Echoortung bei Fledermäusen: Wie sie im Dunkeln jagen
Über einem Teich zieht eine Fledermaus ihre Kreise. Plötzlich ändert sie die Richtung, schlägt einen engen Bogen und setzt ihren Flug fort. Was für uns wie ein unruhiges Zickzack aussieht, kann eine gezielte Verfolgung sein. Während unsere Augen das kleine Beuteinsekt längst aus dem Blick verloren hätten, nutzt die Fledermaus zurückkehrende Schallwellen.
Die Echoortung bei Fledermäusen verbindet Rufen, Hören und schnelle Verarbeitung im Gehirn. Die Tiere senden Laute aus und gewinnen aus deren Echos Informationen über ihre Umgebung. So können sie Hindernisse erkennen und Beute verfolgen.
Dabei funktioniert die nächtliche Jagd keineswegs bei allen Arten gleich. Lebensraum, Nahrung und Flugweise beeinflussen die eingesetzten Rufe. Gleichzeitig haben manche Nachtfalter ein eigenes Frühwarnsystem entwickelt. Zwischen Räuber und Beute entsteht dadurch ein faszinierendes akustisches Wechselspiel.
Ultraschall als Grundlage der Echoortung
Schall entsteht durch Schwingungen, die sich beispielsweise durch Luft ausbreiten. Die Frequenz beschreibt, wie viele Schwingungen innerhalb einer Sekunde stattfinden. Gemessen wird sie in Hertz, abgekürzt Hz. Ein Kilohertz entspricht 1.000 Hertz.
Als Ultraschall bezeichnet man üblicherweise Frequenzen oberhalb von etwa 20 kHz. Diese liegen über der gewöhnlichen menschlichen Hörgrenze. Der NABU nennt für die Ortungsrufe heimischer Fledermausarten einen ungefähren Bereich von 20 bis 140 kHz. Das ist eine belegte Größenordnung, kein fester Frequenzrahmen für sämtliche Fledermäuse weltweit. NABU
Ein Ruf besteht außerdem häufig aus mehreren Frequenzen oder verändert seine Tonhöhe während seiner kurzen Dauer. Die Vorstellung, jede Art sende ständig einen einzigen unveränderlichen Ton aus, führt deshalb in die Irre.
Für das Verständnis hilft der Vergleich mit einer Taschenlampe: Eine Lampe beleuchtet Gegenstände, deren reflektiertes Licht unsere Augen erreicht. Bei der Echoortung liefert ausgesendeter Schall die Information. Die Fledermaus empfängt allerdings kein optisches Bild, sondern akustische Signale.
Die Jagd mit Echoortung in drei Schritten
Die folgende Einteilung macht den Ablauf verständlich. Während eines echten Jagdflugs wiederholen und überlagern sich diese Schritte fortlaufend.
1. Ruf aussenden
Zunächst erzeugt die Fledermaus einen Ortungsruf. Bei unseren heimischen Arten entsteht er im Kehlkopf. Luft bringt die Stimmlippen zum Schwingen; anschließend gelangt der Schall je nach Art durch das Maul oder die Nase nach außen.
Der Ruf trifft auf alles, was sich in seiner Ausbreitungsrichtung befindet: Blätter, Zweige, Wasserflächen oder ein fliegendes Insekt. Ein Teil der Schallenergie wird zurückgeworfen.
Eine einzelne Aussendung liefert dabei nur eine momentane Information. Weil sich Fledermaus und Beute bewegen, muss das Tier seine Umgebung wiederholt akustisch abtasten. Das ähnelt aufeinanderfolgenden Momentaufnahmen, aus denen sich Veränderungen erkennen lassen.
Entscheidend ist somit das Zusammenspiel von Ruf und Situation. Ein weiter Suchflug stellt andere Anforderungen als die Verfolgung eines Insekts unmittelbar vor dem Kopf.
2. Echo empfangen und auswerten
Die zurückkehrenden Echos erreichen die Ohren. Das Gehirn verarbeitet unter anderem ihre zeitliche Verzögerung und ihre akustischen Eigenschaften. Daraus entstehen Hinweise auf Entfernung, Richtung und Beschaffenheit eines Objekts. Die HTW Dresden beschreibt dieses Zusammenwirken von Schallerzeugung und Echoauswertung als Grundlage der aktiven Ortung. htw-dresden.de
Die Entfernung lässt sich anhand eines einfachen physikalischen Prinzips erklären: Der Schall braucht Zeit für den Weg zum Gegenstand und zurück. Je später das Echo eintrifft, desto weiter entfernt liegt das reflektierende Objekt.
Bei ungefähr 20 Grad Celsius legt Schall in Luft rund 343 Meter pro Sekunde zurück. Befindet sich ein Gegenstand einen Meter entfernt, beträgt der gesamte Schallweg zwei Meter. Das Echo kommt rechnerisch nach knapp sechs Millisekunden zurück. Dieses vereinfachte Beispiel verdeutlicht die kurzen Zeiträume.
Ein Echo allein verrät allerdings nicht automatisch alles. Erst die Verarbeitung verschiedener Merkmale und aufeinanderfolgender Signale ermöglicht eine brauchbare Orientierung. Ändert sich die Position eines Echos von Ruf zu Ruf, liefert das Hinweise auf Bewegung.
3. Beute fangen
Hat die Fledermaus ein geeignetes Ziel entdeckt, beginnt der Anflug. Nun kommt es darauf an, den eigenen Flugweg mit den Bewegungen der Beute abzugleichen.
Bei vielen im freien Flug jagenden Arten verkürzen sich während der Annäherung die Abstände zwischen den Rufen. Kurz vor dem Zugriff entsteht häufig eine besonders schnelle Rufserie, der sogenannte Fangbuzz oder „feeding buzz“.
Dieser Begriff beschreibt die akustische Endphase eines Fangversuchs. Er ist kein Beweis dafür, dass das Insekt tatsächlich gefangen wurde. Auch ein erfolgloser Angriff kann eine solche Rufserie enthalten.
Je nach Fledermausart und Jagdsituation wird Beute direkt mit dem Maul aufgenommen oder mithilfe der Flughaut zum Maul geführt. Danach setzt das Tier seine Suche fort. Der Ablauf ist somit ein ständig erneuerter Regelkreis: wahrnehmen, Flugbahn anpassen und erneut wahrnehmen.
Unterschiede zwischen Fledermausarten
Ein offener Luftraum und eine dicht belaubte Baumkrone stellen sehr verschiedene akustische Aufgaben. Im freien Raum gibt es vergleichsweise wenige nahe Hindernisse. Zwischen Blättern und Zweigen treffen dagegen zahlreiche Echos aus unterschiedlichen Entfernungen ein.
Entsprechend unterscheiden sich Rufdauer, Frequenzverlauf und Rufrhythmus zwischen Arten und Jagdsituationen. Der Bat Conservation Trust ordnet diese Unterschiede unter anderem Körpergröße, Flugverhalten, Umgebung und Beutetyp zu. Bat Conservation Trust
Einige Arten verwenden kurze Rufe, deren Frequenz rasch abfällt. Solche frequenzmodulierten Signale können Informationen über nahe beieinanderliegende Objekte liefern. Andere, beispielsweise Hufeisennasen, setzen längere Abschnitte mit annähernd gleichbleibender Frequenz ein.
Auch die Jagdweise variiert. Abendsegler suchen häufig den offenen Luftraum. Wasserfledermäuse jagen typischerweise dicht über Gewässern. Langohren können Beute von Oberflächen aufnehmen und dabei zusätzlich auf Geräusche der Beutetiere achten.
Diese Beispiele zeigen, warum „die Fledermausjagd“ kein einheitliches Verfahren ist. Echoortung bildet eine gemeinsame Grundlage, wird aber je nach Lebensweise unterschiedlich genutzt. Selbst ein einzelnes Tier kann seine Rufe an die aktuelle Umgebung anpassen.
Für Beobachtende folgt daraus eine wichtige Einschränkung: Eine einzige gemessene Frequenz genügt häufig nicht, um eine Art zuverlässig zu bestimmen.
Gegenstrategien der Nachtfalter
Ein Ortungsruf erreicht nicht nur die Umgebung. Er kann auch die Beute selbst warnen.
Viele Nachtfalter besitzen Hörorgane, die auf Ultraschall reagieren. Damit können sie sich nähernde Fledermäuse wahrnehmen und Ausweichmanöver einleiten. Ein Falter muss also nicht warten, bis der Räuber unmittelbar neben ihm auftaucht.
Der Vorteil ist grundsätzlich nachvollziehbar: Die Fledermaus braucht ein Echo, das nach der Reflexion wieder bei ihr ankommt. Der Falter kann unter geeigneten Bedingungen bereits den direkt eintreffenden Ruf hören. Dadurch entsteht eine mögliche Vorwarnzeit.
Allerdings besitzen nicht alle Nachtfalter dieses Gehör, und auch bei hörenden Arten hängen die Reaktionen von den jeweiligen Bedingungen ab. Eine allgemeine Behauptung wie „Nachtfalter hören jede Fledermaus rechtzeitig“ wäre deshalb falsch.
Die leisen Rufe der Mopsfledermaus
Ein gut untersuchtes Gegenbeispiel liefert die Mopsfledermaus, wissenschaftlich Barbastella barbastellus. Forschende der University of Bristol untersuchten, wie sie Nachtfalter mit empfindlichem Gehör erbeutet.
Die Ergebnisse zeigen eine besondere Strategie: Ihre vergleichsweise leisen Ortungsrufe erschweren es den Faltern, den herannahenden Jäger frühzeitig zu bemerken. Die Fledermaus kann dadurch näher kommen, bevor eine Fluchtreaktion ausgelöst wird.
Diese akustische Unauffälligkeit hat zugleich einen Nachteil. Leisere Rufe liefern auch schwächere Echos und begrenzen die Reichweite der eigenen Beuteerkennung. Die Untersuchung belegt damit einen konkreten Kompromiss zwischen früher Entdeckung der Beute und später Entdeckung durch die Beute. University of Bristol
Fledermäuse mit einem Detektor hörbar machen
Für menschliche Ohren bleibt ein großer Teil dieser akustischen Vorgänge verborgen. Ein Fledermausdetektor nimmt Ultraschall auf und macht ihn je nach Bauweise hörbar oder zeichnet ihn zur späteren Auswertung auf.
Dabei hört man eine technisch umgewandelte Darstellung. Der Lautsprecher gibt keine unveränderte Fledermausstimme wieder.
Die wichtigsten Verfahren
Ein Heterodyndetektor wird auf einen ausgewählten Frequenzbereich eingestellt. Durch elektronische Mischung entsteht ein hörbares Signal. Da jeweils nur ein begrenzter Bereich erfasst wird, können Rufe außerhalb der Einstellung unbemerkt bleiben.
Bei der Frequenzteilung werden hohe Frequenzen rechnerisch beziehungsweise elektronisch herabgesetzt. Die Zeitdehnung spielt eine kurze Aufnahme langsamer ab, wodurch zugleich ihre Tonhöhe sinkt.
Vollspektrumdetektoren speichern Ultraschallsignale mit hoher Abtastrate. Geeignete Aufnahmen lassen sich anschließend als Spektrogramm darstellen. Darin wird sichtbar, wie sich die Frequenz eines Rufs über die Zeit verändert. Die Übersicht des Bat Conservation Trust erläutert diese Verfahren und ihre jeweiligen Grenzen. Bat Conservation Trust
Eine Beobachtung sinnvoll vorbereiten
Für einen ersten Versuch bietet sich ein ruhiger Abend während der Aktivitätszeit an. Ein öffentlich zugänglicher Weg an einem Gewässer oder Gehölzrand ermöglicht es, Flugbewegungen und Detektorsignale gleichzeitig wahrzunehmen.
Bei einem einstellbaren Gerät sollte der Frequenzbereich wiederholt verändert werden. Zeitpunkt, Standort und beobachtete Flugweise ergänzen die akustischen Eindrücke.
Besonders hilfreich ist eine geführte Exkursion. Dort lässt sich lernen, echte Rufsequenzen von technischen Störungen zu unterscheiden. Automatische Artvorschläge sollten als Hinweise betrachtet werden; schwierige Aufnahmen brauchen fachkundige Prüfung.
Schutz der Jagdgebiete
Ein leistungsfähiges Ortungssystem ersetzt keinen geeigneten Lebensraum. Fledermäuse brauchen Nahrung, sichere Quartiere und erreichbare Jagdflächen.
Der NABU Hessen betont deshalb das Zusammenspiel von strukturreichen Wäldern, Wiesen, Gewässern und Gärten. Hecken und Baumreihen verbinden solche Bereiche und unterstützen die Wege zwischen Quartier und Jagdgebiet. Auch eine geringe nächtliche Beleuchtung gehört zum Schutz dieser Verbindungen. NABU Hessen
Für die Praxis ergeben sich mehrere miteinander verbundene Aufgaben:
- Insektenreiche Flächen und vielfältige Vegetation erhalten.
- Hecken, Gehölzränder und Baumreihen als zusammenhängende Strukturen sichern.
- Gewässer und ihre Uferbereiche schonend behandeln.
- Nächtliche Beleuchtung auf tatsächlich benötigte Bereiche und Zeiten begrenzen.
- Quartiere und die dazugehörigen Flugwege gemeinsam berücksichtigen.
Ein einzelner Fledermauskasten kann das gesamte Netz aus Nahrung, Rückzugsorten und Verbindungen nicht ersetzen. Umgekehrt hilft ein gutes Jagdgebiet wenig, wenn das nächste geeignete Quartier verloren geht.
Wer einen Garten gestaltet, kann deshalb über die Grundstücksgrenze hinausdenken: Eine Hecke gewinnt zusätzlichen Wert, wenn sie an weitere Gehölze anschließt. Ein dunkler Gartenbereich ist besonders nützlich, wenn auch der anschließende Flugweg wenig beleuchtet bleibt.
FAQ zur Echoortung bei Fledermäusen
Sehvermögen und Echoortung ergänzen sich
Fledermäuse sind nicht blind. Ihre Augen liefern ebenfalls Informationen. Echoortung ermöglicht darüber hinaus eine aktive akustische Erfassung der Umgebung, die auch bei sehr wenig Licht funktioniert. Die Bedeutung der verschiedenen Sinne hängt von Art und Situation ab.
Hörbare Laute und Ultraschall unterscheiden sich
Das Geräusch einer Fledermaus muss nicht immer ein Ortungsruf sein. Neben der Echoortung nutzen die Tiere Laute zur Kommunikation. Manche Lautäußerungen reichen in den menschlichen Hörbereich. Für die meisten hochfrequenten Ortungsrufe benötigen wir jedoch technische Unterstützung.
Ein Detektor liefert Hinweise auf die Art
Rufmerkmale können eine Bestimmung ermöglichen oder eingrenzen. Überschneidungen zwischen Arten, kurze Aufnahmen und wechselndes Rufverhalten erschweren die Zuordnung. Eine Anzeige im Gerät ist deshalb nicht automatisch ein gesicherter Artnachweis.
Nachtfalter sind unterschiedlich ausgestattet
Viele Nachtfalter hören Ultraschall und können darauf mit Flucht reagieren. Andere besitzen dieses Frühwarnsystem nicht. Auch leise rufende Fledermäuse zeigen, dass ein empfindliches Gehör keinen vollständigen Schutz bietet.
Fazit: Eine akustische Welt über unseren Köpfen
Der plötzliche Schwenk über dem Teich bekommt eine neue Bedeutung, sobald man die Echoortung bei Fledermäusen versteht. Hinter dem Flugmanöver stehen ausgesendete Rufe, zurückkehrende Echos und eine fortlaufend angepasste Verfolgung.
Ein Detektor macht einen Ausschnitt dieser verborgenen Welt zugänglich. Ihr Fortbestand hängt jedoch von ganz greifbaren Dingen ab: insektenreichen Flächen, verbundenen Gehölzstrukturen, geeigneten Quartieren und dunklen Flugwegen. Wer diese Lebensräume erhält, schützt zugleich die Voraussetzungen für die nächtliche Jagd.
Quellen
- NABU: Fledermaustelefon und FAQs – Frequenzbereich und grundlegende Informationen.
- HTW Dresden: Die Echoortung – Schallerzeugung und Verarbeitung der Echos.
- University of Bristol: Stealthy bats – Untersuchung zum Gehör von Nachtfaltern und zur Jagdstrategie der Mopsfledermaus.
- Bat Conservation Trust: Introduction to Bat Detectors – Detektorverfahren und akustische Artbestimmung.
- NABU Hessen: Fledermäuse – Quartiere, Jagdgebiete, Vernetzung und Beleuchtung.
