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Sie fliegt schnell und kann in der Luft "stehen" wie ein Kolibri. Ihren Namen hat sie von der Art und Weise, wie sie ihre Eier bettet: auf Wolle, die sie von Pflanzen sammelt.
Diese Art fällt auf durch ihre gelb – schwarze Zeichnung und ihre Grösse (11 bis 12 mm bei den Weibchen und 14 bis 18 mm bei den Männchen - eine der seltenen Wildbienenarten, bei der das Männchen grösser ist als das Weibchen). Dank ihrem kräftigen Bau und der Sammelbürste am Bauch der Weibchen, lässt sie sich auch im Flug leicht von Wespen unterscheiden. Von der ebenfalls im Siedlungsgebiet anzutreffenden kleineren Wollbienenart (Anthidium oblongatum) lässt sie sich durch die Grösse und deren auffällig olivgrüne Augenfarbe unterscheiden.
Garten-Wollbienen sind von Juni bis September unterwegs und im Siedlungsgebiet häufiger als ausserhalb. Dabei verteidigen die Männchen im Bereich der Nahrungspflanzen der Weibchen kleine Territorien sowohl gegen Artgenossen als auch alle anderen blütenbesuchenden Insekten. Weibchen hingegen werden auf den Patroullienflügen genau beobachtet - dafür kann das Männchen in der Luft "stehen" bleiben, wie ein Kolibri. Setzt sich ein Weibchen auf eine Blüte, um Nektar zu trinken, wird es blitzschnell von dem Männchen umfasst, begattet und schon nach wenigen Sekunden wieder losgelassen.
Die aus Pflanzenwolle bestehenden Nester werden in unterschiedlichen Hohlräumen angelegt. Dabei werden Felsspalten und Erdlöcher, aber auch Fensternuten und Nisthilfen genutzt. Daneben übernachten Garten-Wollbienen gerne in Nisthilfen.
Vor der Verproviantierung der Brutzelle wird die Pflanzenwolle mit Drüsensekreten imprägniert. Zusätzlich verbarikadieren die Weibchen das Nest nach der Eiablage gegen aussen mit Steinchen, Holzstückchen, Erdklümpchen und Pflanzenhaaren. Gleich danach beginnt das Weibchen mit dem Bau des nächsten Nestes. Sind alle Eier abgelegt, stirbt die Biene.
Für die Ernährung wählt die Art Schmetterlingsblütler, Lippenblütler
und Rachenblütler. Dank einer spezialisierten Gesichtsbehaarung lassen sich dabei auch
Pflanzenarten besammeln, deren Staubbeutel sich über dem Kopf der Biene befinden.
In einem Garten mit vielen einheimischen Blütenpflanzen und geeigneten Nistplätzen, siedeln sich Garten-Wollbienen grundsätzlich gerne an. Wie der Name schon sagt, braucht die Art Wolle. Essentiell sind daher wollebildende Pflanzen. Besonders beliebt als Materiallieferanten sind Woll-Ziest und Deutscher Ziest, Strohblumen, Muskatellersalbei, Wolliger und Roter Fingerhut, allesamt Pflanzen, die auch in einem naturnahen Garten wachsen. Für die Imprägnierung werden ausserdem Sekretquellen wie Löwenmaul, Kleinköpfiger Pippau und Langhaariges Habichtskraut benötigt. Daneben braucht die Art ein durchgehendes Angebot an Lippenblütlern, Schmetterlingsblütlern und Rachenblütlern von Juni bis September.
Weibchen mit Wollknäuel, das sie von der Pflanze abgeschabt und gesammelt hat..
Als Nistplatz und Übernachtungsplatz können für die Garten-Wollbiene Nisthilfen angeboten werden. Wichtig ist daneben auch der Erhalt von bereits genutzten oder potentiell nutzbaren natürlichen und künstlichen Hohlräumen. Die Bienenkontrolle vor dem Verstopfen eines Hohlraums kann daher das Leben einer ganzen „Wollbienenkinderstube“ retten.