Starkregen Entstehung, Schadenerfahrung und Risikobewertung
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Starkregen Entstehung, Schadenerfahrung und Risikobewertung https://www.gdv.de/resource/blob/32268/b2f5ba856f78175f9b5e2a307fd514d7/h https://www.tagesspiegel.de/weltspiegel/unwetter-in-sueddeutschland-tote- ochwasser--luftaufnahme-ii-download-data.jpg bei-schweren-gewittern-und-fluten/13658690.html Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz
Repräsentative Umfragen zeigen, dass das Naturgefahrenrisiko in Deutschland von Hausbesitzern massiv unterschätzt wird. Umfragen der Forsa und GfK haben ergeben, dass 63 % der Befragten glauben, dass ihr Haus nicht gegen Elementargefahren versicherbar ist. 90 % der Befragten schätzen die Gefahr als gering ein. 51 % haben keine Elementarversicherung abgeschlossen, weil sie sie für zu teuer halten. 93 % der Befragten glauben gegen Naturgefahren aller Art versichert zu sein. Aufklärung der Bevölkerung und nachgelagerte Risikoanalyse und –vorsorge durch bauliche Veränderungen und/oder eine Elementarschadenversicherung zum Schutz des Eigentums ist essentiell. 2 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Zu meiner Person ■ 1999 – 2005: Studium der Meteorologie in Hamburg ■ 2005 – 2008: Wissenschaftlicher Mitarbeiter am KIT ■ seit 2009: Mitarbeiter im Aktuariat Komposit bei der Westfälischen Provinzial mit Tätigkeit für alle Standorte im PNW-Konzern Arbeitsschwerpunkte: Tarifkalkulation in den Sach-Sparten sowie mathematische Begleitung von internen Projekten Mitarbeit in Arbeitsgruppen des GDV zu den Themen Klimafolge- und Elementarschäden Geo-Analysen, vor allem Naturgefahrenmodellierung und GIS- Auswertungen für unterschiedlichste Unternehmensbereiche 3 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Der Provinzial NordWest-Konzern gehört zur Gruppe der elf öffentlichen Versicherungen. Der PNW-Konzern in Zahlen 2015 2016 Mitarbeiter 3.165 3.156 gebuchte Beiträge1) 4.122 3.855 Marktanteile2 WPV 28 % PNB 33 % HFK 65 % 1) in Mio. € 2) in der Wohngebäudeversicherung (im jeweiligen Geschäftsgebiet) 4 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Agenda 1. Entstehung und Messung von Starkregenereignissen 2. Motivation: Warum beschäftigt sich die Versicherungsbranche mit der Naturgefahrenmodellierung? 3. Quintia, Elvira und Friederike: Übersicht über Starkregenereignisse in den letzten Jahren. 4. Aktivitäten der Provinzial – Starkregenmodellierung Starkregenzonierung Ersteinschätzung des Schadenaufwands Modellierung des Schadenaufwands für Extremereignisse mit hoher Wiederkehrperiode 5. Ausblick: Der Einfluss eines Klimawandels auf Naturereignisse 6. Fazit 5 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Agenda 1. Entstehung und Messung von Starkregenereignissen 2. Motivation: Warum beschäftigt sich die Versicherungsbranche mit der Naturgefahrenmodellierung? 3. Quintia, Elvira und Friederike: Übersicht über Starkregenereignisse in den letzten Jahren. 4. Aktivitäten der Provinzial – Starkregenmodellierung Starkregenzonierung Ersteinschätzung des Schadenaufwands Modellierung des Schadenaufwands für Extremereignisse mit hoher Wiederkehrperiode 5. Ausblick: Der Einfluss eines Klimawandels auf Naturereignisse 6. Fazit 6 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Laborversuche zeigen, dass Tropfenbildung in absolut sauberer Luft erst bei einer relativen Feuchte von 800 % stattfindet. In der Atmosphäre findet Kondensation im Allgemeinen bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 100 % aufgrund von Kondensationskeimen und somit durch heterogene Nukleation statt. Vorbemerkung: Die Fallgeschwindigkeit der Tropfen kann nach Atlas (1973) durch = 965 − 1030 −6 bestimmt werden. große Tropfen fallen schneller als kleine Tropfen Beim Tropfenwachstum muss zwischen warmen Wolken und Mischwolken unterschieden werden. Warme Wolken: Nach der Bildung des Tropfens wächst dieser durch Wasserdampfdiffusion oder (vor allem) durch Kollision und Koaleszenz (Koagulation) an. Die Effektivität der Koagulation ist stark von den Radien der beteiligten Tropfen abhängig. Mischwolken: In Mischwolken kommen je nach Höhe und Temperatur sowohl unterkühlte Wassertröpfchen als auch Eiskristalle vor. Da der Sättigungsdampfdruck über Eis gegenüber Wasser geringer ist, ist die Wolkenluft über den Wassertröpfchen ungesättigt und die unter- kühlten Wassertröpchen verdunsten. Der entstandene Wasserdampf lagert sich durch Resublimation an die Eiskristalle an. Stichworte zum Nachschlagen: Kelvin-Formel, Raoult-Effekt, Ficksches Gesetz, Bergeron-Findeisen-Prozess 7 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die Ausdehnung, die Intensität und die Lebensdauer von Nieder- schlagsereignissen wird vor allem durch Hebung gesteuert. 1. Stratiforme Niederschläge sind ausgedehnte Niederschlagssysteme, die vor allem durch orographische Hebung sowie durch großräumige horizontale Konvergenz entstehen. 2. Konvektive Niederschläge sind lokaler, schauerartiger Niederschläge, verbunden mit Konvektion im Cumulus-Scale und labiler Luftschichtung. Stratiformer Niederschlag Konvektiver Niederschlag Quelle: Uni Bonn 8 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die Zutaten für starke Gewitter – vor allem labile Schichtung und Feuchtigkeit – sind vor allem in den Sommermonaten gegeben. Zu den beiden Zutaten kommt noch die Hebung, die 70% durch verschiedene Prozesse ausgelöst werden kann: 60% Hitze (Wärmegewitter) 50% Konvergenz Hebung durch Frontdurchzug 40% 30% 20% 10% 0% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Anzahl Aufwand 9 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Starkregenereignisse treten immer in Zusammenhang mit Gewittern in labil geschichteter Atmosphäre auf. Ein Maß für die Labilität ist die CAPE (Convective Available Potential Energy). Die CAPE ist ein Maß dafür, wie stark ein Luftpaket angehoben werden kann. ist umso größer, je wärmer das Luftpaket im Vergleich zur Umgebungstemperatur ist. 10 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Starkregenereignisse treten immer in Zusammenhang mit Gewittern in labil geschichteter Atmosphäre auf. Ein Maß für die Labilität ist die CAPE (Convective Available Potential Energy). Die CAPE ist ein Maß dafür, wie stark ein Luftpaket angehoben werden kann. ist umso größer, je wärmer das Luftpaket im Vergleich zur Umgebungstemperatur ist. CAPE (in J/kg) Labilität 0 bis 500 schwach 500 bis 1000 mäßig 1000 bis 2000 stark 2000 bis 3000 sehr stark 3000 + extrem Quelle: http://narrotibi.com/wie-entsteht-hagel/ 11 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die Zutaten für starke Gewitter – vor allem labile Schichtung und Feuchtigkeit – sind vor allem in den Sommermonaten gegeben. Zu den beiden Zutaten kommt noch die Hebung, die durch verschiedene Prozesse ausgelöst werden kann: Hitze (Wärmegewitter) Konvergenz Hebung durch Frontdurchzug Die Lebensdauer des Gewitters wird durch die Windscherung aufgrund der Trennung von Aufwind- und Abwindbereichen erhöht. Für die Bildung von Gewittern müssen alle Zutaten (an einem Ort) erfüllt sein. Vorgesagt werden kann (theoretisch) lediglich, an welchen Orten sich die Zutaten am besten überlappen und ein hohes Gewitterpotential gegeben ist. 12 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Gewitterzellen sind (noch) nicht in Reanalysedaten und numerischen Modellen aufgelöst. Anzahl der Zeit- schritte mit einer CAPE > 1000 J/kg in zwei Reanalyse- datensätzen. Quelle: ESSL (European Severe Storms Labatory) 13 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die Dichte an Regenmessern ist für eine Erfassung von konvektiven Niederschlagsereignissen zu gering. 14 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Konvektive Niederschlagssysteme können erst durch Radardaten erfasst und in ihrer Intensität beschrieben werden. 15 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Mit dem Radar können auch konvektive Niederschlagssysteme erfasst und die Niederschlagssumme abgeschätzt werden. 2 1 ℎ2 ℎ1 2 1 16 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Agenda 1. Entstehung und Messung von Starkregenereignissen 2. Motivation: Warum beschäftigt sich die Versicherungsbranche mit der Naturgefahrenmodellierung? 3. Quintia, Elvira und Friederike: Übersicht über Starkregenereignisse in den letzten Jahren. 4. Aktivitäten der Provinzial – Starkregenmodellierung Starkregenzonierung Ersteinschätzung des Schadenaufwands Modellierung des Schadenaufwands für Extremereignisse mit hoher Wiederkehrperiode 5. Ausblick: Der Einfluss eines Klimawandels auf Naturereignisse 6. Fazit 17 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Gegen Naturgefahren versichert man sich über die Wohngebäude- bzw. Hausratversicherung. Rückstau Schneedruck Lawinen Leitungswasser Sturm Vulkan- Hochwasser Erdsenkung ausbruch Feuer Hagel Starkregen Erdrutsch Erdbeben Einbruchdiebstahl (nur Hausrat) Sturm/Hagel Elementarschaden Gebäudeversicherung separat abzuschließender Baustein ca. 93 % Abdeckung ca. 40 % Abdeckung 18 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Warum beschäftigt sich die Versicherungsbranche intensiv mit der Naturgefahrenmodellierung? Elementarschäden 32 % des Schaden- Sturm und aufwands in der Hagel (Winter) 4% Wohngebäude- 15% versicherung resultieren aus Naturgefahren. 13% 68% Sturm und Hagel (Sommer) Feuer, Leitungs- wasser Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018 19
Warum beschäftigt sich die Versicherungsbranche intensiv mit der Naturgefahrenmodellierung? 32 % des Schaden- 250 aufwands in der Schadenaufwand (in Mio. €) Wohngebäude- 200 versicherung resultieren 150 aus Naturgefahren. 100 Der jährliche Schaden- aufwand ist sehr volatil. 50 0 86 89 92 95 98 01 04 07 10 19 19 19 19 19 20 20 20 20 VGV-Sturm VGV-Feuer Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018 20
Warum beschäftigt sich die Versicherungsbranche intensiv mit der Naturgefahrenmodellierung? Schaden- EW WKP200 32 % des Schaden- aufwand für aufwands in der Feuer 16 % 7% Wohngebäude- versicherung resultieren aus Naturgefahren. Leitungs- 50 % 16 % wasser Der jährliche Schaden- aufwand ist sehr volatil. Sturm/Hagel 30 % 67 % Naturereignisse sind Kumulereignisse und Elementar 4% 10 % daher in extremen Fällen sehr kostenintensiv. Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018 21
Agenda 1. Entstehung und Messung von Starkregenereignissen 2. Motivation: Warum beschäftigt sich die Versicherungsbranche mit der Naturgefahrenmodellierung? 3. Quintia, Elvira und Friederike: Übersicht über Starkregenereignisse in den letzten Jahren. 4. Aktivitäten der Provinzial – Starkregenmodellierung Starkregenzonierung Ersteinschätzung des Schadenaufwands Modellierung des Schadenaufwands für Extremereignisse mit hoher Wiederkehrperiode 5. Ausblick: Der Einfluss eines Klimawandels auf Naturereignisse 6. Fazit 22 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Fünf der acht kostenintensivsten Elementarereignisse seit 2002 resultierten aus Starkregenereignissen. Jahr Name originaler Schäden Ø-Schaden größter Aufwand (in (in Tsd.) (VGV) Einzelschaden Mio. €) 2002 August-Hochwasser 1.800 107 13.500 € 400.000 € 2013 Juni-Hochwasser 1.650 120 19.500 € 513.000 € 2016 Elvira 530 26 10.000 € 600.000 € 2010 Viola 260 13 13.800 € 251.000 € 2014 Quintia 240 32 8.000 € 468.000 € 2016 Friederike, Gisela 205 22 9.900 € 703.000 € 2013 Norbert 145 27 5.400 € 169.000 € 2016 Marine, Neele 115 19 6.600 € 304.000 € Quelle: GDV Starkregen 23 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Kunden versichern sich entsprechend ihrer Einschätzung nur gegen unmittelbare Bedrohungen. Anbündelungsquote Elementar 24 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die Ereignisse 2013 in Deutschland verursachten die weltweit teuersten Schäden durch Naturkatastrophen. Naturkatastrophen kosteten die deutschen Niederschlagsdauer vom 30.Mai – 03. Juni 2013 Versicherer 2013 7 Mrd. Euro (davon 5,5 Mrd. in der Sachversicherung) 1). Überschwemmung: Hochwasser an Donau und Elbe im Mai/Juni -Deutschland: 1,8 Mrd. Euro Aufwand1) -volkswirtschaftl. Schaden: 12 Mrd. Euro2) 25 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018 1) Quelle: GDV 2) Quelle: MunichRe
Die Ereignisse 2013 in Deutschland verursachten die weltweit teuersten Schäden durch Naturkatastrophen. Naturkatastrophen kosteten die deutschen Niederschlag und Hagelgrößen während „Andreas“ Versicherer 2013 7 Mrd. Euro (davon 5,5 Mrd. in der Sachversicherung) 1). Überschwemmung: Hochwasser an Donau und Elbe im Mai/Juni Starkregen und Hagel: Tiefdruckgebiete „Manni“ und „Andreas“ -Deutschland: 3,1 Mrd. Euro Aufwand1) -PNW: 90 Mio. Euro Aufwand 26 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018 1) Quelle: GDV 2) Quelle: MunichRe
Die Ereignisse 2013 in Deutschland verursachten die weltweit teuersten Schäden durch Naturkatastrophen. Naturkatastrophen kosteten die deutschen Maximalböenfeld von „Christian“ (27. – 29. 10. 2013 Versicherer 2013 7 Mrd. Euro (davon 5,5 Mrd. in der Sachversicherung) 1). Überschwemmung: Hochwasser an Donau und Elbe im Mai/Juni Starkregen und Hagel: Tiefdruckgebiete „Manni“ und „Andreas“ Sturm: Orkantiefs „Christian“ und „Xaver“ -Deutschland: 0,4 – 0,6 Mrd. Euro Aufwand1) -PNW: 125 Mio. Euro Aufwand 27 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018 1) Quelle: GDV 2) Quelle: MunichRe
Das Jahr 2014 war relativ ruhig – die Provinzial wurde allerdings durch zwei Einzelereignisse stark getroffen. Pfingstunwetter „Ela“: Windgeschwindig- Blitze während Blitzdichte während Ela (09.-11. Ela (09.-11. Juni 2014) Juni 2014) keiten bis 144 km/h und 38.000 registrierte Blitze - Deutschland: 650 Mio. Euro Aufwand, in Europa 2.700 Mio. Euro Aufwand - PNW: 90 Mio. Euro Aufwand 28 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
29 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Das Jahr 2014 war relativ ruhig – die Provinzial wurde allerdings durch zwei Einzelereignisse stark getroffen. Pfingstunwetter „Ela“: Windgeschwindig- Niederschlagssummen während Quintia keiten bis 144 km/h und 38.000 registrierte Blitze - Deutschland: 650 Mio. Euro Aufwand, in Europa 2.700 Mio. Euro Aufwand - PNW: 90 Mio. Euro Aufwand Starkregen „Quintia“: Niederschlags- summen bis 292 Liter/m² in sieben Stunden. - Deutschland: ca. 200 Mio. Euro Aufwand - PNW: > 80 Mio. Euro Aufwand 30 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Am 28. Juli 2014 sind in Münster innerhalb von sieben Stunden lokal bis zu 292 Liter Niederschlag gefallen. Niederschlag in sieben Stunden FMO: 20,3 Liter/m² HKA: 292 Liter/m² FMO ■ Die Niederschlagsmenge von 68 Mrd. Liter im markierten Gebiet entspricht... Greven ■ 223 Mio. Badewannen ■ 18.000 Schwimmbädern Quelle: dpa ■ einem Quader mit der Grundfläche der Hauptverwaltung der Provinzial sowie einer HKA Höhe von knapp 1.000 Metern. ■ Höchste Niederschlagssumme, die in Deutschland Münster in weniger als zwölf Stunden registriert wurde. 31 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die durch die Tiefdruckgebiete ausgelösten Unwetter Friederike und Elvira verursachten Schäden in Höhe von 1 Milliarde Euro. 32 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018 Bodendruckkarte 30.05.2016 06 UTC
Am 10. Mai wurden in Norddeutschland knapp 38.000 Blitze detektiert und über 90 Liter/Quadratmeter Niederschlag gemessen. Abbildung Lübecker Nachrichten 33 29. Mai 2018 - Elementarschadentag
Am 10. Mai wurden in Norddeutschland knapp 38.000 Blitze detektiert und über 90 Liter/Quadratmeter Niederschlag gemessen. Niederschlags- Anteil Niederschlags Anteil -summe summe Verträge Verträge bis 10 mm 58,73 58,73%% bis 20 mm 14,39 14,39%% bis 30 mm 9,60 9,60%% bis 40 mm 7,63 7,63%% bis 50 mm 4,23 4,23%% bis 60 bis 60 mm mm 2,48 2,48%% bis 70 bis 70 mm mm 2,33 2,33%% bis 80 bis 80 mm mm 0,15 0,15%% über 80mm über 80mm 0,45 0,45%% Abbildung Lübecker Nachrichten 34 29. Mai 2018 - Elementarschadentag
Agenda 1. Entstehung und Messung von Starkregenereignissen 2. Motivation: Warum beschäftigt sich die Versicherungsbranche mit der Naturgefahrenmodellierung? 3. Quintia, Elvira und Friederike: Übersicht über Starkregenereignisse in den letzten Jahren. 4. Aktivitäten der Provinzial – Starkregenmodellierung Starkregenzonierung Ersteinschätzung des Schadenaufwands Modellierung des Schadenaufwands für Extremereignisse mit hoher Wiederkehrperiode 5. Ausblick: Der Einfluss eines Klimawandels auf Naturereignisse 6. Fazit 35 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Bei der Bewertung von Naturgefahren kann nicht auf administrative Einheiten zurückgegriffen werden. Im Allgemeinen berechnet sich der Beitrag mit den Zu- und Abschlägen , , anhand = ∙ ∙ ∙ Die Tariffaktoren können auf Basis von Schadendaten gebildete räumliche Zonierungen sein. Alle Risiken einer PLZ bekommen den gleichen Zu- bzw. Abschlag. Bei Naturgefahren spielt die individuelle Lage des Risikos die entscheidende Rolle. Die Zonen können nicht mehr auf PLZ- Ebene gebildet werden. 36 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Mit ZÜRS lässt sich die Hochwassergefährdung (nahezu) jedes Gebäudes in Deutschland einschätzen. Zone 1 Zone 2 Bachzone Zone 4 Lage des Risikos Zone 3 37 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Der Aufwand durch Starkregenregenschäden beträgt bei der Provinzial mehr als 70 % des gesamten Aufwands durch Elementarschäden. Über die Elementar- 50 schadenversicherung 45 Starkregen werden zahlreiche Natur- Aufwand in Mio. € 40 35 übrige Ursachen gefahren abgesichert: 30 Hochwasser 25 Starkregen 20 Rückstau 15 Erdrutsch 10 Schneedruck 5 Erdsenkung 0 Lawinen 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 Vulkanausbruch 55 % 24 % 57 % 82 % 84 % 76 % 70 % 57 % 63 % Erdbeben 38 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Mit ZÜRS lässt sich die Hochwassergefährdung (nahezu) jedes Gebäudes in Deutschland einschätzen. ZÜRS liefert eine gute Einschätzung des Hochwasserrisikos. Zone 1 Bei der Provinzial resultieren mehr als 70% Zone 2 des Schadenaufwands in der Elementarschaden- Bachzone versicherung durch Zone 4 Starkregen. ZÜRS bietet keine ausreichende Risikoein- schätzung für die Lage des Risikos Provinzial. Zone 3 Differenzierung der ZÜRS-Zone 1. 39 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die Übersicht über die intensivsten Starkregenereignisse zeigt, dass Starkregen überall auftreten und jeden treffen kann. Abgebildet sind die Niederschlagsereignisse von 2005 bis 2015 mit dem höchsten Schadenpotential. Im Rahmen einer von der Provinzial betreuten Masterarbeit konnte gezeigt werden, dass aus den vorliegenden Radardaten eine räumliche Differenzierung der Gefährdung nicht mit ausreichender Stabilität abgeleitet werden kann. Für eine Zonierung ist – bei der momentanen Datenlage – eine alleinige Betrachtung der meteorologischen Messdaten nicht ausreichend. Das Ergebnis wurde im GDV-Projekt Starkregen durch den DWD bestätigt. 40 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die aus den RADOLAN-Daten abgeleitete Niederschlagsklimato- logie zeigt, dass kurze und intensive Ereignisse zufällig auftreten. Bei den Tagesniederschlägen zeigt sich der Effekt der Orographie deutlich. Starkniederschläge ist mit Hebung verbunden, die durch neben der Orographie auch aufgrund von Hitze, Frontdurchzug resultieren kann. Für kürzere Dauerstufen ergibt sich eine zufällige Verteilung. Aus den vorliegenden Radardaten kann eine räumliche Differenzierung nicht mit ausreichender Stabilität abgeleitet werden. Ansatz der Provinzial: Approximierung des Abflussverhaltens anhand Digitaler Geländemodelle über die Neigung und den topographischen Positionsindex. Quelle: DWD 41 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Kommunale Starkeregengefahrenkarten werden mit großem Aufwand und teilweise auch Vor-Ort-Besichtigungen durchgeführt. Zur Ermittlung von Starkregengefahrenkarten werden Niederschlag-Abfluss-Modelle eingesetzt. Durch die verwendeten Modelle werden gebietsspezifische Daten (z.B. Bodeneigenschaften) sowie urbane Einflüsse (z.B. Versiegelungsgrad) berücksichtigt – diese Daten werden häufig noch durch Vor-Ort-Begehungen (z.B. Mauern und Durchlässe) ergänzt. Durch definierte Niederschlagsereignisse können anschließend Gebiete mit erhöhter Starkregengefährdung identifiziert werden. Für die Provinzial ist ein solches Vorgehen für das gesamte Geschäftsgebiet – oder sogar das Bundesgebiet – aufgrund des hohen (manuellen) Aufwands nicht leistbar. Dennoch ist eine Kenntnis der lokalen Starkregengefährdung von großer Bedeutung für die Provinzial. Quelle: StEB Köln 42 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die Klassen werden anhand eines DOM/DGM über den Vergleich mit umliegenden Punkten identifiziert. Grundlage ist ein DGM oder DOM. 1. Berechnung des topographischen Positionsindex Bestimmung von Senken und Kuppen 2. Berechnung der Neigung Unterscheidung von Hangbereichen und Ebenen Das Ergebnis ist eine zeitstabile Unterscheidung der Gefährdung 43 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die anhand des DGM abgeleiteten Geländeklassen ermöglichen eine sehr gute Einschätzung des Starkregenrisikos. 250% VGV 200% 150% 100% 50% 0% 0T 1T 0N 1N 0H 1H 2 3 4 5 Schadensatz Schadenhäufigkeit 44 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Agenda 1. Entstehung und Messung von Starkregenereignissen 2. Motivation: Warum beschäftigt sich die Versicherungsbranche mit der Naturgefahrenmodellierung? 3. Quintia, Elvira und Friederike: Übersicht über Starkregenereignisse in den letzten Jahren. 4. Aktivitäten der Provinzial – Starkregenmodellierung Starkregenzonierung Ersteinschätzung des Schadenaufwands Modellierung des Schadenaufwands für Extremereignisse mit hoher Wiederkehrperiode 5. Ausblick: Der Einfluss eines Klimawandels auf Naturereignisse 6. Fazit 45 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die anhand des Radars abgeleiteten Niederschlagssummen passen gut zu den beobachteten Schäden. 170.000 VGV-Verträge mit Elementardeckung im Jahr 2014. Am 28.07.2014 wurden mehr als 2.500 Schäden in VGV-EL mit einem Aufwand von mehr als 30 Mio. Euro reguliert. Der größte Einzelschaden beläuft sich auf 500.000 €. 46 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Auf Basis von Schäden historischer Ereignisse kann eine Schaden- funktion abgeleitet und der wahrscheinliche Aufwand bestimmt werden. Anhand von 45 Ereignissen kann der Zusammenhang zwischen Schadensatz und –häufigkeit von der Niederschlagssumme gezeigt werden. Allerdings ist die Schadenfunktion nicht stabil und variiert zwischen den Ereignissen stark. Durch Verwendung der Geländeform kann die Vorhersage deutlich verbessert werden. Durch Verwendung Senkentiefe bzw. des Volumens der Senke sowie der Nieder- schlagssummen können situativ betroffene Gebäude identifiziert werden. 47 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Seit 2016 wird eine Schadenprognose sowohl für Starkregen als auch für Hagel durchgeführt. Starkregen Datum Modell DWH 30.05./01.06 160 225 07.06. 250 186 23./24.06. 832 707 Hagel (23.06.2016) VGV 2.481 2.537 Kasko 1.561 1.733 48 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Agenda 1. Entstehung und Messung von Starkregenereignissen 2. Motivation: Warum beschäftigt sich die Versicherungsbranche mit der Naturgefahrenmodellierung? 3. Quintia, Elvira und Friederike: Übersicht über Starkregenereignisse in den letzten Jahren. 4. Aktivitäten der Provinzial – Starkregenmodellierung Starkregenzonierung Ersteinschätzung des Schadenaufwands Modellierung des Schadenaufwands für Extremereignisse mit hoher Wiederkehrperiode 5. Ausblick: Der Einfluss eines Klimawandels auf Naturereignisse 6. Fazit 49 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Für eine komplette Betrachtung muss der Schadenaufwand für verschiedene Wiederkehrperioden bekannt. 1. Aus den verwendeten Niederschlags- ereignissen wird eine anhand einer Poisson- Verteilung ermittelte Anzahl an Ereignissen ausgewählt und an zufälliger Stelle sowie unter zufälligem Drehwinkel platziert. 2. Die Ereignisse entsprechen den Ereignissen pro Jahr. Durch eine Million Wieder- holungen wird die vorhandene Zeitreihe von zehn auf 1 Millionen Jahre verlängert. 3. Die Ereignisse werden mit der Schaden- funktion auf den Bestand angewendet. 50 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die Ergebnisse für die Westfälische Provinzial zeigen, dass Starkregen ein signifikantes Risiko darstellt. Wohngebäude Hausrat Wiederkehr- Jahres- Ereignis- Jahres- Ereignis- periode schaden schaden schaden schaden 10 Jahre 21,57 10,10 11,77 6,81 50 Jahre 41,19 27,02 16,75 12,09 100 Jahre 49,64 34,30 20,40 14,36 200 Jahre 58,10 41,58 24,16 16,63 maximaler 119,00 82,75 47,00 29,23 Schaden 51 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Agenda 1. Entstehung und Messung von Starkregenereignissen 2. Motivation: Warum beschäftigt sich die Versicherungsbranche mit der Naturgefahrenmodellierung? 3. Quintia, Elvira und Friederike: Übersicht über Starkregenereignisse in den letzten Jahren. 4. Aktivitäten der Provinzial – Starkregenmodellierung Starkregenzonierung Ersteinschätzung des Schadenaufwands Modellierung des Schadenaufwands für Extremereignisse mit hoher Wiederkehrperiode 5. Ausblick: Der Einfluss eines Klimawandels auf Naturereignisse 6. Fazit 52 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Definition Wetter und Klima Als Wetter bezeichnet man den spürbaren, kurzfristigen Zustand der Atmosphäre an einem bestimmten Ort der Erdoberfläche, der unter anderem als Sonnenschein, Bewölkung, Regen, Wind, Hitze oder Kälte in Erscheinung tritt. Das Klima ist der statistische Durchschnitt aller meteorologisch regelmäßig wiederkehrender Zustände und Vorgänge der Atmosphäre an einem Ort und umfasst lange Zeiträume von in der Regel mindestens 30 Jahren. 53 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die globale Temperatur ist in den letzten hundert Jahren um etwa 1 Grad Celsius angestiegen. 0,8 Temperaturabweichung in °C 0,6 0,4 0,2 0 -0,2 -0,4 -0,6 54 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018 globale Durchschnittstemperatur 1880 – 2014 Quelle: NASA
Die globale Temperatur ist in den letzten hundert Jahren um etwa 1 Grad Celsius angestiegen. 0,8 „Es ist sehr wahrscheinlich, dass Temperaturabweichung in °C 0,6 mehr als die Hälfte des 0,4 beobachteten Anstiegs der globalen 0,2 Temperaturen in Oberflächennähe von 0 1951-2010 durch den anthropogenen Anstieg -0,2 von Treibhausgas- konzentrationen und -0,4 anderer anthropogener Antriebe verursacht -0,6 wurde.“ 55 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018 globale Durchschnittstemperatur 1880 – 2014 Quelle: NASA
Der beobachtete Klimawandel kann nicht ohne anthropogene Effekte erklärt werden. Modelle mit anthropogenen und natürlichen Antrieben Modelle mit natürlichen Antrieben Beobachtungen Quelle: 5. Sachstandbericht des IPCC, September 2013 56 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die Animation zeigt die zunehmenden Temperaturanomalien gegenüber dem Referenzzeitraum sehr deutlich. Referenzzeitraum 1951 - 1980 Quelle: NASA 57 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Das Auftreten der Großwetterlage „Tief Mitteleuropa“ hat in den letzten Jahren deutlich zugenommen. ■ In den letzten Jahren hat sich die Luft über 20 dem Nordpol intensiver als am Äquator. 18 erwärmt. 16 ■ Als Folge des reduzierten Temperatur- 14 Anzahl Tage gradienten zwischen Nordpol und Äquator 12 schwächen sich zonale Strömungen ab. 10 ■ Durch die reduzierte Verlagerungs- 8 geschwindigkeit kommt es vermehrt zu 6 extremen Wettersituationen, z.B. extremer 4 Hitze. 2 Großwetterlagen sind beständiger. 0 1961 1971 1981 1991 2001 58 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Das 2°C-Ziel wird nur bei deutlicher Reduktion der CO2-Emissionen eingehalten werden können. Betrachtet werden drei Klimaszenarien extremes Szenario CO2-Konzentration 1370 ppm Weltbevölkerung > 12 Mrd. Hauptsächlich fossile Brennstoffe Quelle: Deutsches Klimarechenzentrum (DKRZ), Prof. Dr. Held (Universität Hamburg) 59 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Das 2°C-Ziel wird nur bei deutlicher Reduktion der CO2-Emissionen eingehalten werden können. Betrachtet werden drei Klimaszenarien extremes Szenario mittleres Szenario CO2-Konzentration 850 ppm Weltbevölkerung ca. 10 Mrd. Hauptsächlich fossile Brennstoffe, aber geringerer Energieverbrauch als beim extremen Szenario. Quelle: Deutsches Klimarechenzentrum (DKRZ), Prof. Dr. Held (Universität Hamburg) 60 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Das 2°C-Ziel wird nur bei deutlicher Reduktion der CO2-Emissionen eingehalten werden können. Betrachtet werden Änderung der 2m-Temperatur gegenüber 1986 – drei Klimaszenarien 2005 anhand unterschiedlicher Szenarien extremes Szenario mittleres Szenario moderates Szenario CO2-Konzentration 490 ppm Weltbevölkerung ca. 8,5 Mrd. Deutlich größerer Anteil an regenerativen Energieträgern Quelle: Deutsches Klimarechenzentrum (DKRZ), Prof. Dr. Held (Universität Hamburg) 61 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
In den nächsten Jahrzehnten werden die Temperaturen im Sommer um mehr als 2 °C steigen Die Projektionen (Beispiel Szenario RCP 4,5) weisen eine Zunahme der Temperatur um mindestens 2 °C und eine Reduktion der Niederschläge im Sommer um etwa 25 % aus. Aber: Durch die Temperaturzunahme erhöht sich der Sättigungsdampfdruck und die –menge des Wasserdampfs Erhöhte Starkregenwahrscheinlichkeit 62 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die Ergebnisse der ursprünglichen Studie wurden auch in der GDV- Studie „Herausforderung Klimawandel“ veröffentlicht. Kooperation zwischen Versicherungs- branche und wissenschaftlichen Instituten PIK FU Berlin Universität zu Köln Im Vergleich zum Referenzzeitraum 1971 – 2000 reduziert sich die Wiederkehrperiode für den Zeitraum 2011 – 2040 bei gleicher Schadenhöhe auf die Hälfte. Bei seltenen Ereignissen mit Wiederkehr- perioden über 25 Jahren steigt die Schadensumme ab 2041 deutlich an. Zum Ende des Jahrhunderts beschleunigt sich der Anstieg der Schadensummen. 63 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Die anhand des Temperaturanstiegs abgeleitete Zunahme der Starkregentage wird auch in Forschungsprojekten bestätigt. Aus Kooperationsprojekten zwischen Versicherungs- wirtschaft und Forschungseinrichtungen geht eindeutig hervor: Bundesweit starke Zunahme der Hagelschäden. Im Geschäftsgebieten der PNW nimmt die Anzahl der Tage mit Starkregen signifikant zu. Vergleichbare Aussagen werden auch in Forschungs- projekten außerhalb der Versicherungsbranche (beispielsweise vom KIT) getroffen. Zunahme um mehr als 10 % Zunahme um mehr als 30 % 64 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Agenda 1. Entstehung und Messung von Starkregenereignissen 2. Motivation: Warum beschäftigt sich die Versicherungsbranche mit der Naturgefahrenmodellierung? 3. Quintia, Elvira und Friederike: Übersicht über Starkregenereignisse in den letzten Jahren. 4. Aktivitäten der Provinzial – Starkregenmodellierung Starkregenzonierung Ersteinschätzung des Schadenaufwands Modellierung des Schadenaufwands für Extremereignisse mit hoher Wiederkehrperiode 5. Ausblick: Der Einfluss eines Klimawandels auf Naturereignisse 6. Fazit 65 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Starkregen kann existenzbedrohende Folgen haben und wird in Deutschland häufig unterschätzt. Das Naturgefahrenrisiko – vor allem aber das Risiko durch Starkregen – wird in Deutschland unterschätzt. Konvektive Niederschlagsereignisse mit hohem Schadenpotential können nur mit dem RADAR erfasst werden. Starkniederschläge treten (an einem Ort) selten auf, können aber existenzbedrohende Schäden verursachen. Die Versicherungswirtschaft im Allgemeinen – und die die Provinzial im Speziellen – unternimmt große Anstrengungen zur korrekten Bewertung des Risikos. Starkregenzonierung Prognose des wahrscheinlichen Aufwands nach einem Ereignis Durch den Klimawandel werden Starkregenereignisse zukünftig häufiger auftreten und aufgrund von zusätzlicher Wertekonzentration höhere Schäden verursachen. 66 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit! Kontakt Dr. Tim Peters tim.peters@provinzial.de 0251/219-3619 67 Dr. Tim Peters - Fachtagung Starkregen und Hochwasserschutz - Dezember 2018
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