Webseite zum Insektentaschenrechner getan haben. Weitere Einschränkungen können sich aus der Datenverfügbarkeit ergeben, beispielsweise dem Fehlen von Daten für bestimmte Bedingungen.

Dies sind einige der im zugehörigen Artikel diskutierten Schlussfolgerungen. Weitere Informationen können dem Artikel entnommen oder beim Team erfragt werden (siehe 5.3).

3.4 Werden andere Grünlandbewirtschaftungsmethoden berücksichtigt?

Andere Landnutzungseinflüsse, wie z. B. Düngung oder Beweidung (Chisté et al. 2016, Ecosph & Chisté et al. 2018, Ökol) können sich auf die berechnete Fläche auswirken. Auch andere Maßnahmen der Grünlandbewirtschaftung, wie beispielsweise die Verwendung von Bodenverbesserungsmitteln (Hecker et al. 2022, J Insect Conserv) oder Instandhaltungsmaßnahmen wie Walzen und Striegeln (Berger et al. 2024, Ecol Appl.) könnten eine Rolle spielen. Aufgrund fehlender Daten konnten diese Parameter hier nicht berücksichtigt werden. Variablen wie die Mähfrequenz können jedoch beispielsweise die Düngung beeinflussen, weshalb die Mahdfrequenz wiederum als erklärende Variable für Düngung funktionieren kann.

Eine Erweiterung auf Weideflächen oder die Einbeziehung detaillierterer Auswirkungen der Beweidung wäre der nächste logische Schritt, einschließlich der umfangreichen Daten aus den Kescherdaten der Biodiversity Exploratories (die wir jedoch für den Insektentaschenrechner nicht verwenden konnten, da wir uns entschieden haben, ihn auf die Saugproben zu beschränken, da diese eine Dichte von Arthropoden pro 1 m² liefert und die vergleichbarste Methode ist).

Wir planen derzeit die Entwicklung solcher Erweiterungen. Es ist jedoch zu beachten, dass die Entwicklung eines Modellrahmens mit Variablen, die die unterschiedlichen Auswirkungen verschiedener Weidetiere (Kühe, Schafe, Pferde usw.) und unterschiedlicher Beweidungsregime (kurzzeitige Störungen durch größere Herden, kontinuierliche Störungen über einen längeren Zeitraum) ausreichend detailliert berücksichtigen, eine große Herausforderung darstellt. Die Detaillierung, die wir für die Mahd implementiert haben, war bereits eine enorme Aufgabe, da wir zahlreiche Beobachtungs- und Versuchsdaten sowie Analysen integrieren mussten. Um dies auch für die Beweidung zu erreichen, benötigen wir einen neuen Ansatz, ein neues Projekt und mehr Daten.

Jüngste Studien zur Erkennung von Mähvorgängen mittels Fernerkundung verdeutlichen erhebliche Herausforderungen: Beweidungsereignisse lassen sich nur schwer von Mähvorgängen unterscheiden, und selbst die kurzzeitge intensive Beweidung (“mob grazing”) kann gelegentlich fälschlicherweise als Mähvorgang eingestuft werden (Holgrave et al. 2023, Schwieder et al. 2022). Die Erfassung feinerer Details wie Beweidungsintensität, Weidetierart oder Unterschiede zwischen Rindern, Schafen oder Pferden wäre mit den derzeitigen Methoden noch schwieriger. Aus diesen Gründen konnten solche Daten derzeit nicht in den Insektentaschenrechner integriert werden. Wir verweisen jedoch gerne in der Diskussion auf diese Studien, um auf das Potenzial für zukünftige Fortschritte in diesem Bereich hinzuweisen, sobald robustere Daten und Werkzeuge verfügbar sind.

Literatur

Chisté, M. N., Mody, K., Gossner, M. M., Simons, N. K., Köhler, G., Weisser, W. W., & Blüthgen, N. (2016). Losers, winners, and opportunists: How grassland land‐use intensity affects orthopteran communities. Ecosphere, 7(11), e01545. https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/ecs2.1545
Chisté, M. N., Mody, K., Kunz, G., Gunczy, J., & Blüthgen, N. (2018). Intensive land use drives small-scale homogenization of plant-and leafhopper communities and promotes generalists. Oecologia, 186, 529-540. https://link.springer.com/article/10.1007/s00442-017-4031-0
Hecker, L. P., Wätzold, F., Yang, X., & Birkhofer, K. (2022). Squeeze it or leave it? An ecological-economic assessment of the impact of mower conditioners on arthropod populations in grassland. Journal of Insect Conservation, 26(3), 463-475. https://link.springer.com/article/10.1007/s10841-022-00392-5
Holtgrave, A. K., Lobert, F., Erasmi, S., Röder, N., & Kleinschmit, B. (2023). Grassland mowing event detection using combined optical, SAR, and weather time series. Remote Sensing of Environment, 295, 113680.
Schwieder, M., Wesemeyer, M., Frantz, D., Pfoch, K., Erasmi, S., Pickert, J., … & Hostert, P. (2022). Mapping grassland mowing events across Germany based on combined Sentinel-2 and Landsat 8 time series. Remote Sensing of Environment, 269, 112795.

3.5 Was sind die aktuellen Einschränkungen des Tools?

Das Tool basiert auf vorhandenen Daten des BioDivKultur-Projekts und auf Daten von anderen Forschern. Es berücksichtigt ausschließlich Saugproben, die sich ideal für Vergleichszwecke eignen, da sie einfach durchzuführen sind und nur minimale menschliche Eingriffe erfordern (z. B. im Vergleich zu Keschern). Zudem ermöglicht diese Probenahmetechnik die Erfassung der Arthropodendichte anstelle von Aktivitätsmessungen (z. B. mit Kreuzfensterfallen). Die Beschränkung des Insektentaschenrechners auf eine einzige vergleichbare Methode schränkt jedoch die Datenverfügbarkeit ein. Darüber hinaus mussten einige Datensätze ausgeschlossen werden, da sie nicht die vom Insektentaschenrechner benötigten detaillierten Landnutzungsinformationen enthielten.

Dies verdeutlicht eine weitere Einschränkung: Obwohl wir eine große Datenmenge einbezogen haben (11 Datensätze mit 1.686 Proben aus 20 Regionen, die in verschiedenen Jahren zwischen 2012 und 2023 beprobt wurden), bietet es immer noch nicht alle Informationen, die interessant wären, als detaillierte Variablen aufgenommen zu werden, wie z. B. Informationen über Beweidung (z. B. welche Weidetiere, Intensität und Dauer), Düngung und andere Variablen des Landnutzungsmanagements (z. B. Nachernteverfahren), andere Regionen und Länder, Probenahmen außerhalb der regulären Probenahme im Sommer, andere Taxa usw.

In der Diskussion des zugehörigen Artikels sowie in den Disclaimern im Zusammenhang mit dem Rechner weisen wir auf diese Punkte hin, die die Arthropodenzahlen unterschiedlich beeinflussen könnten. Hier erwähnen wir auch andere ökologische Faktoren, die die Vorhersagen beeinflussen könnten, wie beispielsweise Wetterbedingungen und Lebenszyklusmerkmale der Arthropoden.

Darüber hinaus existieren zahlreiche Ansätze zur Datenanalyse. Wir entschieden uns aufgrund ihrer Robustheit und der Datenverfügbarkeit für diese Parameterkombination und negative Binomialmodelle. Da wir die prognostizierten Modellschätzungen mit einem Unternehmen implementierten, das während des Projekts mit der Website-Erstellung beauftragt wurde, sind einige Änderungen nach Projektende schwieriger umzusetzen. Dieses Unternehmen stellte uns jedoch viele Informationen zur Verfügung und ermöglichte uns, zahlreiche Änderungen selbst vorzunehmen. Nach Ablauf der Förderperiode bestehen jedoch Einschränkungen, sodass eine vollständige Änderung der Modelle und Parameter ohne neue Finanzierung nicht möglich ist. Daher empfiehlt es sich für zukünftige ähnliche Entwicklungen, ein interdisziplinäres/transdisziplinäres Projekt mit Informatikern und IT-Spezialisten zu starten, die eng mit Ökologen zusammenarbeiten. Shiny-Apps, deren Entwicklung weniger Spezialisten erfordert, wären zwar ebenfalls eine Option, wirken aber möglicherweise weniger professionell als eine von Spezialisten entwickelte Website.

Ein großer Vorteil der Zusammenarbeit mit dem Unternehmen bei der Erstellung der Website war die Verwendung von WordPress, wodurch die Website auch für Nicht-IT-Spezialisten besser nutzbar und anpassbar war.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es verschiedene Möglichkeiten gibt, diese unterschiedlichen Fachgebiete miteinander zu verknüpfen. Jeder Ansatz hat jedoch wahrscheinlich seine eigenen Vor- und Nachteile. Zu bedenken ist jedoch immer, dass Forschungsprojekte zeitlich begrenzt sind und man sich darüber Gedanken machen muss, wie mit den dabei entstehenden langfristigen Produkten umgegangen wird.

3.6 Wie könnten zukünftige Entwicklungen aussehen?

Wie bereits erwähnt, ermöglicht der Insektentaschenrechner die Eingabe neuer Daten, um die Datenqualität zu verbessern. Er ist zwar primär als Werkzeug zur detaillierten Analyse der Auswirkungen des Mähens auf Arthropoden im Grünland konzipiert, kann aber auch als Prototyp für ähnliche Ansätze dienen. Die derzeitige Datenverfügbarkeit verdeutlicht seine Grenzen, bietet aber gleichzeitig die Möglichkeit, ähnliche Werkzeuge zu entwickeln, die für verwandte Themen wie andere Grünlandnutzungen (z. B. Beweidung, Düngung und Nachernteverfahren) sowie für verschiedene Themen in unterschiedlichen Lebensräumen (z. B. Wälder oder aquatische Ökosysteme) und mit unterschiedlichen Auswirkungen (z. B. Forstwirtschaft und andere menschliche Einflüsse) nützlich sein könnten. Er ist ein hervorragendes Beispiel dafür, wie die Auswirkungen der Landnutzung auf Arthropoden für Bürger und Fachleute sichtbarer gemacht werden können. Wir freuen uns über Anregungen und Kontaktaufnahmen, um neue Ideen gemeinsam weiterzuentwickeln.

4. Zweck und Anwendung

4.1 Für wen ist der Insektentaschenrechner besonders nützlich?

Der Insektentaschenrechner ist als wissenschaftsbasiertes Werkzeug gedacht, das jeder ohne statistische Vorkenntnisse nutzen kann. Er eignet sich gut als Instrument der Umweltbildung, um einen Einblick in die durchschnittliche Anzahl von Insekten und Spinnen auf einer Wiese zu geben. Die starken Auswirkungen des Mähens auf Insekten und Spinnen lassen sich durch die Eingabe der Werte leichter veranschaulichen. Darüber hinaus soll der Insektentaschenrechner Spaziergängern, Gärtnern und Fachleuten im Bereich Grünflächenmanagement oder Landwirtschaft zeigen, welche Maßnahmen welche Auswirkungen haben. Ähnlich wie bei Spielen, die für Bildungszwecke entwickelt wurden, bietet der Insektentaschenrechner eine uneingeschränkte Erkundung verschiedener Parameter oder Managementstrategien und ihrer relativen Auswirkungen auf die Dichte und Vielfalt von Insekten und Spinnen, basierend auf dem aktuellen Kenntnisstand über Effektstärken.

4.2 Darf ich die Ergebnisse für wissenschaftliche Zwecke verwenden?

Das hängt davon ab, wie Sie den Insektentaschenrechner nutzen möchten. Wie bei der Berechnung der Refugen auf der Website (siehe https://insektentaschenrechner.de/refuge/) können die Prognosen pro Quadratmeter verwendet werden, um die Anzahl der Wirbellosen in einer Wiese zu schätzen. Für eine tiefergehende statistische Analyse lohnt es sich, einen Blick auf die statistischen Modelle in der dazugehörigen Veröffentlichung zu werfen oder die Open-Access-Daten bei den Dateneigentümern anzufordern, die nach Abschluss des Publikationsprozesses öffentlich zugänglich sein sollen.

4.3 Für welche anderen Zwecke kann ich den Insektentaschenrechner verwenden?

Wie wir in den Refugienberechnungen gezeigt haben (siehe https://insektentaschenrechner.de/refuge/) oder in Lehrmaterialien für deutsche Agrarstudierende (siehe https://biodivkultur.de/wp-content/uploads/2025/06/Unterrichtsmaterial_Auswirkungen_von_Mahd_auf_Insketen_LPV_ohne_Loesungsblaetter.pdf) gezeigt haben, lassen sich die Ergebnisse des Insektentaschenrechners für verschiedene Fragestellungen und einfache Berechnungen nutzen. Beispielsweise zur Berechnung der Anzahl der Arthropoden, die Sie mit Refugien retten können, oder der Anzahl der Arthropoden, die Sie durch einen Wechsel der Mähtechnik retten können.

5. Feedback, Zusammenarbeit und Unterstützung

5.1 Gibt es eine Anleitung oder ein Tutorial zur Benutzung?

Die meisten Informationen finden Sie hier in den FAQs und dem zugehörigen Workflow-Diagramm, auf der Webseite und insbesondere in dem entsprechenden Artikel, der sich derzeit im Begutachtungsprozess befindet. Bei weiteren Fragen kontaktiere uns bitte.

5.2 Kann ich auch Daten implementieren oder beitragen?

Ja, bitte! Falls ihr Saugprobendaten mit Informationen zur Grünlandbewirtschaftung besitzen, kontaktiere uns bitte. Wir würden gerne weitere Daten einarbeiten und euren Beitrag auf der Webseite erwähnen. Alle benötigten Parameter sind hier zu finden (für einige z.B. Mahdhöhe und -breite können auch Mittelwerte erstellt werden): https://insektentaschenrechner.de/how/

Auch für neue Ideen zu fortschrittlichen Werkzeugen oder anderen Insektentaschenrechnern teilen wir gerne unsere Erfahrungen oder freuen uns über eine Zusammenarbeit. Die Kontaktdaten findest du unten.

5.3 Gibt es weitere Fragen oder Anmerkungen?

Kontakte:

Johanna L. Berger: johanna.berger(at)csic.es

Nico Blüthgen: bluethgen(at)bio.tu-darmstadt.de

Oder hier das gesamte BioDivKultur-Team: https://biodivkultur.de/das-team/