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01.03.2020 11:00

Mathematik wirbt Forschungsprojekt ein

Extreme Wetterereignisse präzise einschätzen

Von: Arne Claussen

Durch den Klimawandel werden extreme Wettereignisse häufiger, dennoch sind sie immer noch selten und entsprechend schwer zu bewerten. Mathematiker der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) wollen die Risikoeinschätzung solcher Ereignisse mit Hilfe der Extremwertstatistik verbessern. Sie kooperieren dazu im Rahmen des vom Bundesforschungsministerium geförderten bundesweiten Projekts ClimXtreme mit Meteorologen, Hydrologen und Statistikern.

Prof. Dr. Axel Bücher vom Lehrstuhl für mathematische Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie diskutiert mit seiner Doktorandin Leandra Zanger über einen statistischen Ansatz zur Risikoabschätzung von Extremwetterereignissen. (Foto: HHU / Christoph Kawan)

Der Klimawandel beeinflusst die Häufigkeit und Intensität extremer Wetterereignisse wie Dürren oder Starkregen. Neue statistische Methoden sollen dabei helfen, das Risiko solcher Ereignisse besser einschätzen zu können. Auch wenn die Anzahl solcher Ereignisse zunimmt, so sind sie doch weiterhin so selten, dass viele herkömmliche statistische Verfahren nicht greifen beziehungsweise zu unsicher sind.

Hier kommt das Feld der „Extremwertstatistik“ zum Tragen, die ein Hauptarbeitsgebiet von Prof. Dr. Axel Bücher und seiner Arbeitsgruppe am Lehrstuhl für mathematische Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie ist.

Die Düsseldorfer Mathematikerinnen und Mathematiker arbeiten am nun gestarteten Verbundprojekt ClimXtreme mit, das unter Federführung der Universität Bonn die Zusammenhänge des Klimawandels mit extremen Wetterereignissen erforschen will. Das Team um Prof. Bücher widmet sich darin den auftretenden statistischen Herausforderungen. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung von 2020 bis 2023 gefördert, die HHU erhält daraus Mittel von rund 190.000 Euro.

Im Rahmen von ClimXtreme arbeiten die HHU-Mathematiker eng mit Statistikern der TU Dortmund zusammen. Gemeinsam wollen sie vorhandene Wetterstationen und Messstellen auf statistische Gemeinsamkeiten im Hinblick auf die Risikoabschätzung untersuchen. Dies fließt in die statistische Auswertung der gewonnenen Daten ein, um die anschließenden meteorologischen Schlussfolgerungen valider zu machen.

Einige der Methoden, die in Düsseldorf entwickelt werden, sind über die konkrete Aufgabenstellung hinaus anwendbar. Prof. Bücher nennt ein Beispiel: „Unsere Ansätze können auch bei der Untersuchung von Märkten für risikobehaftete Wertpapiere zum Einsatz kommen.“ Die Extremwertstatistik, die auch auf umfangreiche Computersimulationen zurückgreift, hat sich inzwischen zu einer eigenständigen Forschungsrichtung innerhalb der Statistik mit hohem Anwendungsbezug entwickelt. Sie ist etwa für Investmentbanken und Rückversicherungen von großem Interesse.

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