Für das Wiegen von Bienen sind normalerweise Plattformwaagen im Einsatz.
Bei den Gewichtssensoren der Waage, den sog. Wägezellen, gibt es erhebliche Preis- und Qualitätsunterschiede. Eine sorgfältige Auswahl der Wägezelle ist daher von wesentlicher Bedeutung.
Als Wägezellen kommen bei solchen Plattformwaagen normalerweise Sensoren zum Einsatz, die abhängig vom Gewicht eine entsprechende elektrische Spannung erzeugen.
Diese Spannung wird abgegriffen und ausgewertet.
Bauformen von Wägezellen
in Bienenwaagen kommen häufig folgende Arten von Wägezellen zum Einsatz:
1) Halbbrücken
Bienenwaagen mit vier Halbbrücken-Sensoren an den 4 Ecken der Plattform sind typischerweise Personenwaagen nachempfunden oder es wurden Personenwaagen umgebaut und ggf. mit veränderter Elektronik versehen.
Zumeist haben diese Sensoren eine max. Kapazität von 50 kg.
Vier davon haben also eine Kapazität von 200 kg bei gleichmäßiger Gewichtsverteilung. Dies ist i.d.R. für Beuten samt Inhalt ausreichend.
Da aber jeder Sensor nur eine Kapazität von 50 kg hat kann es je nach Bauform der Sensoren leicht passieren, dass beim Abstellen einer Beute auf die Waage bzw. beim Herunternehmen einer Beute von der Waage der Sensor in einer Ecke der Plattform überlastet wird.
Bei der Auswahl der Wägezelle spielt daher diese Art Bienenstockwaagen für die meisten Imker keine Rolle.
2) Doppelbiegebalken
Doppelbiegebalken sind ungleich robuster als Halbbrücken. Sie können je nach Modell Gewichte von mehreren hundert kg, teilweise auch mehrere Tonnen aushalten.
I.d.R. reicht es, einen einzelnen Doppelbiegebalken in eine Plattformwaage einzubauen.
Alternativ zu einem einzelnen Doppelbiegebalken können auch zwei oder vier Doppelbiegebalken verbaut werden. Dies hat sich jedoch in der Praxis für Bienenwaagen als nicht erforderlich erwiesen – ist also eher ein Marketing-Gag.
Überlastungsschutz
Optional sollte bei beiden Bauweisen der Gewichtssensoren an jeder Ecke der Plattformwaage eine Stellschraube vorhanden sein, die eine Überlastung der Wägezelle bei sehr starker Belastung einer Ecke verhindert.
Solch eine Überlastung kann schnell passieren, z.B. dann, wenn man eine schwere Beute versehentlich zuerst auf einer Ecke aufsetzt oder wenn eine Bienenstockwaage während des Transports einer Beute unter dieser verbleibt.
Kriterien für die Auswahl der Wägezelle
Je nach Anwendungsfall (siehe hier) sind folgende Kriterien bei der Auswahl der Wägezelle von Bedeutung:
Wetterfestigkeit (Outdoor-Betrieb):
Wenn die Waage dauerhaft im Freien steht, ist die Wägezelle Frost, Hitze und Regen ausgesetzt.
Sie muss daher unempfindlich gegen diese äusseren Einflüsse ein.
Preiswerte Wägezellen, insb. Halbbrücken, sind u. U. nur für den Betrieb in Räumen ausgelegt, z. B. in Personenwaagen.
Doppelbiegebalken hingegen sind i.d.R. aus Aluminium oder Edelstahl gefertigt . SIe sind je nach der Art der Einbettung des Dehnstreifens in die Wägezelle entsprechend unempfindlich.
Retardation (creep):
Steht eine Beute dauerhaft auf einer Waage, so würde die Waage selbst dann, wenn sich das Beutengewicht nicht verändern würde, mit der Zeit ein anderes Gewicht messen. Dies ist ein physikalisch begründetes Phänomen, das sich nicht vermeiden lässt: die Retardation.
Um diesen Messfehler weitgehend auszuschließen, empfehlen sich Wägezellen, deren Retardation bekannt ist. Sie sollte von Messzelle zu Messzelle desselben Modells möglichst wenig abweichen.
Unter diesen Voraussetzungen ist es möglich, in die Software eine Kompensation dieses physikalischen Phänomens einzubauen, die das Messergebnis deutlich verbessert mit dem Ergebnis, dass die Retardation das Messergebnis nicht mehr nennenswert verfälscht.
Wiederholgenauigkeit (Präzision):
Je nach Anwendungsfall kann es wichtig sein, eine hohe Messgenauigkeit zu erreichen. Dafür sind entsprechend qualitativ hochwertige Wägezellen erforderlich, bei denen der Hersteller eine entsprechend hohe Wiederholgenauigkeit garantiert.
10-Euro Wägezellen mögen äußerlich genau so aussehen wie hochwertige Messzellen.
De-facto aber werden sie die Wiederholgenauigkeit von höherwertigen Wägezellen nicht erreichen.
Waagen mit preiswerten Doppelbiegebalken sind oft ausreichend
Der Preis von Doppelbiegebalken-Wägezellen variiert stark abhängig von der Qualität des Sensors. Ein sehr guter Sensor kostet genausoviel wie der Rest der Waage. Einen günstigen Sensor gibt es für weniger als 10 Euro.
Daher sollte man sich vor dem Kauf einer Bienenstockwaage darüber im Klaren zu sein, wofür man die Waage einsetzen möchte:
1) Erkennung von erheblichen Gewichtsveränderungen in kurzer Zeit
Imker, die mit der Langzeitmessung insbesondere Vorkommnisse wie Schwärmen, keine Tracht, Räuberei, Diebstahl etc. erkennen wollen, sind vorwiegend an der Erkennung eines erheblichen Gewichtsunterschiedes in relativ kurzer Zeit interessiert.
Für die Erkennung solcher Ereignisse kommt es bei der Auswahl der Wägezelle nicht auf das absolute gemessene Gewicht einer Beute und die Wiederholgenauigkeit der Messung an. Vielmehr ist wichtig zu erkennen, dass sich das Gewicht aufgrund solch eines Vorfalls in kürzester Zeit erheblich geändert hat.
2) Langzeit-Messreihen zur Naturbeobachtung
Imker hingegen, die langfristige Messreihen zur Naturbeobachtung aufstellen wollen, legen Wert auf eine Vergleichbarkeit der Messwerte. Dafür ist eine gute Wiederholgenauigkeit der Messung Jahr für Jahr unabdingbar.