Wetterderivate als Instrument der Risikosteuerung

Diplomarbeit von Nina Leistner

Einleitung:

Bereits in der griechischen und römischen Mythologie wurde dem Wetter besondere Bedeutung geschenkt. Sowohl der römische Gott Jupiter als auch der griechische Gott Zeus galten als „Wettergötter“. Sie sandten Regen und Stürme, schickten Blitze und Donner. Opfergaben waren damals die beste Lösung, um die Götter friedlich zu stimmen. Was sich die Griechen und Römer von Opfergaben erhofften, können heutzutage sog. Wetterderivate ermöglichen: die Vermeidung ökonomischer Nachteile, welche durch unerwünschte Wetterentwicklungen entstehen.

Wetterderivate wurden entwickelt, um Umsatz- und Gewinnrisiken, welche sich durch die Unsicherheit über das Wetter ergeben, effizient abzusichern. Die Kernidee von Wetterderivaten und das Neue an diesem Instrument ist das Hedging von Mengen- bzw. Volumenrisiken. Vereinfacht dargestellt ergibt sich der Umsatz eines Unternehmens aus der Menge der abgesetzten Produkte, multipliziert mit den entsprechenden Preisen. Während die Absicherung von Preisrisiken bereits seit Jahrzehnten zum Standard eines jeden Risikomanagements gehört, sind derivative Intsrumente zum Hedging der Mengenrisiken noch nicht allgegenwärtig in den Blickpunkt gerückt.

Aufgrund der Liberalisierung der Energiemärkte ist das Risikobewusstsein der hiesigen Marktteilnehmer gestiegen. Um weiterhin Wachstumskapital verfügbar zu machen, sehen sich die Energieversorgungsunternehmen (EVUs) zunehmend gezwungen, ihren Eigentümern verlässliche Prognosen ihrer Erträge zu liefern. Da deregulierte Märkte ausgeprägte Preisschwankungen, unkalkulierbare Absatzverluste und viele weitere Risiken mit sich bringen, steigt das Interesse an neuen Alternativen der Risikosteuerung.

Das Mengenrisiko von EVUs wird zusätzlich verschärft durch die Wetterabhängigkeit der Energienachfrage. Diverse Wetterfacetten, wie z. B. Temperatur, Niederschlag oder Bedeckungsgrad haben direkten Einfluss auf den Stromverbrauch von privaten Haushalten und Unternehmen. Dieses Risiko wäre zu vernachlässigen, wenn verlässliche Wetterprognosen existent wären. Derzeit kann das Wetter mit hoher Genauigkeit lediglich für einen Zeithorizont von etwa fünf Tagen vorhergesagt werden. Die Energieversorgung hingegen wird zum überwiegenden Teil bereits Monate vor der physischen Lieferung abgewickelt.

In der früheren, staatlich regulierten Marktstruktur besaßen EVUs die Möglichkeit, auf für sie unvorteilhafte Wetterentwicklungen mit Preiserhöhungen zu Lasten der Konsumenten zu reagieren. Das heutige, auf Wettbewerb ausgerichtete Marktumfeld lässt derartige Maßnahmen zur Kompensation von witterungsbedingten Umsatzausfällen nicht länger zu.

Aus diesem Grund entwickelte sich im Energieversorgungssektor Mitte der 90er Jahre eine dem Begriff „Wetterderivat“ zuzuordnende Klasse von Finanzinstrumenten, welche das Hedging von Wetterrisiken auf marktwirtschaftlicher Basis ermöglicht.

Gang der Untersuchung:

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, einen komprimierten Überblick über den Einsatz von Wetterderivaten als Risikosteuerungsinstrumente für EVUs zu geben. Diesbezüglich sollen Wetterrisiken aus deren Blickwinkel dargestellt sowie Möglichkeiten aufgezeigt werden, diese in ihr betriebliches Risikomanagement integrieren zu können. Ebenfalls werden die vorherrschenden Marktkonstellationen sowie die bislang hauptsächlich angewandten Produkte vorgestellt. In diesem Zusammenhang soll gezeigt werden, dass sich der Markt für Wetterderivate noch in einem Entwicklungsprozess befindet und erhebliche Schwachstellen aufweist. Diese werden kritisch analysiert.

Fallbeispiele sollen die Einsatzmöglichkeiten von Wetterderivaten in der Energiebranche verdeutlichen.

Diese Arbeit gliedert sich in vier Teile. In Kapitel 2 erfolgt zunächst eine Einführung in die theoretischen Grundlagen sowohl des integrierten (Wetter-)-Risikomanagements als auch der allgemeinen Derivatestrukturen. Anschließend werden im Kontext von Wetterderivaten die Begriffe „Finanzderivat“, „Wetterderivat“ und „Versicherung“ voneinander abgegrenzt und definiert.

Kapitel 3 greift den weiten Themenkreis der Wetterderivate auf. Zunächst wird das Einsatzmotiv für die Nutzung dieses derivativen Instruments erläutert. Im Anschluss daran werden mit den verschiedenen Wetterindizes die wichtigsten Basiswerte vorgestellt. Es folgt eine Darstellung der in der Praxis am häufigsten gehandelten derivativen Produkte, deren Konstruktion und Funktionsweise. Ebenfalls gibt dieses Kapitel einen Überblick über den noch jungen Wetterrisikomarkt.

Zum einen werden Transaktionszahlen und Marktvolumina bisher gehandelter Wetterrisiken analysiert, zum anderen werden Marktteilnehmer und Handelsplätze beleuchtet. Hierbei liegt das Hauptaugenmerk auf dem Aufzeigen von Schwachstellen in diesem Bereich, welche kritisch analysiert werden. Es wird sowohl auf die Probleme des Risikomanagements bzgl. der Qualität von historischen Wetterdaten als auch auf das Fehlen einer allgemein akzeptierten Methode zur Preisfindung bei Wetterderivaten eingegangen.

In Kapitel 4 werden die Einsatzmöglichkeiten von Wetterderivaten in der Energiebranche anhand zweier Beispiele verdeutlicht. Es wird aufgezeigt, wie mittels Kauf einer Put-Option bzw. Anwendung eines Zero-Cost-Collar witterungsbedingte Umsatzeinbußen verstetigt werden können.

Im abschließenden Kapitel 5 wird ein Fazit der bisherigen Erkenntnisse des Wetterrisikomanagements gezogen sowie eine Prognose bzgl. der weiteren Entwicklung des Wetterrisikomarktes abgegeben.

Inhaltsverzeichnis:

Inhaltsverzeichnis:

Textprobe:

Kapitel 3.4.2, Wetterdaten: „Des Abends sprecht ihr: Es wird ein schöner Tag werden, denn der Himmel ist rot. Und des Morgens sprecht ihr: Es wird heute Ungewitter sein, denn der Himmel ist rot und trübe.“ Dieses Bibelzitat ist ein uraltes Beispiel für den Versuch einer meteorologischen Vorhersage basierend auf empirischen Beobachtungen. Bis zum 17. Jahrhundert wurde das Wetter durch qualitative Beschreibungen vorhergesagt. Eine Vielzahl von altertümlichen Redewendungen greift diese Art der Wettervorhersage auf. Doch mit der Einführung von Messinstrumenten, mit denen Wetterdaten ermittelt werden, wurde die Meteorologie zu einer quantitativen Wissenschaft.

In Deutschland ist der Deutsche Wetterdienst (DWD) mit der Gewinnung von Wetterdaten betraut. Der DWD betreibt hierzu flächendeckend 173 Wetterstationen, welche teilweise rund um die Uhr mit DWD-Personal besetzt sind. Hinzu kommen 3700 Wetterstationen mit ehrenamtlichen Beobachtern, 1500 phänologische Beobachtungsstellen und 16 Wetterradarstandorte. Um verlässliche Wetterprognosen zu erzielen, arbeitet der DWD international im Rahmen der World Meteorological Organization (WMO) mit 186 Wetterdiensten zusammen.

Zur Stammkundschaft gehört die Energiewirtschaft, denn etwa 150 EVUs aller Größenordnungen beziehen die benötigten Wetterdaten vom DWD. Hierbei handelt es sich sowohl um Kurzfrist- und Mittelfristprognosen als auch um gemessene, historische Wetterdaten.

Bei der Quantifizierung von Wetterrisiken spielen registrierte Wetterdaten eine entscheidende Rolle. Nicht nur für die Bemessung des eigenen Wetterexposures, sondern auch für die Preisanalyse von Wetterderivaten, ist die Verwendung von zuverlässigen und in sich konsistenten Wetterdaten für ein Unternehmen entscheidend. Unterschiede in der Länge der Wetterdatenreihe, ihrer Qualität und in den Kosten der Datenbeschaffung können im Hinblick auf die beiden zuvor genannten Aspekte erhebliche Ergebnisunterschiede hervorrufen.

Die Existenz hoch qualitativer Datenreihen über einen möglichst langen Zeitraum ist Grundlage einer Wettermodellierung. Jedes Unternehmen muss die relevante Länge der historischen Wetterdaten jedoch individuell bestimmen. Bei zu kurzen Zeitreihen besteht die Gefahr, dass wertvolle historische Wetterinformationen keine Berücksichtigung finden. Daher sollten möglichst lange Datenreihen, welche langfristige Volatilitäten und Trends erkennen lassen, verwendet werden.

Die unterschiedlichen Längen der verwendeten historischen Datenserien haben insbesondere Einfluss auf die Preisfindung von Wetterderivaten. EVUs quantifizieren ihr Wetterrisiko auf Basis von Wetterdatenreihen mit einer Historie von 20 bis 30 Jahren. Andere Marktteilnehmer können aber abweichende Vorstellungen bzgl. der zu verwendeten Datenbasis haben. Dennoch wurde ein Konsens zwischen den Marktteilnehmern getroffen. In den individuell entwickelten Bewertungsmodellen werden Datenreihen von ca. 30 Jahren zwecks Analyse zugrunde gelegt.

Da die Messung und Archivierung von Wetter- und Klimadaten nicht ursprünglich zum Zweck der Bewertung von Wetterderivaten erfolgte, weisen die historischen Datenbestände Fehler und Datenlücken auf. Daher können historische Daten nicht eins zu eins für die Bewertung von Wetterderivaten herangezogen werden. Im Rahmen einer Datenbereinigung durch Anwendung von Interpolationsverfahren lassen sich diese Qualitätsmängel allerdings korrigieren.

Zum einen werden Datenpunkte von räumlich nahe gelegenen Wetterstationen zur Bestimmung von Ersatzwerten für fehlende Daten herangezogen. Zum anderen dienen in zeitlicher Nähe gelegene Datenpunkte der Berechnung der fehlenden Werte in der zu korrigierenden Zeitreihe. Diskontinuitäten, welche bspw. durch den Austausch von Messinstrumenten oder der Standortverlegung der Wetterstation verursacht werden, müssen ebenso zum Zweck der Wettermodellierung bereinigt werden.