Die "Akustische Blase" - sie existiert !
Erste empirische Beweise für die „Akustische Blase" — ein Zwischenbericht
Citizen Science Fledermausforschung | März 2026
Die Winterpause ist vorbei, die ersten Fledermäuse sind wieder unterwegs — und die Saison 2026 hat gleich zu Beginn einen Befund geliefert, der mich seit Wochen beschäftigt. Ich möchte heute darüber berichten, auch wenn ich bewusst noch keine abschließenden Grafiken oder statistischen Auswertungen veröffentliche. Was ich gefunden habe, ist zu interessant, um es bis zur fertigen Publikation zurückzuhalten — aber auch zu wichtig, um es vorschnell zu verallgemeinern.
Was ist die „Akustische Blase"?
Wer Fledermäuse mit einem Ultraschalldetektor aufzeichnet, misst immer nur einen Ausschnitt der tatsächlichen Aktivität. Der Detektor hat eine begrenzte Reichweite — nicht weil er schlecht ist, sondern weil Ultraschall in der Luft gedämpft wird. Diese Dämpfung ist keine Konstante: Sie hängt von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck ab und verändert sich im Laufe einer Nacht kontinuierlich.
Das Ergebnis ist ein dreidimensionales Detektionsvolumen um das Mikrofon herum — eine Kugel, deren Radius sich mit den Wetterbedingungen verändert. Ich nenne dieses Volumen die Akustische Blase. Eine Zwergfledermaus (Pipistrellus pipistrellus), die außerhalb dieser Blase fliegt, ruft zwar — aber ihr Ruf erreicht das Mikrofon zu leise, um detektiert zu werden. Sie ist akustisch unsichtbar.
Der NEXUS, mein selbst entwickeltes Mikroklima-Messsystem auf Basis des Seeed XIAO ESP32S3 sense mit BME680-Sensor, berechnet diesen Blasen-Radius in Echtzeit nach ISO 9613-1 — mit 64-Bit-Präzision, weil im Ultraschallbereich ab 20 kHz selbst kleinste Rundungsfehler zu Abweichungen von mehreren Metern führen können.
Die Theorie ist solide. Aber wie beweist man empirisch, dass eine Fledermaus tatsächlich außerhalb der Blase fliegt, ohne detektiert zu werden?
Die Idee: Thermalkamera als zweiter Zeuge
Passive Thermalkameras detektieren Wärme — und Fledermäuse sind warm. Eine Thermalkamera hat keine akustische Detektionsgrenze: Sie sieht ein Tier bei 5 Metern genauso wie bei 15 Metern, solange es im Sichtfeld ist. Genau das macht sie zum idealen Kontrollsystem.
Meine Hypothese war: Wenn ich gleichzeitig einen TeensyBat-Ultraschalldetektor und eine Topdon-Thermalkamera betreibe, und in der Thermalkamera eine Fledermaus sichtbar ist, zu einem Zeitpunkt, an dem der TeensyBat keinen Ruf aufzeichnet — dann ist das ein empirischer Beweis dafür, dass sich das Tier außerhalb der akustischen Detektionsblase befand.
Der Aufbau am 20. März 2026
An einem Wirtschaftsweg mit einseitiger Heckenstruktur in Paderborn — eine klassische Jagdstraße für Zwergfledermäuse — habe ich folgendes System aufgebaut:
Den TeensyBat mit GPS-Sensor (Beitian BN220) als Ultraschalldetektor, der 30-Sekunden-Blöcke im GUANO-Format aufzeichnet und jeden Block mit GPS-Zeit stempelt. Den NEXUS auf 2,00 m Höhe, der alle zwei Sekunden Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck misst und daraus den aktuellen Blasen-Radius berechnet. Die Wetterstation SEN-15901 auf 2,40 m Höhe für Windgeschwindigkeit und Niederschlag. Und die Topdon-Thermalkamera auf einem Stativ, rund zwei Meter hinter dem TeensyBat, mit Blick entlang des Flugkorridors.
Die Herausforderung: Beide Systeme laufen vollständig autark. Es gibt keinen gemeinsamen Trigger, keine Hardwaresynchronisation. Die Zeitabstimmung musste nachträglich über GPS-Zeitstempel des TeensyBat und die interne Uhr der Topdon-Kamera hergestellt werden — eine methodische Hürde, die ich in einem separaten Beitrag ausführlicher beschreiben werde.
Was die Daten zeigen
Die KI-gestützte Rufanalyse mit BatDetect2 identifizierte in den Aufnahmen dieser Nacht ausschließlich Pipistrellus pipistrellus — Zwergfledermäuse — als aktive Art. Für diese Art berechnet der NEXUS bei den Umgebungsbedingungen des 20. März 2026 (8,1–9,0°C, 65–68% relative Luftfeuchte, 1003–1004 hPa) einen atmosphärischen Dämpfungskoeffizienten ɑ (alpha) zwischen 1,226 und 1,254 dB/m bei 55 kHz, was einem mittleren Blasen-Radius von etwa 10,3 Metern entspricht.
Die Fusion aller vier Datenquellen — TeensyBat, BatDetect2, Topdon und NEXUS — lieferte in dieser ersten Auswertungsnacht ein eindeutiges Ergebnis: In sechs dokumentierten Ereignissen war eine Fledermaus in der Thermalkamera sichtbar, ohne dass der TeensyBat zur selben Zeit einen Ruf aufgezeichnet hatte. In jedem dieser sechs Fälle war der TeensyBat aktiv und hätte einen Ruf erfassen müssen — wenn das Tier in Reichweite gewesen wäre.
Die Messbedingungen waren dabei bemerkenswert stabil. Die sechs Ereignisse verteilten sich über einen Zeitraum von 29 Minuten, der Blasen-Radius schwankte in dieser Zeit nur zwischen 10,21 und 10,36 Metern. Das Ergebnis ist physikalisch konsistent: Bei kühlen Temperaturen und moderater Luftfeuchtigkeit ist die atmosphärische Dämpfung bei 55 kHz hoch — die Blase ist vergleichsweise klein.
Was das bedeutet — und was nicht
Ich möchte ausdrücklich betonen, was dieser Befund noch nicht ist: Er ist kein statistischer Beweis, kein peer-reviewtes Ergebnis, und er macht keine Aussage darüber, in welcher genauen Entfernung sich die Tiere befanden. Die Thermalkamera zeigt, dass eine Fledermaus im Bild war — sie misst keine Entfernung.
Was der Befund ist: Ein erster, zeitgestempelter, reproduzierbarer Nachweis, dass Fledermäuse einen Ultraschalldetektor unter realen Feldbedingungen passieren können, ohne akustisch detektiert zu werden — und dass dieser Vorgang zeitlich mit der vom NEXUS berechneten Blasengrenze übereinstimmt.
Für mich persönlich ist das der entscheidende Schritt von der Theorie zur Empirie. Die Akustische Blase ist kein Modell-Artefakt. Sie ist real, und ich habe erste Beweise dafür.
Ausblick: 20 bis 30 Messnächte
Ein einzelner Abend beweist nichts — das ist mir bewusst. Deshalb plane ich für die Saison 2026 zwischen 20 und 30 Messnächte unter verschiedenen Wetterbedingungen: unterschiedliche Temperaturen, Luftfeuchtigkeiten, Windgeschwindigkeiten. Erst wenn sich das Muster — Thermaldetektion ohne akustische Detektion, konsistent mit dem NEXUS-Blasenradius — über viele Nächte und verschiedene Bedingungen bestätigt, werde ich von einem validierten Befund sprechen.
Dann werde ich auch die Visualisierungen veröffentlichen. Das Dashboard, das alle vier Datenquellen in einer Grafik zusammenführt, die Detailplots der einzelnen Ereignisse mit den zugehörigen Blasenkurven nach ISO 9613-1 — das alles liegt bereits vor. Ich warte nur noch auf die Datenbasis, die es verdient.
Wer sich für den methodischen Hintergrund interessiert — die Zeitsynchronisation zwischen GPS-gestempelten WAV-Dateien und einer internen Kamerauhr, die Fusion der vier Datenströme in einer Python-Pipeline, die Berechnung der Blasenradien mit 64-Bit-Genauigkeit — der darf sich auf weitere Beiträge in den kommenden Wochen freuen.
Die Fledermäuse sind zurück. Die Messungen laufen. Und zum ersten Mal habe ich das Gefühl, dass ich nicht nur zähle, was ich höre — sondern verstehe, was ich nicht höre.
Alle Messungen wurden mit dem NEXUS v4.4.1 (Seeed XIAO ESP32S3 sense, BME680, AIR530-GPS), dem TeensyBat mit Beitian BN220 GPS sowie einer Topdon-Thermalkamera durchgeführt. Rufanalyse: BatDetect2. Standort: Paderborn, Kreis Paderborn, NRW (51.739640°N, 8.797803°E, 139 m ü. NN).
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