Projekt 08039/01

Förderschwerpunkt Holz: Entwicklung von Prüf- und Bewertungsverfahren für biologisch basierten Materialschutz

Projektträger

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) Fachbereich 4.1 Biologische Materialschädigung u. Referenzorganismen
Unter den Eichen 87
12205 Berlin
Telefon: +49 30 8104 1410

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Standardisierbare Labortests werden erarbeitet, welche die Bewertung geeigneter Pflanzeninhaltsstoffe als umweltfreundliche Schutzmaßnahme zur Kontrolle des Hausbockkäfers ermöglichen. Natürliche Präparate, die den Käfer anlockende Duftsignale aus dem Holz maskieren können, sollen für den Holzschutz verfügbar gemacht werden. Bei aktuellen Schutzmitteln wird zur Zeit nur deren Biozidwirkung auf frisch geschlüpfte Käferlarven getestet; verhaltenssteuernde und auf diese Weise abwehrende Verfahren können in Ermangelung geeigneter und anerkannter Prüfvorschriften nicht eingesetzt werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenGrundzüge des Verhaltens, das Hausbockkäfer bei der Suche von bisher nicht befallenem Nadelholz und der Partnersuche zeigen, wurden in einer Tischarena (1700 mm x 500 mm x 100 mm) mit Einzeltieren untersucht. Die Arena war durch eine Bodenheizung auf 30 °C erwärmt. Die Testzeiten betrugen jeweils 30 Minuten. Randbedingungen wie Käferalter, Haltung der Käfer vor dem Test (auf ihrem Schlupfholz, einem frischen Kiefernholz oder in einer Petrischale), sowie die gleichzeitige Anwesenheit des potentiellen Partners am Köderholz oder an einer Gipsattrappe wurden hinsichtlich der Attraktivität verschiedener Holzarten überprüft. Neben der Wirkung von männlichen Käfern auf unbegattete Weibchen wurde auch die des synthetischen Lockstoffs der Männchen, (3R)-3-Hydroxy-2-hexanon, getestet. Tests zur Eiablage bei simultanem Angebot verschiedener Holzarten oder einer gleichgestalteten Gipsattrappe (jeweils 50 mm x 50 mm x 10 mm) erfolgten in einer kleinen Laufarena (500 mm x 500 mm x 100 mm) in einem Klimaraum bei 26 °C und 70 % r. h.
Untersuchungen zur Flugorientierung von männlichen und weiblichen (begattet oder unbegattet) Käfern wurden in einem großen Glaskäfig (5 m x 2 m x 2 m) bei sehr starker Beleuchtung von oben (ca. 40 000 Lx) und 30 °C durchgeführt.
Von einem Industriepartner bereitgestellte Pflanzeninhaltsstoffe wurden auf verhaltenssteuernde Wirkung gegenüber Hausbockkäfern sowie mögliche ovizide und larvizide Eigenschaften geprüft.


Ergebnisse und Diskussion

Männliche Hausbockkäfer, die vier Tage und älter sind, verlassen im Gegensatz zu unbegatteten Weibchen und jüngeren Männchen bald das Holz, aus dem sie zuvor schlüpften. Ein bisher nicht belaufenes Kiefernsplintholz hat für sie eine hohe Attraktivität. Für unbegattete Weibchen ist dagegen weder Kiefernsplintholz noch eine geruchsneutrale Gipsattrappe attraktiv. Erst die Anwesenheit von männlichen Hausbockkäfern an Kiefernholz erhöht dessen Attraktivität für unbegattete Weibchen beträchtlich. Sitzt das Männchen dagegen an Gips, führt dessen Anwesenheit zu keiner gesteigerten Lockwirkung. Dies gilt auch für den Ersatz des Männchens durch die synthetisierte Wirkkomponente aus seinem Sexuallockstoff. Kiefernholz zusammen mit dem künstlichen Lockstoff hingegen wird ebenso sehr gewählt wie beim Besatz mit einem Käfermännchen. Dies macht deutlich, dass nur die Kombination von Geruchsstoffen aus dem Kiefernholz und dem männlichen Sexualpheromon eine verhaltensstimulierende Wirkung auf unbegattete weibliche Hausbockkäfer ausübt. Dieses geschlechtsspezifisch unterschiedliche Verhalten macht deutlich, dass die Ausbreitung der Hausbockkäfer durch die Männchen gesteuert wird, indem sie das geeignete Substrat auswählen.
Für begattete Hausbockkäferweibchen ist die Qualität des Eiablageorts von untergeordneter Bedeutung; ihr Verhalten vor der Begattung stellte ja eine Kopulation nur an geeigneten Brutstätten für die Larven sicher. Sie unterscheiden nicht mehr zwischen verschiedenen Holzarten oder einer Gipsattrappe. Durch ein Umsetzen der Weibchen im Experiment wurden daher Eier auch an einem ungeeigneten Substrat abgelegt. Stellt man männlichen Käfern unterschiedliche Holzarten sowie mit Pflanzenextrakten bestrichenes Kiefernholz oder auch Gips zur Auswahl und vergleicht die Häufigkeit des Belaufens dieser Köder, dann wird Kiefernholz eindeutig bevorzugt. Zwar werden die anderen Köder nicht gemieden, aber nur an Kiefernholz verweilen die Männchen über eine längere Zeit.
In Flugraumexperimenten konnte gezeigt werden, dass Hausbockmännchen auch über etwas größere Strecken Kiefernholz aufsuchen, um sich dort zu verstecken und weibliche Käfer anzulocken. Nach der Begattung prüfen die Weibchen nur noch die unmittelbare Umgebung nach einem geeigneten Spalt für die Eiablage. Die Qualität des Substrats ist bei der Wahl von untergeordneter Bedeutung.
Holz kann auch durch die Behandlung mit geeigneten Pflanzenextrakten vor der Eiablage durch weibliche Hausbockkäfer geschützt werden. Ein Test auf Wirksamkeit wird in einer kleinen Laufarena in sechs Parallelen durchgeführt und erstreckt sich über vier Tage. Als strenger Test wäre das ausschließliche Anbieten eines behandelten Kiefernholzes, das einen Spalt für eine mögliche Eiablage hat, anzusehen. Wird hieran innerhalb von vier Tagen nicht abgelegt, danach aber an einem unbehandelten Holz, so sollte von der Testsubstanz ein ausreichender Schutz ausgehen. Ein milderes Verfahren, das keine Repellenz voraussetzt, sondern nur eine reduzierte Attraktivität, wäre beispielsweise mit dem simultanen Angebot von drei behandelten und einem unbehandelten Kiefernholz möglich. Wird innerhalb der Testzeit stets am unbehandelten Holz abgelegt, dann sollten der Testsubstanz auch schützende Eigenschaften attestiert werden können.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die gewonnenen Ergebnisse wurden sowohl in den nationalen und europäischen Normierungsgremien als auch in Vorträgen (Kolloquiumsvortrag Universität Köln, 1998; Internationale Entomologentagung Basel, 1999; Internationale Holzschutztagung IRG Hawaii, 2000) dargestellt und in Tagungsbänden und Jahresberichten veröffentlicht. Eine umfassende Publikation in einer wissenschaftlichen Fachzeitschrift über die Ergebnisse dieser Untersuchung ist in Arbeit. Weiterhin werden die Befunde vorgestellt.


Fazit

Das Verhalten des Hausbockkäfers, das zu einem Neubefall von Nadelholz führt, wurde aufgeklärt. Es wurde festgestellt, dass alleine die männlichen Käfer für den Neubefall eines ungeschützten Holzes und somit für das Aufsuchen eines neuen Substrats für die Entwicklung seiner Larven verantwortlich sind. Das entsprechende Holz wird dabei über Duftkomponenten erkannt, die sich durch geeignete Pflanzenextrakte maskieren lassen. Der vorbeugende Schutz sollte sich daher primär gegen die Männchen richten. Eine Langzeitwirkung ist jedoch erforderlich. Möglicherweise genügt es, eine Duftquelle in dem gefährdeten Raum auszubringen, die während der Flugzeit (Mai bis September) wirkt und jährlich erneuert wird. Eine abstoßende Wirkung entsprechender Duftstoffe ist nicht unbedingt erforderlich, da auch von männlichen Käfern für sie neutral riechende Orte wohl kaum für ein längeres Verweilen angeflogen werden.
Es wird schwierig sein, eine schnelle Akzeptanz in der Bevölkerung und beim Anwender von Holzschutzmaßnahmen zu erzielen, dass der Holzschutz gegen das Männchen des Hausbockkäfers gerichtet sein sollte. Es ist schließlich das Weibchen, welches mit seinen Eigelegen einen Neubefall auslöst. Daher wird auch ein Testverfahren vorgeschlagen, das ein Prüfen der hemmenden Wirkung von Duftsubstanzen auf die Eiablage ermöglicht. Auch hier ist die langfristige Abgabe des Dufts von der Holzoberfläche gefordert und sollte durch entsprechende künstliche Alterungsmethoden nachgewiesen werden.