Starkniederschläge und ihre Auswirkungen gehören zu den schadenreichsten Naturgefahren in der Schweiz [WSL 2026]. Für den Schutz der Bevölkerung vor Hochwassern, Murgängen und Lawinen werden deshalb quantitative Grundlagen über das Klima von Starkniederschlägen benötigt. Gefahrenkarten, zum Beispiel, werden mit Hilfe von hydrologischen Simulationen für extreme Niederschlagsereignisse erstellt. Und damit Abwassernetze im Ereignisfall das Regenwasser ableiten können bevor grosser Schaden entsteht, werden sie mit Hilfe von Statistiken über Starkregen ausgelegt. Behörden, Ingenieure und Versicherungen benötigen für ihre Planungs- und Dimensionierungsaufgaben detaillierte Informationen über die Intensität von seltenen Starkniederschlägen.

Kurz oder lange, selten oder extrem selten?

Die Auswirkungen eines Starkniederschlags hängen massgeblich von der Dauer des Ereignisses ab. Ein kurzzeitiges Sommergewitter kann Bäche über die Ufer treten lassen und städtische Abwassersysteme an ihre Grenzen bringen. Ein Dauerregen kann dagegen zu Hochwassern entlang von grösseren Flüssen und Seen führen. Klimatologische Grundlagen werden deshalb für Niederschläge unterschiedlicher Dauer benötigt. Für Baunormen der Liegenschaftsentwässerung sind Niederschlagspitzen über wenige Minuten relevant, für Hochwasserdämme an Bächen primär solche über einige Stunden. Für den Hochwasserschutz entlang von Flüssen und Seen schliesslich sind es vor allem Ereignisse mit einer Zeitdauer von einem bis mehrere Tage.

Klimatologische Grundlagen zu Starkniederschlägen werden in Form von sogenannten Wiederkehrwerten X zu einer Wiederkehrperiode T angegeben. Dabei ist X diejenige Niederschlagsmenge (in mm, resp. Liter pro m2), welche in einem einzelnen Jahr mit einer Wahrscheinlichkeit von 1/T überschritten wird (T in Jahren). In Zürich Kloten, zum Beispiel, beträgt der 20-jährliche Niederschlag über eine Zeit von 60 Minuten 43 mm. Diese Menge wird dort also im langjährigen Durchschnitt einmal pro 20 Jahre übertroffen. Für die genannten Planungs- und Dimensionierungsaufgaben werden nun Wiederkehrwerte für verschiedene Wiederkehrperioden benötigt, typischerweise für T=2 bis T=300 Jahre. Bei Risiken mit sehr hohem Schadenpotential sind die Wiederkehrwerte zu langen Wiederkehrperioden von besonderem Interesse (T=50, 100, 300 Jahre), weil in diesem Fall eine Schutzmassnahme einem erhöhten Sicherheitsanspruch genügen soll. 

Wiederkehrwerte als Karten

MeteoSchweiz hat kürzlich neue, umfassende Klimagrundlagen zu Starkniederschlägen veröffentlicht. Darin werden Wiederkehrwerte auf einem 1-km-Raster in Karten dargestellt, flächendeckend über der Schweiz und dem grenznahen Ausland. Die Karten sind auf der Daten- und Analyseplattform des Hydrologischen Atlas der Schweiz (Karte B04) verfügbar und können dort interaktiv erkundet werden (Abb. 1, siehe auch Begleittext zur Karte B04, Fukutome et al. 2026). Die Resultate können als Bilder und auch als Datensatz auch auf der Webseite von MeteoSchweiz heruntergeladen werden, inklusive den Angaben zur Unsicherheit der Wiederkehrwerte. Berechnet wurden die Karten für zehn verschiedene Niederschlagsdauern, von 2 Minuten bis 72 Stunden. Sie beschreiben also die Verhältnisse für ganz unterschiedliche Ereignisarten, von Einzelzellen bis zu synoptischen Dauerregen. Die Wiederkehrwerte sind für neun verschiedene Wiederkehrperioden von T=2 Jahre bis T=300 Jahre dargestellt. Die Karten informieren also über die Intensität von moderat seltenen bis zu extrem seltenen Ereignissen. 

Herausforderungen und Methodik

Aussagen zur Intensität von extrem seltenen Starkniederschlägen sind offensichtlich ein ziemliches Wagnis. Verlässliche Messungen des Niederschlags in hoher Zeitauflösung reichen bis maximal 1980 zurück, nur 45 Jahre. Man muss deshalb davon ausgehen, dass ein Niederschlagsereignis mit einer Wiederkehrperiode von 100 Jahren oder mehr, an weniger als der Hälfte der Stationen überhaupt erst aufgetreten und damit gemessen wurde. Kommt dazu, dass im Gebirgsland Schweiz die Niederschlagsverhältnisse schon über relativ kurze Distanzen stark ändern und damit die Messungen an einem Ort nur beschränkt repräsentativ sind für das Klima in der weiteren Umgebung. Schliesslich beträgt die maximale Zeitauflösung bei langen Messreihen lediglich 10 Minuten. Über 2- oder 5-Minuten Starkniederschläge liegen also keine Langzeitdaten vor. Alle diese Herausforderungen verlangen nach einer Analyse-Methode, welche die Daten des gesamten Messnetzes geschickt kombiniert, resp. integriert.

Für die neuen Wiederkehrwert-Karten der MeteoSchweiz wurde eine Methode der räumlichen Extremwertstatistik entwickelt [Frei & Fukutome 2026]. Dabei wird eine geeignete Häufigkeitsverteilung geschätzt. Die geographischen Unterschiede der Verteilung werden ermittelt, indem die Verteilungsparameter zu bekannten räumlichen Mustern in Beziehung gesetzt werden (z.B. Meereshöhe, mittlerer Niederschlag, Klimaregionen). Die Schätzung erfolgt in einem Guss aus den Daten des gesamten Messnetzes, womit die Resultate an jedem Punkt von Beobachtungen an vielen Messtationen informiert sind. Für die 2-Minuten und die 5-Minuten Niederschläge werden die Häufigkeitsverteilungen aus denjenigen für die kurzen, aber beobachteten Niederschlagsdauern (20- bis 10 Minuten) abgeleitet [Methodenbericht]. 

Schätzungen zu seltenen Ereignissen sind naturgemäss sehr unsicher. Mit der verwendeten Methode ist es möglich die Unsicherheit der Wiederkehrwerte zu quantifizieren. Diese Information ist in den Visualisierungsplattformen als 95% Konfidenz-Intervall für jeden Kartenpunkt mit dargestellt (siehe Beispiel in Titelbild). Es zeigt sich, dass bei grossen Wiederkehrperioden (T ≥ 50 Jahre) sowie in Gebieten, die weit entfernt sind von Messstationen, die Unsicherheiten sehr gross sind. Zum Teil liegen die Grenzen des Konfidenzintervalls mehr als 25% neben dem geschätzten Wiederkehrwert (siehe Beispiel in Abb. 1). Für Anwender der neuen Klimagrundlagen kann es deshalb relevant sein, die Unsicherheit eines Wiederkehrwertes bei der Abschätzung möglicher Auswirkungen mit zu berücksichtigen.

Die Hotspots der Starkniederschläge in der Schweiz

Die neuen Klimagrundlagen geben interessante Einblicke über das Klima von Starkniederschlägen in der Schweiz (siehe Abb. 2). Sowohl bei kurzen wie bei langen Ereignissen gibt es grosse regionale Unterschiede. Im Tessin, dem Hotspot der Starkniederschläge in der Schweiz, sind die Wiederkehrwerte des 100-jährlichen Niederschlags typischerweise um einen Faktor vier grösser als in inneralpinen Tälern (Wallis und Engadin). Die Muster unterscheiden sich jedoch deutlich zwischen den Dauern. Kurzzeitige Niederschläge aus Gewittern (10 und 60 Minuten) sind im Südtessin am intensivsten. Auch der Alpennordrand, das angrenzende Mittelland und der Jura sind von stärkeren Gewittern betroffen. Bei den Dauerniederschlägen (24 bis 72 Stunden) findet man hingegen das Maximum im Tessin weiter nordwestlich (Valle Maggia, Valle Toce). Auf der Alpennordseite ist nur der östliche Teil der Voralpen ausgezeichnet. Anders als bei den kurzen Dauern sind bei den Dauerniederschlägen die besonders betroffenen Gebiete im Norden und Süden über den Alpenkamm miteinander verbunden. Das Mitteland schliesslich ist im Vergleich zum Alpenrand viel weniger von starken Dauerniederschlägen betroffen, die Wiederkehrwerte dort sind nur wenig grösser als im Innern der Alpen. Der Übergang zwischen den Mustern für Kurz- und Langzeit-Niederschläge ist fliessend (z.B. 6 Stunden in Abb. 2).

Es überrascht nicht, dass sich auch die jahreszeitliche Verteilung zwischen den verschiedenen Dauern markant unterscheidet. Auf der MeteoSchweiz-Website sind die Karten separat für die Jahreszeiten verfügbar. Bei den kurzzeitigen Niederschlägen gibt es ein klares Maximum im Sommer. Intensive Dauerniederschläge dagegen, kommen von Frühling bis Herbst vor. Südlich der Alpen sind die Wiederkehrwerte für 48-Stunden und 72-Stunden Niederschläge im Herbst und Frühling sogar grösser als im Sommer.

Ein Projekt mit Partnern

Die neuen Klimagrundlagen zu Starkniederschlägen in der Schweiz sind das Resultat einer mehrjährigen Entwicklung. Sie wurde in mehreren Projekten bei MeteoSchweiz realisiert, u.a. einem Programm des Bundes [OWARNA], und zum Teil auch in Zusammenarbeit und mit Unterstützung von externen Partnern, etwa mit Nutzergruppen im Ingenieurwesen (SIA, Suissetec), dem Gewässerschutz (VSA), mit der Präventionsstiftung der kantonalen Gebäudeversicherungen und dem Bund (BAFU, MeteoSchweiz) [Projektseite]. Die interaktive Visualisierung der Resultate auf hydromaps.ch wurde vom Hydrologischen Atlas der Schweiz realisiert.

Die neuen Karten der Wiederkehrwerte ersetzen und erweitern frühere Grundlagen zu Starkniederschlägen aus den 1990er Jahren (Tafel 2.4 im Hydrologischen Atlas der Schweiz). Damals waren nur Karten für 24-Stunden und 1-Stunden Niederschläge verfügbar. Die neuen Karten zeigen deutlich mehr räumliche Details und die Muster weichen zum Teil erheblich von den alten Karten ab. Allfällige Unterschiede lassen sich mit der eingeschränkten Datenlage von damals, sowie mit Vorbehalten zur verwendeten Analysemethode erklären [Begleittext zur Karte B04, Fukutome et al. 2026]. Die neuen Klimagrundlagen haben deshalb einige Kantone veranlasst, gewisse Planungs- und Dimensionierungsentscheide von früher nochmals zu prüfen. Diese Situation unterstreicht den Wert von qualitativ hochwertigen Klimamessungen und von theoretisch fundierten Datenanalysen für unsere Gesellschaft.

Referenzen

• Frei C., S. Fukutome, 2026: Mapping extreme return levels of 24-hour precipitation in a region of complex topography. J. Geophys. Res. (to be submitted).
• Fukutome S., Alouini S., Frei C., 2026: Extreme Punktniederschläge. Begleittext zur Karte B04 der Daten- und Analyseplattform des Hydrologischen Atlas der Schweiz.
• WSL 2026: Unwetterschadens-Datenbank der Schweiz. Eidg. Institut für Wald, Schnee und Landschaft WSL.

Weiterführende Links

• Extremwertanalysen an der MeteoSchweiz
• HADES Daten- und Analyseplattform
• Methode für Kurzzeit Niederschlagsextreme – PDF
• Projekt Normen für kurzzeitige Niederschläge
• Räumliche Klimaanalysen bei MeteoSchweiz