Meine Vortragsgliederung: Straßenbeleuchtung und Umwelt. Kurze Standortvorstellung - Lichtpunkte und Probennahmen. Die wichtigsten Ergebnisse

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1 Straßenbeleuchtung und Umwelt Vergleichende Untersuchung zum Anflugverhalten von Insekten an Straßenleuchten am Fleher Deich in Düsseldorf Meine Vortragsgliederung: Kurze Standortvorstellung - Lichtpunkte und Probennahmen Die wichtigsten Ergebnisse von Gerhard Eisenbeis [1] [2] Projektträger: Stadtwerke und Umweltamt der Landeshauptstadt Düsseldorf [1] Prof. Dr. Gerhard Eisenbeis, Institut für Zoologie der Joh. Gutenberg-Universität, D Mainz [2] Mit Genehmigung des Gartenamtes der Landeshauptstadt Düsseldorf vom

2 A 46 HgDH - MeH adh - HgDH LR Fleher Brücke 2

3 Blick vom Fleher Deich zum eusser Ufer hin mit Auwaldresten im Vordergrund das wildblumenreichem Deichgrünland 6 3

4 Gartenlandschaft nahe Lichtpunkt LED_kalt Lichtpunktstrecke entlang des Fleher Deichwegs begrenzt von Lindenbäumen Insgesamt 20 Lichtpunkte mit 5-6 Lampenarten LP4 LP3 Hg_DH MeH 7 8 4

5 Beginn des östlichen Waldstücks hinter der Autobahnbrücke Der Fleher Deich bei acht LP16 a_dh LED_warm-weiß an diesem Abend nicht in Funktion LED_kalt Halogenstrahler an Hauswand LED_neutralweiß Hg_DH LP17 Hg_DH MeH a_dh 9 Quelle: Dr. A. Hänel / Osnabrück 10 5

6 IR-Spektren (Farbspekten) der Lichtpunkte am Fleher Deich Halteband ( stab) a_dh Hg_DH Haltetrichter 2 gekreuzte Prallwände aus Plexiglas Auffangtrichter MeH QT Quarzlampe, Gas Lampen, LED cw = LED_kalt, LED ww = LED _neutral warm, HME Quecksilberdampfhochdrucklampe, TS Fluoreszenz Leuchtstofflampe, HSE atriumdampfhochdrucklampe, HIE Halogenmetalldampflampe 20l Sammelgefäß aus Hart PE Quelle: Dipl.Phys. Dr. Andreas Hänel / Osnabrück Durchscheinender Boden des eingeklebten Plastikblumentopfs zur Aufnahme des Glases mit Betäubungsflüssigkeit

7 LED-Leuchten Konstruktion - Prof. Dr.-Ing. Ulrich Kuipers / Hagen Leuchtstoffröhren im Doppelpack

8 In Düsseldorf: Betreuung der Fallen vor Ort durch eine große Helferschar und Vorsortierung der Insektenfänge Einblick in die achtfalterbearbeitung Diplomarbeit Christopher Püschel Aufnahme: Ehepaar Blättler in Düsseldorf-Flehe Danach in Mainz: Sortierung und Archivierung der Insekten

9 Die Exposition und tägliche Leerung der Eklektoren begann am und endete am Die Ergebnisse Insgesamt wurden 964 Einzelfänge eingeholt und ausgewertet, die sich wie folgt auf die Lampenarten verteilen: Hg_DH MeH 2 LR a_dh 4 LED

10 Die Insekten Tiere - verteilen sich auf 7 Hauptordnungen und 6 ebenordnungen Das Hauptergebnis: Anflug aller Insektenordnungen in prozentualer Darstellung Fangrelation Hg-DH / a-dh 2.15 : 1 oder 54% % % % 46,4% 40 Ephemeroptera Dermaptera Thysanoptera Heteroptera Homoptera Coleoptera europtera Hymenoptera Psocoptera Aphidina Diptera Ti Trichoptera Lepidoptera ,9% Hg_DH MeH LR a_dh LED_alle 19 Referenz ist der Anflug an die Quecksilberdampfhochdrucklampen Hg_DH = 100% 20 10

11 Was sagt die Statistik? Modifiziertes Hauptergebnis: Anflug aller Insektenordnungen ohne Diptera - Zweiflügler Anflug aller Insekten Mann- Whitney- U-Test Kruskal- Wallis- AOVA Lichtarten 1/2 p-iveau p-iveau Lichtart 1 Lichtart 2 Hg_DH/MeH H 0, , Hg_DH/LR 0, , Hg_DH/a_DH 0, , Hg_DH/LED_alle 0, , MeH/LR 0, , MeH/a_DH 0, , MeH/LED_alle 0, , LR/a_DH 0, , LR/LED_alle 0, , a_dh/led_alle 0, , % 70,8% 32,4% 33,4% 13,4% Hg_DH MeH LR a_dh LED_alle

12 Was sagt die Statistik? Alle Insekten ohne Diptera (Zweiflügler) Mann- Whitney- U-Test Kruskal- Wallis- AOVA Lichtarten 1/2 p-iveau p-iveau Lichtart 1 Lichtart 2 Hg_DH/MeH 0, , Hg_DH/LR 0, , Hg_DH/a_DH 0, , Hg_DH/LED_alle 0, , MeH/LR 0, , MeH/a_DH 0, , MeH/LED_alle 0, , LR/a_DH 0, , LR/LED_alle 0, , a_dh/led_alle 0, , Jetzt die Teilergebnisse für die 7 anflugstärksten Insektenordnungen

13 Anflug der Diptera - Zweiflügler Was sagt die Statistik? Diptera (Zweiflügler) % 106,4% 100% 77,8% 35,9% Hg_DH MeH LR a_dh LED_alle Mann- Whitney- U-Test Kruskal- Wallis- AOVA Lichtarten 1/2 p-iveau p-iveau Lichtart 1 Lichtart 2 Hg_DH/MeH 0, , Hg_DH/LR 0, , Hg_DH/a_DH 0, , Hg_DH/LED_alle 0, , MeH/LR 0, , MeH/a_DH 0, , MeH/LED_alle 0, , LR/a_DH 0, , LR/LED_alle 0, , a_dh/led_alle 0, ,

14 Anflug der Trichoptera - Köcherfliegen Was sagt die Statistik? Trichoptera (Köcherfliegen) % 46,6% 42,0% 25,9% 10,1% Hg_DH MeH LR a_dh LED_alle Mann- Whitney- U-Test Kruskal- Wallis- AOVA Lichtarten 1/2 p-iveau p-iveau Lichtart 1 Lichtart 2 Hg_DH/MeH 0, , Hg_DH/LR 0, , Hg_DH/a_DH 0, , Hg_DH/LED_alle 0, , MeH/LR 0, , MeH/a_DH 0, , MeH/LED_alle 0, , LR/a_DH 0, , LR/LED_alle 0, , a_dh/led_alle 0, ,

15 Anflug der Hymenoptera - Hautflügler Was sagt die Statistik? Hymenoptera (Hautflügler) % 89,9% 100% 44,2% 24,6% Hg_DH MeH LR a_dh LED_alle Mann- Whitney- U-Test Kruskal- Wallis- AOVA Lichtarten 1/2 p-iveau p-iveau Lichtart 1 Lichtart 2 Hg_DH/MeH 0, , Hg_DH/LR 0, , Hg_DH/a_DH 0, , Hg_DH/LED_alle 0, , MeH/LR 0, , MeH/a_DH 0, , MeH/LED_alle 0, , LR/a_DH 0, , LR/LED_alle 0, , a_dh/led_alle 0, ,

16 Anflug der Coleoptera - Käfer Was sagt die Statistik? Coleoptera (Käfer) % 69,0 31,9% 23,1% 16,4% Hg_DH MeH LR a_dh LED_alle Mann- Whitney- U-Test Kruskal- Wallis- AOVA Lichtarten 1/2 p-iveau p-iveau Lichtart 1 Lichtart 2 Hg_DH/MeH 0, , Hg_DH/LR 0, , Hg_DH/a_DH 0, , Hg_DH/LED_alle 0, , MeH/LR 0, , MeH/a_DH 0, , MeH/LED_alle 0, , LR/a_DH 0, , LR/LED_alle 0, , a_dh/led_alle 0, ,

17 Anflug der Lepidoptera - achtfalter Was sagt die Statistik? Lepidoptera (achtfalter) % 60% 18,3% 3,3% 51% 5,1% Hg_DH MeH LR a_dh LED_alle Mann- Whitney- U-Test Kruskal- Wallis- AOVA Lichtarten 1/2 p-iveau p-iveau Lichtart 1 Lichtart 2 Hg_DH/MeH 0, , Hg_DH/LR 0, , Hg_DH/a_DH 0, , Hg_DH/LED_alle 0, , MeH/LR 0, , MeH/a_DH 0, , MeH/LED_alle 0, , LR/a_DH 0, , LR/LED_alle 0, , a_dh/led_alle 0, ,

18 Anflug der Ephemeroptera - Eintagsfliegen Was sagt die Statistik? Ephemeroptera (Eintagsfliegen) % 79,5% 34,0% 20,5% 58 5,8 Hg_DH MeH LR a_dh LED_alle Mann- Whitney- U-Test Kruskal- Wallis- AOVA Lichtarten 1/2 p-iveau p-iveau Lichtart 1 Lichtart 2 Hg_DH/MeH 0, , Hg_DH/LR 0, , Hg_DH/a_DH 0, , Hg_DH/LED_alle 0, , MeH/LR 0, , MeH/a_DH 0, , MeH/LED_alle 0, , LR/a_DH 0, , LR/LED_alle 0, , a_dh/led_alle 0, ,

19 Anflug der Heteroptera - Wanzen Was sagt die Statistik? Heteroptera (Wanzen) 120 Mann- Whitney- Kruskal- Wallis % 81% U-Test AOVA Lichtarten 1/2 p-iveau p-iveau Lichtart 1 Lichtart 2 Hg_DH/MeH 0, , Hg_DH/LR 0, , Hg_DH/a_DH 0, , ,1% 28,5% 17,2% Hg_DH/LED_alle 0, , MeH/LR 0, , MeH/a_ DH 0, , Hg_DH MeH LR a_dh LED_alle MeH/LED_alle 0, , LR/a_DH 0, , LR/LED_alle 0, , a_dh/led_alle 0, ,

20 Jetzt bleibt nur noch eine spannende Frage offen! Ich zeige jetzt das Ergebnis des separaten Vergleichs für das gleiche Zeitfenster vom: bis Mann-Whitney-U-Test - p=0, Gibt es Unterschiede zwischen den LED's_kalt und den LED's_warm/neutral? 12,0 10,0 8,0 - x = 12,0 ± 1,58 - x = 4,3 ± 1,07 6,0 4,0 n = 66 n = 32 2,0 0,0 LED_kalt LED_warm/neutral

21 LED's_kalt Gibt es eine Erklärung für diese Unterschiede?: Spektrogramm: Dipl.Phys. Dr. Andreas Hänel / Osnabrück

22 LED's neutral-weiss Spektrogramm: Dipl.Phys. Dr. Andreas Hänel / Osnabrück 43 Zusammenfassung Künstliche Beleuchtung im Außenbereich ist und bleibt ein ökologisch sensibles Feld Die in der Straßenbeleuchtung eingesetzten Lampenarten unterscheiden sich spezifisch in ihrer Anlockwirkung auf Insekten Die Insekten in der Vielfalt der Ordnungen reagieren ganz unterschiedlich auf die Lichtarten Die getesteten LED's erwiesen sich am Fleher Deich als insektenfreundlich sie müssen jedoch hinsichtlich möglicher anderer ebenwirkungen auf atur und Mensch weiter sorgfältig beobachtet werden Die Halogenmetalldampflampen verdienen das Prädikat 'Insektenkiller' wie die Quecksilberdampflampen 44 22

23 Folgenden Institutionen und Personen sei für das Gelingen des Projekts herzlich gedankt: Stadtwerke Düsseldorf für die Finanzierung und technische Betreuung des Projekts, im Besonderen den Herren Josef Finger, Andreas Baum, Christoff Roloff und Erwin Makowski. Garten- und Umweltamt der Landeshauptstadt Düsseldorf. Herrn Johannes Baum gilt besonderer Dank für die Organisation und Durchführung der Probennahmen vor Ort und seinen Helfern: dem Ehepaar Bruno und Heike Blättler, den Herren Tobias Baum, Christian Theisen, Philipp Struck und Frau Vanessa Baum. Desgleichen gilt mein Dank der Technischen Assistentin, Frau Stephanie Emmling, und den Herren cand.rer.nat. Christopher Püschel und stud.rer.nat. Thilo Volz für die Probenauswertung in Mainz. Die Feinmechanische Werkstatt des Fachbereichs Biologie der Johannes Gutenberg Universität Mainz unterstützte dankenswerterweise das Vorhaben mit dem Bau und der Erhaltung der Fanggeräte. Herrn Prof. Dr. Klaus Eick danken wir besonders herzlich für die Initiierung des Projekts und die begleitende Betreuung im Rahmen der Agenda 21 der Stadt Düsseldorf. Herrn Dipl. Physiker Dr. Andreas Hänel vom Museum am Schölerberg und Planetarium der Stadt Osnabrück gebührt Dank für die Erstellung der IR-Spektren, das Aufzeichnen von Analysediagrammen der spektralen Empfindlichkeit der Lampen, vor allem der LED's und der Herstellung vergleichender achtaufnahmen der Beleuchtungssituation am Fleher Deich. Danke für ihre Aufmerksamkeit

24 Frühere und heutige Lichtfangergebnisse sprechen eine deutliche Sprache: Robinson & Robinson Worth & Muller Eisenbeis & Hassel (1950) fingen 50,000 (1979) fingen (2000) fingen achtfalter in der acht ebenfalls 50,000 6,205 achtfalter vom 20./21. August 1949 achtfalter mit mit 19 Lichtfallen, mit einer einzigen Falle einer einzigen Falle, von Mai bis aber von Mai bis September September Eisenbeis et al. (2008) fingen 2,234 achtfalter mit 20 Lichtfallen, von Juni bis September 50, ,3 achtfalter Falle -1 acht -1 achtfalter Falle -1 acht -1 achtfalter Falle -1 acht -1 achtfalter Falle -1 acht