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Schwere Gewitter können praktisch überall in Europa auftreten. Besonders hohe Schwergewitteraktivität zeigt sich in südwestlichen, zentralen, südlichen und südöstlichen Bereichen des Kontinents: Die stärkste Aktivität ist in Norditalien in der Po-Ebene direkt südlich der Alpen zu verzeichnen. Hoch ist die Aktivität auch unmittelbar nördlich der Alpen in einem gebogenen Korridor, der von der Nordhälfte der Schweiz über Süddeutschland in Gebiete Österreichs reicht. Weitere Schwerpunktregionen liegen am Fuß der Pyrenäen sowie im Südosten Spaniens, nahe des Massif Central in Frankreich sowie in Südosteuropa im Umfeld der dortigen Gebirge. Direkt über den Hochgebirgen ist die Schwergewitteraktivität reduziert, da dort aufgrund niedriger bodennaher Temperaturen und Feuchtegehalte der Konvektionsantrieb im Mittel geringer ist. In Richtung der nördlichen und nordwestlichen Regionen Europas und der dortigen Küsten nimmt die Gewitteraktivität graduell ab. Herbstliche Überschwemmungsschäden an der französischen Mittelmeerküste oder in Norditalien im Zuge einer nach Norden gerichteten Anströmung aus dem Mittelmeerbereich setzen zwar oft ein im westlichen Mittelmeerraum liegendes Tiefdruckgebiet voraus, werden dann aber vor Ort unter Beteiligung von Gewitterzellen verursacht.
Die wichtigsten Schadentreiber
In den vergangenen Jahren haben Schwergewitter in Europa vor allem aufgrund von Hagel und starken Böen, aber auch im Zusammenhang mit Sturzflutereignissen nicht selten versicherte Schäden von über einer Milliarde Euro verursacht. So kosteten beispielsweise die Schwergewitter vom 27./28. Juli 2013 im Norden und Südwesten Deutschlands die Versicherungswirtschaft 3,8 Milliarden US-Dollar. Häufig entstehen dabei Gebäudeschäden aufgrund einer windgetrieben von der Vertikalen abweichenden Fallrichtung von Hagelkörnern, bei der Hauswände mit Außenwärmedämmung getroffen und der dünne Oberputz bis auf das Armierungsgewebe abgeschlagen wird. Auch weitere vertikale Flächen wie Fassadenelemente, Leuchtreklamen oder Lichtschutzsysteme vor Fensterflächen werden so beschädigt. Generell zeigt sich, dass Dächer und Wände bzw. Fassadenelemente bei Gebäuden meist die dominante Rolle beim Hagelschadenbild spielen. Die Schäden im Dach- und Innenbereich können bei nachfolgendem Regen, der durch zertrümmerte Dachziegel bevorzugt alter Gebäudebestände ins Innere der Häuser eindringt, noch stark anwachsen. Neben den Schäden an Gewerbe- und Wohngebäuden tragen freilich auch die Schäden in der Transport- und Kraftfahrtversicherung wesentlich zum Gesamtschaden bei, besonders wenn Autolager oder – zu ungünstigen Tageszeiten – Verkehrsströme auf den Straßen getroffen werden. Es ist klar, dass mit werthaltigeren Baumaterialien und zugleich steigenden Reparaturkosten auch die Schäden aus Schwergewittern, insbesondere aus Hagel und Gewitterböen, in Europa zunehmen.
Gefährdungslage verändert sich
Jüngste wissenschaftliche Untersuchungen legen nahe, dass sich das Schadenpotenzial aus Hagelereignissen in Europa nicht allein aufgrund der zunehmenden zerstörbaren Werte und Reparaturkosten verändert; auch die Entwicklungen bei Häufigkeit und Intensität von Gewittern sind im Wandel.
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Die zehn größten normalisierten versicherten Schwergewitterschäden in Europa seit 1980
Die Schäden aus vergangenen Jahren wurden mithilfe der länderspezifischen BIP-Entwicklung als Proxy so umgerechnet, als seien sie bei den heute existierenden zerstörbaren Werten entstanden (Werte 2015). Bereits sieben der zehn größten Ereignisse liegen dabei bei einem versicherten Schaden von über einer Milliarde US-Dollar. Ebenfalls sieben der zehn größten Schäden ereigneten sich während der vergangenen acht Jahre.
Das energetische Potenzial für konvektive Prozesse wird durch die verfügbare potenzielle Gewitterenergie (CAPE = Convective Available Potential Energy) beschrieben: Die thermodynamischen Eigenschaften der Atmosphäre und ihres unteren Rands geben darüber Auskunft, ob ausreichend Energie für konvektive Prozesse zur Verfügung steht. Die dafür notwendigen Sondierungen der Atmosphäre werden regelmäßig an speziell eingerichteten Wetterstationen durchgeführt. Eine Studie aus jüngerer Zeit (Mohr und Kunz, 2013) fand für die verfügbare potenzielle Gewitterenergie in Europa über den Zeitraum 1978 bis 2009 weitverbreitete signifikante Anstiegstrends an diesen Stationen. Besonders ausgeprägt sind sie in Mittel- und Osteuropa, aber auch in Südfrankreich und Norditalien. Als wichtigster Treiber für diese Zunahmen wird ein ansteigender Feuchtegehalt der unteren Atmosphäre ins Spiel gebracht – eine notwendige physikalische Konsequenz der langfristigen Erwärmung. Über wärmeren Meeresoberflächen verdunstet mehr Wasser, und die Atmosphäre kann im wasserdampfgesättigten Milieu pro Grad Celsius Temperaturzunahme eine um ca. sieben Prozent größere Wasserdampfmenge aufweisen. Wasserdampfhaltige Luft steigt in konvektiven Prozessen der Gewitterbildung auf, da sie spezifisch leichter ist als trockene Umgebungsluft. Zudem wird bei den Phasenübergängen des Wassers (gasförmig – flüssig – gefroren) jeweils zusätzliche Wärmeenergie frei, welche die Konvektion antreibt. Daher wirkt mehr Wasserdampf als energetisches Treibmittel der Konvektion. Diesen stationsbasierten Trends bei der verfügbaren Gewitterenergie entsprechen auch Trends bei anderen Konvektionsindizes. Allerdings sagen diese Größen nur etwas über das Gewitterpotenzial aus, nicht darüber, ob und wie häufig dieses Potenzial durch Auslösemechanismen wie großräumige Hebungsprozesse oder Fronten auch tatsächlich in Schwergewitter mündet.
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Jahreswerte der normalisierten Gesamtschäden durch Schwergewitter in Europa von 1980 bis 2015 (in Mrd. US$)
Kinetische Energie des Hagels nimmt zu
Versicherungsdaten wie die Anzahl von Hagelschadentagen mit Schadenzahlen über bestimmten Schwellenwerten weisen für den Südwesten Deutschlands tatsächlich Zunahmen der Ereignisse aus, die dort mit der Zunahme der verfügbaren Gewitterenergie und weiteren gewitterrelevanten Variablen einhergehen (Kunz et al., 2009). Beobachtungen mithilfe von Hagelimpaktoren (hail pads), welche die kinetische Energie des Hagels messen können, fanden in Frankreich (Atlantik/Pyrenäen) substanzielle Steigerungen beim jährlichen Mittelwert der kinetischen Energie pro Hagelschlag in der Größenordnung 70 Prozent im Zeitraum 1989 bis 2009 (Berthet et al., 2011), wobei die jährliche Frequenz der Hagelereignisse ohne Trend war. Auch in Norditalien wurden im Zeitraum 1975 bis 2009 signifikante Zunahmen der kinetischen Energie starker Ereignisse (oberste zehn Prozent) von knapp 60 Prozent beobachtet (Eccel et al., 2012). Interessant ist in diesem Kontext die Beobachtung, dass die Höhe des Null-Grad-Temperaturniveaus über Grund die Korngrößenverteilung in einem Hagelereignis und damit auch die kinetische Energie erheblich beeinflusst: Mit zunehmender Erwärmung steigt die Höhe des Null-Grad-Temperaturlevels an. Unter diesen Bedingungen würden bei einem Hagelgewitter kleinere Körner (ca. <1 cm Durchmesser) auf ihrem Fallweg stärker schmelzen; daher zeigen die Auswertungen der Hagelimpaktoren bei höherer Null-Grad-Grenze entsprechende Abnahmen. Andererseits folgt aus der mächtigeren Schicht unterhalb der Null-Grad-Grenze unter wärmeren Verhältnissen ein im Mittel stärker ausgeprägter Aufwindbereich, in dem größerer Hagel entstehen kann. Daher kommen in diesem Fall mehr große Hagelkörner (ca. >1 cm Durchmesser) am Boden an. Da über die vergangenen Jahre die mittlere Höhe der Null-Grad-Grenze bereits gestiegen ist, liegt es nahe, dass dieser Prozess schon zu den beobachteten Zunahmen bei der kinetischen Energie der Hagelereignisse beigetragen hat und zukünftig zu einer weiteren Zunahme beitragen könnte (Dessens et al., 2015).
Hagelereignisse nehmen zu
Für die zukünftigen Änderungen der Gewitteraktivität unter dem Klimawandel stellt der 2013 erschienene Fünfte Sachstandsbericht des Weltklimarats fest: „Generell gesehen legen die Ergebnisse für alle bisher erforschten Gebiete der Welt einen Trend hin zu Umweltbedingungen nahe, in denen mehr schwere Gewitter auftreten können, aber die kleine Zahl der dazu vorhandenen Studien lässt eine Einschätzung der Wahrscheinlichkeit dieser Veränderungen nicht zu“ (IPCC, 2013, WG I, S. 1087). Zwei Studien, die sich mit der Abschätzung versicherter Schäden beschäftigt haben, seien hier aufgeführt: Für landwirtschaftliche Versicherungen in den Niederlanden wurden Schadenzunahmen aus Hagel im Bereich 25 bis 29 Prozent bei der „outdoor farming insurance“ und 116 bis 134 Prozent bei „greenhouse horticulture insurance“ für +1 °C Temperaturzunahme projiziert (Botzen et al., 2010). In einem Projekt des Gesamtverbands der Deutschen Versicherungswirtschaft (GDV) gemeinsam mit Klimaforschungseinrichtungen wurde beim jährlichen Schadensatz der Wohngebäudeversicherung aus sommerlichen Unwettern, die durch Hagel dominiert werden, für die Periode 2011 bis 2040 eine Zunahme um 15 Prozent gegenüber der Referenzperiode 1984 bis 2008 projiziert, für die Periode 2041 bis 2070 gar eine Zunahme um 47 Prozent. Das vorausgesetzte Emissionsszenario (SRES A1B) und die daraus resultierende globale Erwärmung werden bis etwa in die 2040er-Jahre auch noch mit dem Pfad zum Einhalten des Zwei-Grad-Limits in etwa konsistent sein (Gerstengarbe et al., 2013). Wichtiger als die Prozentzahlen, hinter denen viele Unsicherheiten der Modelle und der Treibhausgaskonzentrationsszenarien stehen, ist die Aussage über die Richtung der Änderung: Auch wenn es der Menschheit gelingt, das Zwei-Grad-Limit einzuhalten, wären deutliche Zunahmen über die nächsten Jahrzehnte zu erwarten.
© Abschlussbericht zum GDV-Projekt "Auswirkungen des Klimawandels aus die Schadensituation in der Deutschen Versicherungswirtschaft", Dezember 2011
Projektion von sommerlichen Sturm- und Hagelschäden
Projizierte Änderungen des sommerlichen Schadenersatzes aus Sturm/ Hagel (VGV) für die Perioden 2011 bis 2040 und 2041 bis 2070 gegenüber der Referenzperiode 1984 bis 2008. Die räumlichen Untereinheiten sind durch homogene Schadencharakteristika definiert und entsprechen keiner administrativen oder in der Versicherung geläufigen Regionen.
Prävention verhindert Schäden
Für die Risikoträger heißt das, dass Bemühungen um eine bessere Widerstandsfähigkeit der Baumaterialien gegenüber Hagel, die Anwendung von Hagelnetzen und generell die Bemühung um Schadenprävention eine immer größere Bedeutung bekommen. Denn neben den möglichen Veränderungen bei der Gefährdung werden auch die zerstörbaren Werte weiter anwachsen. Aus diesem Grund unterstützt die Versicherungswirtschaft Maßnahmen zur Verbesserung der Widerstandsfähigkeit von Gebäuden. Die Vereinigung Kantonaler Feuerversicherungen in der Schweiz führt das „Elementarschutzregister Hagel“, das für verschiedene Materialien, die bei Gebäudehüllen verwendet werden, den ermittelten Hagelwiderstand ausweist. Firmen können ihre Produkte einem Prüfverfahren unterziehen, bei dem ein Beschuss der Oberflächen mit Hagelkörnern definierter Eigenschaften stattfindet. Bei erfolgreichem Test werden sie im Hagelregister geführt. Durch Initiativen dieser Art kann die Schadenprävention in den Marktwettbewerb der Materialhersteller integriert werden. Damit kann die Prävention schon bei der Gebäudeplanung der Bauherren so berücksichtigt werden, dass teure Reparaturen eine geringere Wahrscheinlichkeit bekommen.
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Munich Re Experten
Eberhard Faust
Forschungsleiter Klimarisiken und Naturgefahren
Munich Re (bis 01.11.2020)
- efaust@munichre.com
