Optimale Dürreindikatoren für wetterbasierte Indexversicherungen

Autoren*: Janic Bucheli, Tobias Dalhaus, & Robert Finger

Dürren stellen ein zunehmendes Produktionsrisiko in der europäischen Landwirtschaft dar und können zu erheblichen finanziellen Einbussen führen1. Da betriebliche Risikomanagement-Massnahmen insbesondere bei ausgeprägten Dürren wie in 2018 an ihre Grenzen stossen, können Versicherungslösungen für finanzielle Entlastung sorgen.

In unserem neuen Artikel2, den wir im Fachjournal «European Review of Agricultural Economics» veröffentlicht haben, vergleichen wir verschiedene Dürreindikatoren bezüglich deren Fähigkeit, das finanzielle Dürrerisiko mittels wetterbasierten Indexversicherungen zu reduzieren.

Wetterbasierte Indexversicherungen eignen sich besonders für die Deckung von Dürrerisiken, da die Auszahlungen lediglich von einem unabhängigen Dürreindex (z.B. der Regenmenge) und nicht mittels klassischer Schadensermittlung bestimmt werden3. Dies reduziert Transaktionskosten, und erlaubt eine unmittelbare Auszahlung an die Landwirte.  Darüber hinaus haben Landwirte mit dieser Art von Versicherung grosse Anreize zur Aufrechterhaltung der Produktion, da die Versicherung auch beim Einsatz von ertragsstabilisierenden Massnahmen (wie z.B. Bewässerung) auszahlt. Landwirte bekommen also auch eine Entschädigung für allfällige Mehrkosten.

Die Herausforderung einer solchen Index-Versicherung ist das Basis-Risiko, welches Unterschiede zwischen dem tatsächlichen Schaden und der Auszahlung bemisst4. Folglich profitieren Landwirte nur dann von einer Risikoreduktion, falls der Dürreindikator den tatsächlichen Schaden auf dem Feld präzise anzeigt. Dies ist einer der Gründe, warum sich diese Art der Versicherung noch nicht durchgesetzt hat.  Ein Problem ist, dass verwendete Dürreindikatoren oft auf kumulierte Regenmenge oder die Bodenfeuchte beschränkt sind5. Unser Artikel geht einen Schritt weiter, indem er ein grösseres Set an Dürreindikatoren miteinander vergleicht und den besten Dürreindikator identifiziert.

Abbildung 1: Indexversicherungen basierend auf Dürreindikatoren können die Risiken für Landwirte deutlich reduzieren. Bild von Pete Linforth auf Pixabay.

Dabei konzentrierten wir unsere Analyse auf fünf häufig verwendete Dürreindikatoren, welche wir basierend auf öffentlich zugänglichen Wetterdaten berechnen konnten. Diese fünf Indikatoren bilden die komplexen Boden-Pflanze-Atmosphäre Beziehungen unterschiedlich ab. Die zwei einfachsten Dürreindikatoren sind die «kumulierte Regenmenge» sowie dessen standardisierte Form, der «Standardized Precipitation Index (SPI)». Um zusätzlich den Effekt von Temperatur und weiteren relevanten Wettervariablen zu berücksichtigen, wählten wir als dritten Indikator den «Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI)6». Die beiden letzten Indikatoren sind die «Bodenfeuchte» und der «Evaporative Stress Index»7, welche nebst diversen Wettervariablen das verfügbare Bodenwasser berücksichtigen. Um die Versicherungskontrakte an das betriebsspezifische Dürrerisiko anzupassen, haben wir die übrigen relevanten Versicherungsparameter systematisch an die empirische Dürreindikator-Erntemenge Beziehung angepasst8,9. Unsere empirische Anwendung nutzt Ertragsdaten von  85 grossen Weizenproduzenten im dürreexponierten Ostdeutschland für den Zeitraum 1995 bis 2015.

Unsere Resultate zeigen, dass alle Versicherungen basierend auf allen fünf Dürreindikatoren deutlich risikoreduzierend sein können. Im Schnitt führte der «Evaporative Stress Index», welcher das Verhältnis von aktueller zur potentiellen Evapotranspiration abbildet, zur höchsten Risikoreduktion, sofern alle Betriebe denselben Dürreindikator als Index verwenden. Von besonderem Interesse ist jedoch die betriebsindividuelle Betrachtung. Hier zeigt sich, dass es nicht «den besten Dürreindikator» gibt, sondern dass der Dürreindikator mit der grössten Risikoreduktion von Betrieb zu Betrieb unterschiedlich ausfällt. Ebenso zeigt sich, dass jeder der fünf Dürreindikatoren zur grössten Risikoreduktion führen kann. Das Ertragsrisiko der Betriebe kann dabei durchschnittlich um bis zu 17% reduziert werden.

Folglich ist der optimale Dürreindikator in wetterbasierten Indexversicherungen betriebsspezifisch. Um das Basis-Risiko zu minimieren, bzw. Indexversicherungen attraktiver zu machen, sollten Versicherer ein Set aus Dürreindikatoren anbieten und den optimalen Dürreindikator betriebsindividuell ermitteln. Dadurch sollten massgeschneiderte indexbasierte Dürreversicherungen effizienter Risiko reduzieren, wovon schlussendlich Landwirte profitieren.

Referenzen

1 Trnka, M., Rötter, R. P., Ruiz-Ramos, M. et al. (2014). Adverse weather conditions for European wheat production will become more frequent with climate change. Nature Climate Change 4(7): 637.

2 Bucheli, J., Dalhaus, T., Finger, R. (2020) The optimal drought index for designing weather index insurance. European Review of Agricultural Economics. In Press https://doi.org/10.1093/erae/jbaa014 (open access)

3 Turvey, C. G. (2001). Weather derivatives for specific event risks in agriculture. Review of Agricultural Economics 23(2): 333–351.

4 Woodard, J. D. and Garcia, P. (2008). Basis risk and weather hedging effectiveness. Agricultural Finance Review 68(1): 99–117.

5 Kellner, U. andMusshoff, O. (2011). Precipitation or water capacity indices? An analysis of the benefits of alternative underlyings for index insurance. Agricultural Systems 104(8): 645–653.

6 Vicente-Serrano, S. M., Beguería, S. and López-Moreno, J. I. (2010). A multiscalar drought index sensitive to global warming: The standardized precipitation evapotranspiration index. Journal of Climate 23(7): 1696–1718.

7 Enenkel,M.,Osgood,D.,Anderson,M. et al. (2019). Exploiting the convergence of evidence in satellite data for advanced weather index insurance design. Weather, Climate, and Society 11(1): 65–93.

8 Conradt, S., Finger, R. and Bokusheva, R. (2015a). Tailored to the extremes: Quantile regression for index-based insurance contract design. Agricultural Economics 46(4): 537–547.

9 Dalhaus, T., Musshoff, O. and Finger, R. (2018). Phenology information contributes to reduce temporal basis risk in agricultural weather index insurance. Scientific Reports 8(1): 46.

*Tobias Dalhaus ist an der Wageningen University (NL), Janic Bucheli & Robert Finger an der ETH Zürich (CH)

Diese Publikation ist ein Beitrag zum SURE-Farm Projekt “Towards SUstainable and REsilient EU FARMing systems”, im Rahmen des EU-Programms Horizon 2020. Projektwebsite: https://surefarmproject.eu

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About Robert Finger

I am Agricultural Economist and head of the Agricultural Economics and Policy Group at ETH Zurich www.aecp.ethz.ch