Kl imawandel und Ext remwet terere ign isse: Fo lgen für Verkehrssysteme und Wir tschaf tE r g e b n i s s e d e r E U - F o r s c h u n g s p r o j e k t e W E A T H E R & M O W E - I T

D i a l o g K l i m a a n p a s s u n g , I Ö W , B e r l i n , 1 2 . 3 . 2 0 1 3

C l a u s D o l l , F r a u n h o f e r I S I , K a r l s r u h e

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Sektor -Übergre i fende Bewer tung von Ris iken des Kl imwandels (KPMG 2009)

Ansatz: Literaturstudie zum Einfluss des Klimawandels auf Geschäftsprozesse

� Nur Gesundheitswesen höher belastet als die Verkehrsbereiche

� Schlussfolgerung im

Landwirtschaft

&

Fischerei ??

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Gegensatz zu IÖW/UBA-Ergebnissen

� Lücken in der Analyse: Landwirtschaft und Fischerei

Das WEATHER-Pro jekt : Dimensionen und Analysemethoden

Forschungs-berichte

Statistiken / Verkehrsdaten

Medienberichte

Infrastruktur-schäden

Fahrzeug-schäden

Nutzerzeit-verluste

Infrastruktur-betrieb

Verkehrs-dienste

Unfallfolgen

Eckwertejährlicher Durch-

schnitts-kostenA

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Dim

ensi

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Verkehrsträger• Straße & ÖPNV

• Bahn & KV• Luftfahrt• Binnen- und Seeschifffahrt

Wetterereignisse• Regen, Hagel und Fluten

• Kälte, Eis, Schnee und Lawinen

• Hitze, Dürren und Waldbrände

• Stürme und Sturmfluten

Klimazonen

Straßenverkehr – ausgewähl te L i teraturergebnisse

US-Unfallraten nach Wetterlagen

� Regen wichtiger als Schnee & Eis

� Schnee & Eis wegen angepasstem Fahren geringere Unfallschwere

� Anstieg Unfallraten über 35°C

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km

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Average winter maintenance costs by number of

snow days, Germany, 1988 - 2007

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Number of ice days (Tmax < 0°C)

Federal Motorways Euro/km Federal Highways Euro/km

Straßenbetrieb

� Winterdienst je BAB-km: 2000€ fix + 20€/km; geringer auf Bundesstraßen

� Instandsetzungskosten von Winterschäden z.T. durch Alter, Zustand und SV-Belastung verursacht anzurechnen

Hybr ider Ansatz zur Ermi t t lung der Schäden 2000 - 2010

Hintergrund

� Literatur deckt nur Teile der Dimensionen ab

� Mediendatenbank (980 Einträge) ist lückenhaft, fokussiert auf einzelne Länder und liefert keine

Overview of the availability of cost estimates in road transport due to extreme weather conditions:

EEM: Extremes elasticity model

IDG: Incident Database Generalisation

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Länder und liefert keine kausalen Zusammenhänge

Ansatz

� Kombination der Ansätze IDB (Incident Database) und EEM (Extremes Elasticity Model = Literatur)

� Dennoch offene Dimensionen

Generalisation

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Infrastructure assets

Infrastructure operations

Vehicle assets

Transport service operations

Safety issues

Congestion and delays

Data sources: EEM IDB Both No data Irrelevant

Ergebnisse für den St raßenverkehr : Regen, F lu t und Winter dominante Kostent re iber

Ergebnisse

� Gesamtkosten: € 1,8 Mrd. p.a.

� Höchste Kosten für Winterereignisse, gefolgt von Flut, Regen und Erdrutschen

� Am stärksten betroffen: Infrastruktur; andere Kostenfaktoren weit abgeschlagen

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Ice&snow Rain&flood Storm Heat&drought

mill

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Annual mean costs by type of extreme

User safety

User time losses

Fleet operations

Vehicle assets

Infra operations

Infra assets

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andere Kostenfaktoren weit abgeschlagen

Einschränkungen

� Fokus auf Mitteleuropa; Südeuropa und Skandinavien schwächer abgedeckt

� Vernachlässigung von Hitze, Dürre und Waldbränden

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Infra assets Infra

operations

Vehicle

assets

Fleet

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Annual mean costs by transport sector

Heat&drought

Storm

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Ice&snow

Eisenbahn: Ausgewähl te L i teraturergebnisse

Schäden an Schienen durch Hitze in Großbritannien

� Mehrere 1000 Verspätungsstunden

� Spezifisches Problem historischer Bahnstrecken und von schlechtem Erhaltungszustand

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Dominante Ereignisse im Gebirge

� Erdrutsche und Springfluten

� Vereinzelte Schadensberichte von Netzbetreibern und Medien

� Keine einheitlichen Statistiken europäischer Bahnen

Eisenbahn – Durchschni t tskosten und Abweichungen nach Wet terere ign issen

Quelle

� Schadensberichte von Netzbetreibern in ausgewählten Ländern

� Darstellung von Durchschnitt, Maximum, Minimum und Median der

Heavyrainfalls

withconsequent

events

Permanentrainfalls

withconsequent

events

Thunder-storms

Winter-storms

Avalanches

min 0,00 1,97 0,00 0,00 0,00

max 2,81 50,37 0,04 0,04 0,09

Bandwith of costs per costs type and weather event typein mio EUR

capital

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Minimum und Median der Schadenshöhe je Ereigniskategorie

Ergebnisse

� Teuerste Ereignisse: Dauerhafte Regenfälle mit nachfolgenden Fluten

� Außerhalb UK: keine Anzeichen nennenswerter Hitzeschäden

average 0,73 18,13 0,02 0,01 0,04

median 0,26 2,06 0,02 0,00 0,04

min 0,15 3,40 0,49 0,20 0,16

max 18,82 40,29 0,63 5,94 7,36

average 3,84 16,62 0,56 1,65 3,76

median 1,56 6,17 0,56 0,58 3,76

min 0,10 2,01 0,29 0,12 0,08

max 11,96 23,79 0,29 2,48 3,47

average 2,44 9,84 0,29 0,86 1,78

median 1,01 3,73 0,29 0,40 1,78

min 0,26 7,37 0,82 0,35 0,23

max 31,97 114,46 0,93 8,42 10,92

average 7,00 44,60 0,87 2,52 5,58

median 2,69 11,96 0,87 1,40 5,58

costs

oprationalcosts

usercosts

Totalcosts

Luf t fahr t – Ausgewähl te Ergebnisse aus Datenbanken und L i teratur

Verspätungen

� Analyse aus EUROCONTROL Datenbank

� Strenge Winter 2009 – 2011 deutlich sichtbar

3518%

Average delay per movement and share of delay groups in commercial air

transport 2007 - 20100%

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Causes of Fatal Aviation Accidents by Decade (percentage)

Other Cause

Sabotage

Mechanical Failure

Weather

Other Human Error

Pilot Error (mechanical related)

Pilot Error (weather related)

Pilot Error

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J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D

2007 2008 2009 2010

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DM 77: Ground handling

76: Airport snow removal

75: De-icing of aircraft

73: En-route

72: Destination station

71: Departure station

Av. departure delay

Datasource:

EUROCONTROL 2011

0%

1950s 1960s 1970s 1980s 1990s 2000s All

Sicherheit

� Schwere Unfälle mit Wettereinfluss i.d.R. nur in allgemeiner Luftfahrt

� Daten von Europäischer Luftsicherheitsbehörde EASA lassen nur Indizien-Schlüsse zu

Hot spots aktue l ler Schäden 1998 – 2010 für St raße, Schiene und Luf t fahr t

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Straße (inkl. ÖPNV): 1,8 Mrd. €/a = 0,30 €/1000 Pkm-Äq.Gebirge, Fluten, strenge Winter und alte Verkehrswege

Luftfahrt: 0.3 Mrd. €/a = 0,66 €/1000 Pkm-Äq.Gemischte Klimazonen mit raschwechselnden Wetterbedingungen

Bahn (inkl. KV): 0,4 Mrd. €/a = 0,57 €/1000 Pkm-Äq.Gebirge, Fluten, Erdrutsche undschlecht gewartete Strecken

Prognose der Änderung durchschni t t l icher Schadenskosten 2000-2010 b is 2040-2050

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Luftfahrt: +38% DurchschnittskostenWeniger abhängig von teuren Infrastrukturen; beschränkte betriebliche Flexibilität

Bahn (inkl. KV):+72% DurchschnittskostenKostspielige Infrastrukturschäden;geringe Flexibilität bei Störungen

Straße (inkl. ÖPNV)+7% DurchschnittskostenModerate Infrastruktureinflüsse; Ersparnisse durch mildere Winter; hohe Flexibilität der Straße

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Auswertung der Fal ls tud ien: Niveau der Vorbere i tung vs . Schadensr is iko

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CH

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FR

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Fluten

Stürme

Spring-fluten

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schlecht mittel hoch

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Niveau der Vorbereitung

Sch

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iveau

DE

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Geringe Schäden sind auch bei schlechter Vorbereitung möglich, ABER:Bessere Vorbereitung reduziert das Risiko hoher Schäden

Dürren

Wald-brände

Geo-Risiken

Vie len Dank!

Weitere Analysen zu Schäden und Vermeidungsstrategien durch Klima-und Wetterereignisse werden derzeit durch das MOWE-IT-Projekt erarbeitet: EC 7 Rahmenprogramm, 10/2012 – 09/2014

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Claus DollFraunhofer-Institute for Systems and Innovation Research ISIKarlsruhe, GermanyT: +49 721 6809-354; M: +49 151 550022131E: claus.doll@isi.fraunhofer.de