Hagel und Hagelschäden in der Schweiz erforschen
Verschiedene Schweizer Forschungsinstitute untersuchen bis Ende 2025 zusammen mit Industriepartnern das Wetterphänomen Hagel: Wie kann man ihn messen und vorhersagen und welche Auswirkungen hat er in der Schweiz – im heutigen und im zukünftigen Klima?
Hagel verursacht in der Schweiz die grössten wetterbedingten Schäden. Besonders betroffen sind Landwirtschaft, Gebäude und Fahrzeuge. Er ist ein komplexes Wetterphänomen, hervorgerufen durch Gewitterstürme mit sehr speziellen Merkmalen. Gewitterstürme und das Auftreten von Hagel sind schwer zu simulieren und ihre Vorhersage ist notorisch unsicher. Die Verifikation der Vorhersagen anhand von Messungen wird dadurch erschwert, dass Hagel ein sehr kleinskaliges Phänomen von kurzer Dauer ist.
Deshalb starteten die ETH Zürich, die Universität Bern, Agroscope und MeteoSchweiz 2022 das Forschungsprojekt scClim.[1] Dessen Hauptziel ist es, Hagel umfassend zu untersuchen und besser zu verstehen: von der Hagelmessung und -modellierung bis zur Abschätzung von Hagelschäden, unter heutigen und zukünftigen Klimabedingungen. Zudem werden ausgewählte Ergebnisse (z. B. Hagelmessungen, Hagelvorhersagen, Hagelschadensschätzungen) regelmässig mit Feuerwehren und Testnutzenden aus der Versicherungsbranche ausgewertet. Das Ziel ist es, hilfreiche Produkte für Entscheidungsträgerinnen und -träger und andere Interessensgruppen zu entwickeln, z. B. eine Abschätzung, wie viele Getreidefelder bei einem Hagelereignis beschädigt wurden.
Von Hagelkörnern zu Hagenschäden
Die drei spezifischen Forschungsschwerpunkte des Projekts sind die Hagelmessung, die Vorhersage von Gewitterstürmen mit Hagel und die Modellierung von Hagelauswirkungen (also von Hagelschäden).
Die direkte Messung von Hagel ist schwierig, da er ein sehr lokales Phänomen ist und Hagelkörner nur kurz am Boden erhalten bleiben, bevor sie schmelzen. Um die Hagelerkennung zu verbessern, wurden im Projekt verschiedene Techniken wie Radarmessungen von Gewitterwolken (Abb. 1a), Hagelsensormessungen und Hagelmeldungen, die über die MeteoSchweiz-App eingehen, verglichen und kombiniert.
Hochauflösende Wettermodelle von MeteoSchweiz können Gewitterstürme und den auftretenden Hagel simulieren (Abb. 1c zeigt eine tägliche Hagelvorhersage um 8 Uhr morgens). Diese Hagelsimulationen wurden im Projekt analysiert und mit Hagelmessungen verglichen. Zudem lieferten Klimasimulationen Informationen über die Häufigkeit und Intensität von Hagelereignissen in einem um drei Grad wärmeren Klima.
Schliesslich modellierten die Forschenden mit den Hagelmessungen und Hagelsimulationen diverse Typen von Hagelschäden. Hierzu ist nicht nur wichtig, wo ein Hagelsturm eintritt und wie gross die Hagelkörner sind. Entscheidend ist auch, wo sich gefährdete Güter wie Getreidefelder, Fahrzeuge oder Gebäude befinden. Für die Schätzung von Hagelschäden an einem bestimmten Ort braucht es drei Komponenten. Zuerst muss die Grösse der Hagelkörner nach dem Ereignis gemessen oder durch eine Vorhersage ermittelt werden. Zudem benötigt man Informationen über die gefährdeten Objekte, also etwa die Anzahl der Gebäude mit vulnerablen Strukturen oder die Fläche an Getreidefeldern. Zuletzt müssen die Forschenden abschätzen, bei welcher Hagelkorngrösse ein gewisser Schaden an den gefährdeten Objekten erwartet werden kann. Durch das Zusammenführen dieser Komponenten ergibt sich die Schätzung des Hagelschadens, also z. B. die Anzahl der beschädigten Gebäude oder der betroffene Anteil der Getreidefelder. Mit dieser Methode lassen sich Hagelschäden nach spezifischen Hagelereignissen quantifizieren (Abb. 1b, beruhend auf Abb. 1a) oder Hagelschadensvorhersagen (impact-based forecasts) erstellen (Abb. 1d, beruhend auf Abb. 1c). Bei der Modellierung von Hagelschäden haben die Forschenden enorm von der Zusammenarbeit mit kantonalen Gebäudeversicherungen und Landwirtschaftsversicherungen profitiert. So konnten die Datenbasis verbessert und die für die Praxis nützlichsten Informationen erarbeitet werden.
Der Umgang mit der Unsicherheit
Eine wichtige Komponente von Wetter- und Hagelvorhersagen ist die Abschätzung und Kommunikation der Unsicherheit. Wettermodelle schätzen diese Unsicherheiten, indem sie die Wetterentwicklung mehrmals mit leicht unterschiedlichen Anfangsbedingungen simulieren (Ensemblevorhersagen). Abbildung 1c zeigt, welcher Anteil dieser Wettersimulationen eine Hagelkorngrösse von mehr als 1 cm vorhersagt (Farbskala). In Abbildung 1d ist die Hagelschadenvorhersage auf Kantonsebene zusammengefasst, wobei einzelne Vorhersagen den Stücken der Kreisdiagramme entsprechen und so die Unsicherheit veranschaulichen. Die Farbskala entspricht der Schätzung des Anteils an beschädigten Gebäuden. Zum Beispiel schätzt im Kanton Tessin eine der elf Vorhersagenläufe einen Prozentanteil an beschädigten Gebäuden von 1.58-5%, drei der elf Vorhersagenläufe schätzen 0.5-1.58%, usw.
Enge Zusammenarbeit mit Interessengruppen
Der enge Austausch mit Interessensgruppen aus der Wirtschaft und dem öffentlichen Dienst wird mit regelmässigen Meetings sichergestellt. Dabei geht es vor allem darum, den Alltagsnutzen der Forschung zu prüfen. Ein zentrales Instrument für den schnellen Austausch von Informationen ist ein Webseitenprototyp (bei Interesse: ), auf dem die Forschenden ihre Resultate und Produkte in Echtzeit teilen können. So können Nutzer und Nutzerinnen täglich auf diverse Informationen zugreifen, um sie mit eigenen Beispielen und offenen Fragen zu vergleichen (Beispiel in Abb. 1). Dieses schnelle Prototyping vereinfacht die Abstimmung mit den Stakeholdern.
Projektausblick
Ein weiteres Kernthema des Projekts ist die Frage, wie sich Hagelgewitter mit dem Klimawandel verändern. Sie wird derzeit erforscht und im ProClim Flash 81 behandelt. Ausserdem werden im November 2025 ausgewählte Resultate des scClim-Projekts in der Publikation der Klimaszenarien CH2025 von MeteoSchweiz und dem Netzwerk des Bundes für Klimadienstleistungen (NCCS)[2] veröffentlicht.
Das scClim-Projekt wird vom Schweizerischen Nationalfonds finanziert und dauert bis Ende 2025. Anfang 2026 findet ein Abschlussevent statt, bei dem sowohl die Stakeholder des Projekts als auch ein breiteres Publikum eingeladen sind. Interessierte können sich per Mail () für eine Teilnahme anmelden.
(Die Beiträge geben die Meinung der Schreibenden wieder und müssen nicht mit der Haltung der SCNAT übereinstimmen.)
