Energiesparen:
Wie alle anderen Säugetiere sind Fledermäuse Warmblütler (endotherm), d. h. dass ihre Körpertemperatur (35 - 38° C) von der Außentemperatur unabhängig ist. Die Energie, die zur Erhaltung der Körpertemperatur nötig ist, wird vom Stoffwechsel der aufgenommenen Nahrung erzeugt. Da kleine Tiere eine relativ große Körperoberfläche haben, verlieren sie viel Körperwärme an die Umgebung und haben daher besonders großen Nahrungsbedarf. Dieses generelle Problem ist bei den Fledermäusen, die große Flächen nackter Flügel haben, besonders prekär.
Ist Nahrung nicht das ganze Jahr über gleichmäßig verfügbar, muss die Fledermaus entweder Phasen einlegen, in denen so gut wie keine Energie verbraucht wird, oder in Gebiete ziehen, in denen Nahrung vorhanden ist. Beide Strategien werden tatsächlich angewandt. Wie andere kleine Säugetiere der gemäßigten Breiten, können Fledermäuse in Zeiten von Nahrungsknappheit um Energie zu sparen ihre Körpertemperatur absenken und unter Verwendung körpereigener Reserven wieder anheben. Diese Vorgänge nennt man Thermoregulation, Tiere, die durch vorübergehende Absenkung der Körpertemperatur Energie sparen, nennt man heterotherm.
Die Absenkung der Körpertemperatur führt zu zwei verschiedenen Zuständen: Tageslethargie (Torpor) und Winterschlaf. Im Torpor senkt die Fledermaus die Körpertemperatur unter das für normale Aktivitäten nötige Maß ab und behält diese niedere Temperatur innerhalb enger Grenzen auf Zeit bei. Der Winterschlaf ist eine verlängerte Torporphase. Während der Torpor normalerweise in der Dämmerung, wenn Fledermäuse zur Jagd ausfliegen, beendet wird, kann der Winterschlaf viele Tage, Wochen oder sogar Monate anhalten und dabei nur kurz unterbrochen werden.
Tageslethargie
Bei wechselhaftem Frühlingswetter findet eine Fledermaus nicht immer Nahrung und bleibt daher auch bei Nacht in ihrem Quartier. Weibchen, die zu dieser Zeit trächtig sind, versuchen so lange wie möglich, eine hohe Körpertemperatur aufrecht zu erhalten, um das Wachstum des Embryos nicht zu verlangsamen. Sie verbrauchen dazu gespeicherte Energie. Bei längeren Kaltwettereinbrüchen kann es geschehen, dass die Energiereserven unter eine kritische Grenze fallen. Dann muss auch ein trächtiges Weibchen in Torpor gehen und die Verlangsamung des Wachstums des Embryos in Kauf nehmen. In Jahren mit durchgehend schlechtem Wetter kann dies zu Fehlgeburten führen. In guten Jahren hingegen können Weibchen während Trächtigkeit, Geburt, Säugen und Entwöhnung der Jungen die meiste Zeit eine hohe Körpertemperatur beibehalten. Die Männchen können es sich zu dieser Zeit leisten, lange Zeitspannen in Torpor zu verbringen und nur dann zu jagen, wenn die Bedingungen dafür optimal sind.
Im Herbst, wenn es viele Insekten gibt, findet die Paarung statt. Dennoch bleiben viele Weibchen in Tageslethargie um Energie für den Winter zu speichern. Die Männchen, die Paarungsquartiere verteidigen, Weibchen anlocken und begatten, sind zu dieser Zeit jedoch voll aktiv.
Je mehr sich der Winter nähert, desto öfter und länger verfallen Fledermäuse in Tageslethargie. Junge Fledermäuse wachsen um diese Zeit noch immer und können sich den Luxus ausgedehnten Torpors nicht leisten. Obwohl sie so viel wie möglich fressen, gehen sie meist mit geringerem Körpergewicht in den Winterschlaf und unterbrechen diesen auch öfter um in milden Wetterphasen zu fressen. Das gilt auch für Männchen, die ja im Herbst keine großen Reserven anlegen konnten.
Selbst im tiefsten Winter wird der Winterschlaf unterbrochen um zu trinken und zu urinieren, ein anderes Winterquartier aufzusuchen oder sogar zur Paarung. Dabei sind Männchen viel aktiver als Weibchen. In den milden Wintern Westeuropas fressen viele Fledermausarten den ganzen Winter und haben daher zu Ende des Winterschlafs das gleiche oder sogar ein höheres Körpergewicht als zu Beginn.
Winterschlaf
Die Vorbereitungen für den Winterschlaf bestehen zunächst darin, Körperfett zu speichern. Das für den Winterschlaf gespeicherte Fett ist braun und liegt zwischen den Schulterblättern am Rücken. Es hat für die Erzeugung hoher Körpertemperatur spezialisierte Zellen. Vor dem Winterschlaf verfallen Fledermäuse nach erfolgreicher Jagd eher regelmäßig in Tageslethargie um Energie zu sparen, als mehr Energie in verstärkten Nahrungserwerb zu investieren. Wenn die Fledermaus Fettreserven im Ausmaß von 20-30% ihres Körpergewichts gespeichert hat, ist sie in der Lage, den Winterschlaf mit Aussicht auf Erfolg antreten zu können. Der Eintritt des Winterschlaf hängt vermutlich von der Außentemperatur ab. Im Winterschlaf kommt es zu dramatischen Veränderungen: Die Herzfrequenz sinkt von ca. 300 Schlägen pro Minute im Ruhezustand und über 1000 beim Verfolgen eines Insekts auf 10-80 Schläge. Die Blutversorgung der Gliedmaßen wird eingeschränkt, rote Blutkörperchen werden in der Milz gespeichert. Nur Gehirn und Herz werden weiterhin voll mit Blut versorgt. Im Winterschlaf atmet die Fledermaus langsam und unregelmäßig, dadurch ist der Sauerstoffverbrauch um bis zu 140 mal langsamer als bei normaler Aktivität. Auf diese Weise wird durchschnittlich nur 4 mg Fett pro Tag und nicht 2.5 g wie bei einer aktiven Fledermaus verbraucht. Die Körpertemperatur sinkt auf Werte, die knapp über Umgebungstemperatur liegen.
Berührung, Temperaturveränderung, Licht oder Trockenheit lösen allerdings sofort einen Aufwachvorgang aus. Dafür werden große Mengen gespeicherten Körperfetts verbraucht. Dabei wird zuerst die Herz- und Atemfrequenz erhöht, Blut fließt zum Depot des braunen Winterfetts, wird aufgewärmt und bringt beim Fließen durch den ganzen Körper die Muskeln zum Zittern, was den Erwärmungsprozess beschleunigt. Nach 10-30 Minuten ist die Fledermaus voll aktiv. Wird eine Fledermaus häufig im Winterschlaf gestört, werden die Energiereserven frühzeitig erschöpft. Es ist bekannt, dass die höchste Sterblichkeit am Ende des Winterschlafs auftritt.
Winterquartiere
Verschiedene Fledermausarten haben verschiedene Ansprüche an ihr Winterquartier und manche Arten wechseln sogar ihre Ansprüche in verschiedenen Abschnitten des Winters. Höhlen sind für viele Arten ideale Winterquartiere. Sie verfügen über konstante und kühle Temperatur, weisen oft unterschiedliche Temperaturabschnitte auf und sind auf daher für mehrere Arten attraktiv. Ein wichtiger Vorzug ist auch die hohe Luftfeuchtigkeit. Sie verhindert, dass Fledermäuse im Winterschlaf austrocknen. Die einzelnen Fledermausarten bevorzugen verschiedene Hangplätze in Höhlen. Die Hufeisennasen hängen frei von der Decke oder der Wand. Sie wickeln ihre Flughäute fest um den Körper. Viele andere Arten ziehen sich einzeln tief in Felsspalten zurück, andere verbringen den Winter sogar im Blockschutt am Höhlenboden. Manche Arten bilden an Höhlenwänden große Gruppen - die einzelnen Tier hängen wie Dachziegel übereinander und können so den Feuchtigkeitsverlust und die Körpertemperatur besser regulieren.
Andere unterirdische Quartiere wie Stollen und Keller werden als Höhlenersatz auch gerne angenommen. Sie bieten neben ähnlichen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen wie Höhlen und auch Schutz vor Fressfeinden und Störungen. Bei der Wahl des Winterquartiers ist auch die Umgebung ausschlaggebend. Da Fledermäuse in wärmeren Nächten den Winterschlaf unterbrechen um zu fressen, ist es wichtig, dass gute Nahrungsgründe in der Nähe liegen.
Einige Arten, wie z. B. die Mopsfledermaus, überwintern nahe beim Höhleneingang, wo die Temperatur niedriger ist und schwankt, andere in Baumhöhlen. Ein Abendsegler konnte auf diese Weise Außentemperaturen von -16° C überstehen. Dennoch kann der Abendsegler nicht in den kontinentalen Wintern seiner Heimat überwintern. Er zieht dazu in den milderen Westens Europas.
Wanderungen
Global gesehen sind die meisten Fledermausarten sesshaft und unternehmen keine weiten Wanderungen. In den gemäßigten Breiten Europas und Nordamerikas, in denen lange, kalte Winter den Insekten fressenden Fledermäusen keine Nahrung bieten, führen jedoch besonders diejenigen Arten, die in Bäumen überwintern, bis zu 2000 km lange saisonale Wanderungen (Zug) vom Sommer- ins Winterquartier durch. In Europa führen diese Wanderungen generell vom kontinentalen Osten, wo die Jungen geboren und aufgezogen werden, in die Winterquartiere im milden Westen. Diese zunächst unglaublich erscheinende Tatsache wurde mittels Auswertung der Funde beringter Fledermäuse entdeckt. Allein in Europa wurden in den letzten 70 Jahren ca. eine Million Fledermäuse beringt. Auch in Österreich wurden bis 1981, als die Beringung aus Artenschutzgründen völlig eingestellt wurde, ca. 20 000 Fledermäuse beringt.
Von den in Österreich vorkommenden Arten hält die weniger als 10 g schwere Rauhautfledermaus mit 1 905 km den Weitenrekord beim Zug. Die Rekordhalterin wanderte von Litauen nach Kroatien. Den zweiten Platz nimmt die Zweifarbfledermaus ein. Ein Männchen wanderte 1 780 km von Kaliningrad nach Frankreich. Je ein Großer und ein Kleiner Abendsegler legten pro Strecke 1 546 km von Voronesh nach Bulgarien bzw. bis zu 1 567 km von Sachsen-Anhalt (Sommer) nach Spanien zurück. Eine schier unfassbare Leistung, wenn man bedenkt, dass diese weiten Strecken in jedem Jahr zweimal bewältigt werden.