Was ein Vegetationsindex wirklich misst
Ein Vegetationsindex ist eine einfache mathematische Kombination des Lichts, das eine Pflanze in verschiedenen Spektralbändern reflektiert. Gesunde Blätter absorbieren für die Photosynthese den Großteil des sichtbaren roten und blauen Lichts und reflektieren nahes Infrarot (NIR) stark. Gestresste, kranke oder lückige Vegetation reflektiert mehr Rot und weniger NIR. Indem ein Index Bänder miteinander vergleicht, übersetzt er unsichtbare physiologische Unterschiede in eine Zahl — typischerweise zwischen −1 und +1 —, die sich über ein ganzes Feld kartieren lässt.
Welche Bänder verfügbar sind, hängt von deiner Kamera ab. Ein Multispektralsensor wie die DJI Mavic 3 Multispectral oder P4 Multispectral erfasst dedizierte Bänder für Grün, Rot, Red Edge und NIR. Eine Standard-RGB-Drohne erfasst nur sichtbares Licht, was dich auf RGB-basierte Indizes wie VARI beschränkt. Wenn du zwischen Sensoren wählst, zeigt unser Guide zum multispektralen Drohnen-Mapping, welche Drohnen welche Bänder erfassen.
Ein entscheidender Punkt, bevor wir Indizes vergleichen: Kein einzelner Index ist "der beste". Jeder beantwortet eine andere Frage, und die richtige Wahl ändert sich mit Wachstumsstadium, Bestandsdichte und der Entscheidung, die du treffen willst.
NDVI: Der Standard für Bestandsgesundheitskarten
NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) wird berechnet als (NIR − Rot) / (NIR + Rot). Er wird seit den 1970er-Jahren in der Satellitenfernerkundung eingesetzt und ist bis heute der bekannteste und am besten verstandene Index in der Präzisionslandwirtschaft.
Die Interpretation der Werte ist einfach: Offener Boden liegt typischerweise bei 0,1–0,2, gestresste oder lückige Vegetation bei 0,2–0,5 und ein gesunder, wüchsiger Bestand bei 0,6–0,9. Da der NDVI normalisiert ist, sind Karten verschiedener Termine grob vergleichbar — ideal, um Auflaufprobleme früh in der Saison zu erkennen, Trockenstress aufzuspüren und Managementzonen abzugrenzen.
Der NDVI hat eine bekannte Schwäche: Sättigung. Sobald sich der Bestand schließt — dichter Mais nach Reihenschluss, üppiger Weizen im Fahnenblattstadium — wird rotes Licht fast vollständig absorbiert, und der NDVI flacht nahe seinem Maximum ab. Zwei Zonen mit deutlich unterschiedlicher Biomasse oder Stickstoffversorgung können beide 0,85 anzeigen. Ab diesem Punkt differenziert der NDVI nicht mehr, und du brauchst stattdessen einen Index, der das Red-Edge-Band nutzt.
NDRE: Der Blick durch dichten Bestand
NDRE (Normalized Difference Red Edge) ersetzt das rote Band durch das Red-Edge-Band: (NIR − RedEdge) / (NIR + RedEdge). Die Red Edge ist die schmale Übergangszone zwischen Rot-Absorption und NIR-Reflexion, etwa 700–730 nm, und sie reagiert deutlich empfindlicher auf die Chlorophyllkonzentration als reines Rot.
Weil Red-Edge-Licht tiefer in den Bestand eindringt, bevor es absorbiert wird, differenziert der NDRE dort weiter, wo der NDVI längst gesättigt ist. Das macht ihn zum Index der Wahl für die mittlere und späte Saison: Stickstoffmanagement in Getreide, Erkennen der beginnenden Abreife und teilflächenspezifische Düngekarten im geschlossenen Bestand.
NDRE-Werte fallen auf demselben Feld niedriger aus als NDVI-Werte — ein gesunder Bestand kann im NDRE bei 0,4 liegen, wo der NDVI 0,85 zeigt. Vergleiche die beiden also nie auf derselben Farbskala. Voraussetzung ist eine Kamera mit Red-Edge-Band, das sowohl die P4 Multispectral als auch die Mavic 3 Multispectral mitbringen.
NDVI vs. NDRE: Welchen solltest du nutzen?
Die praktische Regel ist das Wachstumsstadium. Früh in der Saison, vor dem Bestandsschluss, ist der NDVI das bessere Werkzeug: Er trennt offenen Boden sauber von auflaufender Vegetation, und Red Edge bringt bei geringer Biomasse kaum Mehrwert. Ab Bestandsschluss gewinnt der NDRE: Er löst weiterhin Unterschiede in Chlorophyll und Stickstoff auf, die der NDVI nicht mehr sehen kann.
Nutze NDVI, wenn
Du den Auflauf kontrollierst, frühen Stress kartierst, Felder über die Zeit vergleichst oder mit Beratern und Kunden kommunizierst, die die vertraute NDVI-Skala erwarten. Er ist auch die sicherere Wahl, wenn deine Befliegung bewachsene und offene Flächen mischt, etwa bei der Unkrautkartierung nach der Ernte.
Nutze NDRE, wenn
Der Bestand geschlossen ist, du die Stickstoffdüngung in der laufenden Saison planst, du Stress vermutest, den der NDVI als einheitlich "grün" zeigt, oder du späte Applikationskarten für Sprühdrohnen erstellst. In der Praxis berechnen erfahrene Anwender beide aus demselben Flug und vergleichen — mit DroneField kostet das Sekunden, keine zusätzlichen Verarbeitungsläufe.
GNDVI, EVI und VARI: Wann die Alternativen gewinnen
GNDVI vs. NDVI
GNDVI (Green NDVI) tauscht das rote Band gegen Grün: (NIR − Grün) / (NIR + Grün). Die Grün-Reflexion korreliert stark mit Blattchlorophyll und Stickstoffaufnahme, daher reagiert der GNDVI empfindlicher auf den Nährstoffstatus als der reine NDVI und sättigt etwas später. Er wird breit für die Stickstoffbewertung in Mais und Weizen sowie fürs Bewässerungsmonitoring eingesetzt. Wenn der NDVI deine "allgemeine Gesundheitskarte" ist, ist der GNDVI deine "Ernährungskarte".
EVI
EVI (Enhanced Vegetation Index) ergänzt das blaue Band und Korrekturkoeffizienten, um atmosphärische Streuung und den Einfluss des Bodenhintergrunds zu reduzieren. Er wurde für Satellitendaten über dichter Biomasse entwickelt; sein Hauptvorteil im Drohnenmaßstab liegt in sehr dichten, mehrschichtigen Beständen, in denen der NDVI sättigt — Obstanlagen, Weinberge mit Begrünung, später Mais. Wenn deine NDVI-Karte eines dichten Bestands einheitlich gesättigt aussieht, stellt EVI oft den Kontrast wieder her.
VARI
VARI (Visible Atmospherically Resistant Index) wird rein aus sichtbaren Bändern berechnet: (Grün − Rot) / (Grün + Rot − Blau). Er ist der Index für reine RGB-Drohnen — eine Mavic 3E oder jede Standard-DJI-Kameradrohne kann ihn ohne Multispektralsensor liefern. VARI ist physiologisch weniger präzise als NIR-basierte Indizes, aber für das Erfassen des Ergrünens, Unkrautnester und visuelle Stresszonierung erstaunlich nützlich — und er macht Vegetationsanalyse zugänglich, bevor du in eine Multispektralplattform investierst.
Indexwahl: Die Schnellübersicht
Für frühes Scouting und Auflaufkontrolle: NDVI. Für Stickstoff in der laufenden Saison und geschlossenen Bestand: NDRE, gegengeprüft mit GNDVI. Für sehr dichten Bestand, Obstanlagen und Weinberge: EVI. Für reine RGB-Drohnen: VARI. Für den Vergleich über Saisons hinweg: NDVI, wegen seiner langen Historie und Vergleichbarkeit.
Wofür du dich auch entscheidest: Indexwerte sind relative Messungen, keine Diagnosen. Eine Zone mit niedrigem NDVI sagt dir, wo du hinschauen musst — nicht, was dort nicht stimmt. Erst die Kontrolle am Boden trennt Trockenstress von Stickstoffmangel und Krankheit. Der eigentliche Wert der Indexkarte: Sie macht aus einem 100-Hektar-Scouting-Problem ein 2-Hektar-Problem und wird dann zum direkten Input für eine teilflächenspezifische Applikationskarte.
Von der Indexkarte zur Applikationskarte in Sekunden
Indizes zu berechnen bedeutete früher, Gigabytes an Bildern in einen Cloud-Dienst hochzuladen und Stunden auf Ergebnisse zu warten. DroneField geht einen anderen Weg: Es ist eine Drohnen-Kartierungssoftware, die alles lokal auf deinem macOS-, Windows- oder Linux-Rechner verarbeitet. Eine Befliegung mit 1.800 Bildern der P4 Multispectral ist in rund 18 Sekunden verarbeitet — Orthomosaik, NDVI, NDRE, GNDVI, EVI und VARI, alles aus einem Flug, ohne Upload und ohne Gebühren pro Karte.
Aus jeder Indexkarte kannst du Zonen erzeugen und eine teilflächenspezifische Applikationskarte direkt in die Formate DJI Agras, XAG, Hardi, ISOXML oder Shapefile exportieren. Das schließt den Kreis vom Erkundungsflug zum Sprühflug in einem einzigen Arbeitsgang — sieh dir die komplette Funktionsliste für alles dazwischen an, oder die Schritt-für-Schritt-Dokumentation zu Vegetationsindizes, um zu sehen, wie die Indexberechnung in der App funktioniert.
Entwickelt von einem Team, das selbst kommerziell Sprühdrohnen fliegt, behandelt DroneField Indexkarten als das, was sie in der Praxis sind: nicht das Endprodukt, sondern die Entscheidungsebene zwischen Erkundungsflug und präziser Applikation. Teste es mit deinen eigenen Felddaten — die Testversion verarbeitet deine komplette Befliegung, keinen Demo-Datensatz.