Software II: Autonomes Entscheidungsmodell

Künstliche Intelligenz für autonome und intelligente landwirtschaftliche Entscheidungen.

Berlin, Germany20. Januar 2025 – 31. Oktober 2026

Heute in der App

So arbeitet Software II in der Web- und Mobil-App von Smart Farming, Stand 6. Oktober 2026. Der Bericht vom Januar weiter unten bleibt wie veröffentlicht.

Vom Drohnenflug zur Empfehlung

In der App ist Software II kein einzelner Prompt mehr, sondern der letzte Schritt einer Verarbeitungskette, die bei jedem Upload läuft. Jeder Schritt wird auf dem Server berechnet, sodass Web- und Mobil-App dieselben Ergebnisse zeigen.

1. Hochladen

Je Parzelle

Der Landwirt lädt die zonale NDVI-Statistik eines Drohnenflugs (XML) mit dem Aussaatdatum und dem Aufnahmedatum hoch. Aus diesen beiden Daten werden je Parzelle die Tage nach der Aussaat (DAS) berechnet.

2. Bewerten

Software I

Ein Modellpaket bewertet Bewässerung und Stickstoff jeder Parzelle als niedrig, mittel oder hoch. Der Landwirt wählt das Paket auf der Upload-Seite: die Modelle aus Datenerhebung 1 oder aus Datenerhebung 2.

3. NDVI nach Wachstumsstadium beurteilen

Normal · beobachten · niedrig

Der NDVI der Parzelle wird mit dem gesunden Bereich für ihr Wachstumsstadium verglichen. Ab dem Ährenschieben wird eine niedrige Modellbewertung bei NDVI im Bereich als wahrscheinliche Reife angezeigt, nicht als Problem.

4. Feldgesundheit

0–100

Ein Wert je Parzelle, gemittelt über das Feld, aus dem Abstand des NDVI unter dem Bereich seines Stadiums und aus den Stickstoff- und Bewässerungsstufen.

5. Empfehlen

Software II

Ein Sprachmodell macht aus Stadium, beiden Stufen und NDVI-Beurteilung eine Empfehlung zu Wasser und Dünger, auf Türkisch oder Englisch. Es läuft als Hintergrundaufgabe; die App zeigt den Fortschritt und bei einem Fehlschlag die Fehler.

Zwei Modellpakete nebeneinander

Jeder Upload wird von beiden Paketen bewertet, und beide Ergebnisse werden gespeichert, damit die Apps zeigen können, wo sie voneinander abweichen. Das auf der Upload-Seite gewählte Paket bestimmt die Empfehlung.

Datenerhebung 1

Entscheidungsbaum (Bewässerung) · Naive Bayes (Stickstoff)

Merkmale: DAS sowie Mittelwert, Maximum, Minimum, Median, Kovarianz und Spannweite des NDVI der Parzelle. Für diese Modelle wurde kein Validierungsergebnis festgehalten.

Datenerhebung 2

Extra Trees (Bewässerung) · XGBoost (Stickstoff)

Merkmale: DAS sowie Mittelwert, Maximum, Minimum, Standardabweichung und Spannweite des NDVI der Parzelle. Validiert mit den Daten von 2025 und 2026 durch parzellenweise 15-fache Kreuzvalidierung: Stickstoff 51 % (Zufall 33 %, p = 0,01), Bewässerung 36 % (p = 0,14).

Was die Genauigkeit bedeutet

Das Bewässerungsmodell aus Datenerhebung 2 ist vom Zufall nicht zu unterscheiden und darf daher allein keine Entscheidungen treffen; die App weist neben den Ergebnissen darauf hin. Das Stickstoffmodell erkennt ungedüngte Parzellen gut, verwechselt aber die beiden gedüngten Stufen. Beide Ergebnisse gelten für diese zwei Saisons auf diesem Feld und sagen nichts über ein anderes Feld oder Jahr aus.

Wachstumsstadien und ihre NDVI-Bereiche

Entscheidungsmatrix und NDVI-Prüfung verwenden dieselben fünf Weizenstadien, nach Tagen nach der Aussaat:

Auflaufen und Bestockung

DAS 0–50 · NDVI 0,15–0,60

Die Empfehlungen zielen auf die Etablierung des Bestands: genug Wasser und frühe Düngung für mehr Bestockungstriebe.

Schossen

DAS 50–110 · NDVI 0,40–0,85

Das Stadium mit dem höchsten Bedarf: Wenig Wasser oder Stickstoff führt zur dringendsten Empfehlung.

Ährenschieben und Blüte

DAS 110–140 · NDVI 0,45–0,90

Wasserstress kostet Korn; gelbe Blätter können auftreten und gelten nicht als Problem, solange der NDVI im Bereich liegt.

Kornfüllung

DAS 140–165 · NDVI 0,30–0,80

Kein Dünger mehr; das Wasser wird schrittweise reduziert. Vergilben innerhalb des Bereichs ist natürliche Reife.

Reife

DAS 165+ · NDVI 0,10–0,55

Weder Wasser noch Dünger: Der Bestand trocknet für die Ernte ab.

Die NDVI-Bereiche sind bewusst weit gefasste Weizenwerte und noch nicht auf dieses Feld kalibriert; die Modelle sahen einen feldweiten NDVI-Mittelwert von etwa 0,47. Eine Kalibrierung je Stadium anhand der Referenzparzellen ist geplant.

Feldgesundheitswert

Jede Parzelle erhält 100 Punkte minus drei Abzüge: bis zu 50 Punkte für einen NDVI unter dem Bereich ihres Stadiums (ein stetiges Maß, geschätzt aus Mittelwert und Streuung der Parzelle), bis zu 30 für Stickstoff und bis zu 20 für Bewässerung (eine niedrige Stufe kostet das volle Gewicht, eine mittlere die Hälfte). Der Wert des Feldes ist der Mittelwert über die bewertbaren Parzellen.

  • Die Abzüge für Stickstoff und Bewässerung werden mit der validierten Genauigkeit des Modells gewichtet: Ein Modell, das weniger als fünf Punkte über dem Zufall liegt, zählt nur ein Zehntel und verändert den Wert kaum. Modelle ohne festgehaltene Validierung (Datenerhebung 1) zählen voll, und die Abzüge von Datenerhebung 2 werden zusätzlich mit der Wahrscheinlichkeit skaliert, die das Modell seiner Antwort gibt.
  • Ab dem Ährenschieben zählt eine niedrige Stickstoff- oder Bewässerungsstufe nur zu einem Viertel, solange der NDVI im Bereich seines Stadiums liegt: Die niedrige Bewertung ist dann höchstwahrscheinlich das Vergilben, das mit der Reife kommt.
  • Wenn weniger als die Hälfte der Parzellen bewertet werden kann, zeigen die Apps keinen Wert statt eines irreführenden.

Die Sprachmodell-Schicht heute

Der Bericht vom Januar nutzte das Modell Llama-3.3-70b-versatile über einen externen Anbieter. Seitdem laufen die Empfehlungen über preunecs eigenes OpenAI-kompatibles Modell-Gateway, derzeit mit Googles Gemini 3.1 Flash-Lite (gemini-3.1-flash-lite). Das Modell ist eine Konfigurationseinstellung und lässt sich ohne Änderung der Software wechseln.

  • Das Modell antwortet in einer festen JSON-Struktur (Feldzustand, Wasserempfehlung, Düngeempfehlung, ein Hinweis), damit die Apps die Empfehlung zuverlässig darstellen können.
  • Der Prompt enthält die Entscheidungsmatrix für die fünf Stadien und die NDVI-Beurteilung der Parzelle und weist das Modell an, für stadientypisches Vergilben weder Wasser noch Dünger zu empfehlen.
  • Bei Ratenbegrenzungen des Gateways wird gewartet und erneut versucht; eine Empfehlung, die trotzdem scheitert, wird in der App gemeldet statt stillschweigend übersprungen.

Die Stadienbereiche im Vergleich mit dem Feld 2025

Jede Parzelle der Saison 2025, beurteilt genau wie von der App: ihr NDVI bei jedem Flug im Vergleich zum Bereich ihres Stadiums, gezählt in Tagen nach der Aussaat.

Frühe Aussaat
Gemessener NDVI und der von der App erwartete Bereich, Saison 2025: Frühe Aussaat0.00.20.40.60.81.04080120160200Tage nach der Aussaat0 g20 g10 g
Späte Aussaat
Gemessener NDVI und der von der App erwartete Bereich, Saison 2025: Späte Aussaat0.00.20.40.60.81.04080120160200Tage nach der Aussaat10 g20 g0 g
Zahlen anzeigen
Gemessener NDVI und der von der App erwartete Bereich, Saison 2025
FlugBlockTage nach der Aussaat0 g/m² N10 g/m² N20 g/m² NBereich der AppParzellen: normal / beobachten / niedrig
15. Apr. 2025Frühe Aussaat1240.580.840.830.45–0.9024 / 2 / 1
15. Apr. 2025Späte Aussaat460.370.680.640.23–0.6827 / 0 / 0
18. Apr. 2025Frühe Aussaat1270.550.810.800.45–0.9024 / 2 / 1
18. Apr. 2025Späte Aussaat490.350.640.620.26–0.7127 / 0 / 0
7. Mai 2025Frühe Aussaat1460.350.640.630.33–0.8221 / 5 / 1
7. Mai 2025Späte Aussaat680.360.560.560.40–0.8520 / 3 / 4
4. Juni 2025Frühe Aussaat1740.290.240.250.11–0.5627 / 0 / 0
4. Juni 2025Späte Aussaat960.310.520.440.40–0.8514 / 7 / 6
16. Juni 2025Frühe Aussaat1860.160.100.100.10–0.5513 / 11 / 3
16. Juni 2025Späte Aussaat1080.080.150.110.42–0.870 / 0 / 27
  • Frühe Aussaat: Die Bereiche passen. Mitte April galten 24 von 27 Parzellen als normal, und die drei darunter waren genau die ungedüngten: Die Prüfung erkennt den fehlenden Stickstoff. Am 16. Juni (Tag 186) fielen 14 Parzellen unter den Reifebereich, als der Bestand für die Ernte abtrocknete.
  • Späte Aussaat: Die Bereiche passen nicht. Am 16. Juni, an Tag 108, erwartet die App einen wachsenden Bestand (Schossen, NDVI 0,42–0,87), doch der späte Weizen war nach einer viel kürzeren Saison schon reif: Alle 27 Parzellen würden als niedrig bewertet. Zehn Tage zuvor waren es bereits 13.
  • Was das bedeutet: Wird das Stadium nur in Tagen nach der Aussaat gezählt, wird ein später Bestand in einem warmen Frühjahr falsch eingeschätzt. Die Bereiche sollen je Stadium anhand der Referenzparzellen kalibriert werden, und für das Stadium selbst braucht es mehr als das Aussaatdatum, etwa die Wärmesumme, die der Bestand angesammelt hat.

Erste Datenerhebung

Wie aus den Bewertungen von Software I zeitbezogene Feldempfehlungen werden

Was Software II leistet

Software II, das autonome Entscheidungsmodell, macht aus den Analyseergebnissen von Software I praktische Handlungsempfehlungen. Es behandelt die Drohnenmessungen nicht als statische Zahlen, sondern als Teil des zeitlichen Verlaufs der Kultur, und erstellt daraus einen Maßnahmenplan mit konkreten Empfehlungen für den Landwirt.

Eingaben

Stickstoffbewertung

aus Software I

Der vorhergesagte Nährstoffstatus: niedrig, mittel oder ideal, entsprechend 0, 10 und 20 g/m².

Bewässerungsbewertung

aus Software I

Der vorhergesagte Wasserstressstatus: niedrig, mittel oder ideal.

Tage nach der Aussaat (DAS)

die biologische Uhr der Kultur

Mehr als ein Zähler: DAS bestimmt das Wachstumsstadium und damit, was die Kultur braucht. Dieselben Bewertungen führen in verschiedenen Stadien zu unterschiedlichen Empfehlungen.

Wachstumsstadien (nach Zadoks)

Die Entscheidungen folgen der phänologischen Zadoks-Skala, abgeglichen mit im Feld gemessenen NDVI- und DAS-Daten, sodass jedes Stadium auf Messungen statt auf Annahmen beruht.

Etablierung und Bestockung

DAS 40–50 · Zadoks 20–30

NDVI um 0,55, wenn die Wurzelbildung abgeschlossen ist. Entscheidungen in dieser Phase bestimmen direkt die spätere Ährenzahl.

Schnelles Wachstum und Schossen

DAS 50–110 · Zadoks 31–50

Die Kultur baut schnell Biomasse auf und braucht die meisten Ressourcen: Maßnahmen haben höchste Priorität.

Blüte

DAS 110–140 · Zadoks 60–75

Der NDVI erreicht seinen Höchstwert von etwa 0,75, und das Ertragspotenzial wird festgelegt. In diesem Zeitfenster gibt es keine Toleranz für Wasser- oder Nährstoffstress.

Kornfüllung

DAS 140–165 · Zadoks 80–89

Der NDVI sinkt wieder auf etwa 0,50, während Nährstoffe aus den Blättern ins Korn wandern; Maßnahmen werden seltener.

Erntevorbereitung

DAS 165+ · Zadoks 90+

Der NDVI fällt unter 0,20. Die Pflanze kann Betriebsmittel nicht mehr verwerten; die Empfehlung lautet daher, Wasser und Dünger einzustellen und die Ernte zu planen.

Die Entscheidungsschicht: Llama-3.3-70b-Versatile

Software II nutzt die Schlussfolgerungsfähigkeit des Sprachmodells Llama-3.3-70b-versatile, um mehrere Variablen gleichzeitig abzuwägen und landwirtschaftliche Zielkonflikte zu berücksichtigen.

  • Kontextbezogene Bewertung: Die Bewertungen von Software I werden wie von einem erfahrenen Berater beurteilt – nach den Risiken und Chancen des aktuellen Wachstumsstadiums.
  • Nichtlineare Zusammenhänge: Das Modell kann über Verbindungen zwischen Pflanzenbiologie und Ressourceneinsatz nachdenken, etwa über das Gleichgewicht zwischen Stickstoff und Wasser.
  • Erweiterbar: Neue Eingaben wie Temperatur oder Luftfeuchtigkeit lassen sich später ergänzen, ohne den Kern des Systems zu ändern.

Entscheidungsfilter

Wirtschaftliche Empfehlungen: Ein sinkender NDVI vor der Ernte wird als natürlich erkannt, und der Nutzer wird vor teuren, nutzlosen Feldmaßnahmen gewarnt. Zeitkritische Priorität: In kritischen Stadien werden schon kleine Abweichungen zu dringenden Maßnahmen. Betriebliche Prüfungen: In der frühen Entwicklung warnt das Modell vor Maßnahmen, die sich gegenseitig aufheben, etwa wenn übermäßige Bewässerung Stickstoff aus dem Wurzelraum auswäscht.

Fazit

Software II verfeinert die technische Diagnose von Software I zu strategischen Empfehlungen. Weil die Daten durch die Biologie der Kultur gefiltert werden, erreichen nur lohnende Entscheidungen den Erzeuger, und der Rat gegen unnötige Düngung oder Bewässerung unterstützt sowohl Einsparungen als auch eine nachhaltige Produktion.

Zweite Datenerhebung

Was die Saison 2026 an den Eingangsdaten geändert hat, auf denen Software II entscheidet, und wie weit jeder davon zu trauen ist.

Neue Eingangsdaten aus der zweiten Datenerhebung

Software II entscheidet auf Grundlage der Stickstoff- und Bewässerungsstufen von Software I. Nach der Saison 2026 stammen diese aus neuen Modellen, die mit beiden Saisons zusammen neu trainiert wurden: 594 Parzellenmessungen aus den 54 Parzellen, 12 Flüge. Sie wurden als Web-Integrationspaket geliefert und sind in der App das Modellpaket „Datenerhebung 2“.

Eingabe

Ein Flug

Die Tabelle mit der zonalen Statistik des Flugs (eine Datei für alle Parzellen oder eine Datei je Parzelle) und das Aussaatdatum, eines für das Feld oder eines je Parzelle. Das Flugdatum wird aus dem Dateinamen gelesen.

Ausgabe

Je Parzelle

Tage nach der Aussaat, die vorhergesagte Stickstoffstufe (0, 10 oder 20 g/m²) und Bewässerungsstufe (0, 50 oder 100 %), jeweils mit der Wahrscheinlichkeit für jede Stufe, und eine Warnung, wenn einer Vorhersage nicht zu trauen ist.

Modelle

Aus 12 getesteten gewählt

XGBoost für Stickstoff und Extra Trees für Bewässerung, gewählt nach der Genauigkeit auf Parzellen, die das Modell nie gesehen hatte, über 15 Testrunden. Alle 12 Modelle lagen nur wenige Punkte auseinander.

Unbesäte Parzellen

Keine Vorhersage

Eine Parzelle, die vor ihrer Aussaat beflogen wurde, erhält keine Vorhersage, und Software II gibt für sie keine Empfehlung. Zwei Flüge 2026 fanden vor der Aussaat des späten Blocks statt; diese Messungen auf kahlem Boden blieben beim Training außen vor.

In die App, September 2026

Mitte September 2026 kamen die neuen Modelle in die Web- und Mobil-App, neben die Modelle der ersten Phase statt an ihre Stelle, sodass sich beide an denselben Uploads vergleichen lassen.

Beide Sets bewerten jeden Upload

Nichts erneut hochgeladen

Jede Parzelle wird von beiden Modellsets bewertet, und beide Ergebnisse werden gespeichert. Frühere Uploads wurden vom neuen Set anhand der bereits in der Datenbank vorhandenen Statistiken bewertet.

Beim Hochladen gewählt

Web und mobil

Auf der Upload-Seite wählt der Landwirt „Datenerhebung 1“ oder „Datenerhebung 2“. Die Empfehlungen verwenden immer das für den Upload gewählte Set; der Serveradministrator legt die Voreinstellung fest und ob Nutzer wechseln dürfen.

Nebeneinander

Ergebnisseite

Die Ergebnisseite zeigt eines der Sets oder beide zusammen, wobei die Parzellen hervorgehoben werden, bei denen sie sich unterscheiden. Genauigkeit und Einschränkungen jedes Sets stehen neben seinen Ergebnissen.

Reproduzierbar

Festgelegte Bibliothek

Die Machine-Learning-Bibliothek wurde auf die Version aktualisiert, mit der beide Sets gespeichert wurden, und ein automatischer Test hält die Vorhersagen der ersten Phase fest, damit das Update sie nicht unbemerkt verändern kann.

Wie weit jeder Eingabe zu trauen ist

Stickstoff

51 % · Zufall 33 % · p = 0,01

Ein echtes, wiederholbares Signal. Das Modell findet zuverlässig Parzellen ohne Düngung (80 % in einem Test gedüngt/ungedüngt, gegenüber 67 %, wenn man immer „gedüngt“ rät), kann aber die halbe nicht von der vollen Dosis unterscheiden (49 %, ein Münzwurf): Der Bestand sieht bei beiden gleich aus. Die praktische Obergrenze für diese Daten liegt bei etwa 67 %.

Bewässerung

36 % · Zufall 33 % · p = 0,14

Kein brauchbares Signal: Das Modell ist vom Zufall nicht zu unterscheiden. Jede Bewässerungsstufe war ein Streifen des Feldes, sodass Wasser und Lage im Feld dieselbe Variable sind (ρ = 0,94), und Regen deckte den größten Teil des Wasserbedarfs: 87 % im Jahr 2025 und 140 % im Jahr 2026 (878 mm gegenüber 620 mm).

Nachträglich mit demselben 15-Runden-Verfahren gemessen, erreichen die Modelle der ersten Phase 42 % für Stickstoff und 35 % für Bewässerung. Das Stickstoffmodell der zweiten Phase ist also besser als der Zufall und als sein Vorgänger; bei der Bewässerung liegen beide Sets auf Zufallsniveau.

Was das für die Empfehlungen bedeutet

Software II kann auf das Stickstoffsignal reagieren, wo es stark ist: bei einer Parzelle, die ungedüngt aussieht. Auf den Unterschied zwischen den beiden gedüngten Stufen sollte sie sich nicht verlassen und auf die Bewässerungsstufe gar nicht. In der App trägt das Bewässerungsergebnis von Datenerhebung 2 die eigene Warnung des Modells und zählt im Feldgesundheitswert fast nichts (für die Modelle aus Datenerhebung 1 ist in der App keine Validierung hinterlegt, sie zählen daher voll; die nachträglich gemessene Genauigkeit wird dort noch nicht verwendet). Für Wasser sind Wachstumsstadium und jüngster Regen der bessere Maßstab.

Zwei Parzellen, bewertet

Wie der Feldgesundheitswert eine Warnung aus Datenerhebung 2 behandelt, durchgerechnet für zwei Beispielparzellen mit dem Code des Analyseservers. Beide Parzellen tragen dieselbe Warnung „niedrig“ für Stickstoff und Bewässerung; verschieden ist ihr NDVI im Verhältnis zum Bereich ihres Wachstumsstadiums.

Parzelle A: Schossen

NDVI 0,32 an Tag 80 · Wert 84,2

20 % unter dem Minimum des Stadiums von 0,40, was 20 % der 50 NDVI-Punkte kostet: 10. Die Stickstoffwarnung kostet 4,77 ihrer 30 Punkte, weil das Modell nur teilweise besser als der Zufall ist und seine eigene Wahrscheinlichkeit für die Warnung 60 % beträgt. Die Bewässerungswarnung kostet 1 Punkt: Dieses Modell liegt auf Zufallsniveau. Die Parzelle braucht Maßnahmen.

Parzelle B: Reife

NDVI 0,35 an Tag 175 · Wert 98,6

Innerhalb des Reifebereichs (0,10–0,55), daher zählen dieselben Warnungen nur zu einem Viertel: insgesamt 1,44 Punkte. Die Apps zeigen diese Parzelle als wahrscheinlich reifend, in Violett, außerhalb der Schweregradskala Rot–Gelb–Grün: Eine frühere weizengoldene Version wurde als mittlerer Schweregrad gelesen.

  • Vor September zeigte die Kachel bei jedem Upload mit einem Problem 50 %: Sie wurde im Browser aus einem festen Platzhalter berechnet. Jetzt wird sie auf dem Server berechnet und mit ihrer Aufschlüsselung geliefert, sodass jeder Wert nachvollziehbar ist.
  • Die Feldzusammenfassungen hatten die Tage nach der Aussaat bis zum aktuellen Datum gezählt (zum Beispiel 641 Tage) statt bis zum Flugdatum; sie werden jetzt neu erzeugt, wann immer der gespeicherte Wert falsch ist.

Was die Eingangsdaten verbessern würde

  • Mehr Daten derselben Art oder ein anderer Algorithmus helfen kaum: Der Schritt von 24 auf 43 Trainingsparzellen hob die Stickstoffgenauigkeit nur um 2,7 Punkte, und die fünf NDVI-Statistiken enthalten im Kern zwei Informationen: wie grün eine Parzelle ist und wie gleichmäßig.
  • Relativer NDVI innerhalb eines Flugs: Der Vergleich jeder Parzelle mit den anderen Parzellen desselben Flugs hob die Stickstoffgenauigkeit in Tests von 49 % auf 56 %. Die Eingabe enthält bereits alle Parzellen eines Flugs; im gelieferten Modell ist das noch nicht umgesetzt.
  • Für künftige Versuche: Bewässerungsstufen über das Feld verteilt statt in Streifen, dokumentierte Bewässerungstermine und -mengen, Bodenfeuchtemessungen und Spektralbänder über NDVI hinaus (etwa Red Edge), um Stickstoffdosen zu unterscheiden.
  • In der Software: die NDVI-Bereiche der Wachstumsstadien und die Gewichte des Feldgesundheitswerts mit den Agrarpartnern überprüfen. Beides sind erste Fassungen, noch nicht an Feldbeobachtungen validiert, und der Anteil einer Parzelle unter dem gesunden Bereich wird noch aus ihren Statistiken geschätzt statt aus dem Drohnenbild gemessen.

Bericht zur Software-Integration der Datenerhebung 2

Die vollständige Analyse hinter diesen Zahlen: die getesteten Modelle, wie sie gewählt wurden und warum die Genauigkeit nicht gestiegen ist. Auf der Seite von Software I.