Klimarisikomanagement - Akzeptanz und Potential satellitenbasierter Indexversicherungen in Deutschland
Climate risk management - Acceptance and potential of satellite-based index insurance in Germany
by Eike Florenz Nordmeyer
Date of Examination:2024-05-13
Date of issue:2025-03-27
Advisor:Prof. Dr. Oliver Mußhoff
Referee:Prof. Dr. Oliver Mußhoff
Referee:Prof. Dr. Achim Spiller
Persistent Address:
http://dx.doi.org/10.53846/goediss-11171
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Abstract
English
Although drought is the most relevant production risk for farmers in Germany, the demand for weather index insurance remains very low. Given that basis risk is known to be one of the main inhibiting factors of farmers’ demand, researchers have turned their attention to satellite data. Previous research has shown that satellite data can enhance the hedging effectiveness of index insurance and thereby reduce the basis risk compared to meteorological observations. In contrast to index insurance based on meteorological observations such as precipitation, satellite data are available independently of the density of weather stations. However, farmers’ perceptions and specific preferences remain to be investigated. Therefore, the first part of this doctoral thesis focuses on farmers’ acceptance of satellite-based index insurance based on primary data from 127 German farmers. In particular, the first paper examines farmers’ gradual perceived usefulness of satellite-based index insurance in general. The results indicate that the average farmer perceives the use of satellite data for index insurance as useful. Moreover, farmers’ education, trust in index insurance products and previous affectedness by drought- related income losses show a statistically significant effect on the gradual perceived usefulness. The second paper investigates farmers’ preferences for a satellite-based compared to a precipitation-based index insurance by conducting a choice experiment. In addition, farmers’ preferences for a partial subsidization of insurance premiums within the scope of the Common Agricultural Policy are analyzed. The results show a preference for the satellite-based and precipitation-based index insurance compared to no insurance. On average, the farmers have a statistically significant higher preference for the satellite-based compared to the precipitation-based index insurance. With respect to the partial subsidization of insurance premiums, farmers are more sensitive to subsidizing satellite-based index insurance on average. By eliciting the heterogeneity in farmers’ preferences, one third of the farmers were identified with a higher preference for the satellite-based index insurance, while about 50% were indifferent. The second part of this doctoral thesis focuses on the potential of satellite-based index insurance. The third paper examines the status quo of the surveyed farmers’ intention to insure against drought. According to the results, a large increase in the proportion of farmers having drought insurance is not expected in the short term. Nevertheless, a high percentage is potentially interested in drought insurance. Being interested in drought insurance depends statistically significantly on farmers’ gender, the share of rented land, experienced income losses, the trust in index insurance products and the farmers’ individual risk attitude. The fourth paper analyzes the hedging effectiveness of three satellite-retrieved vegetation health indices compared to a precipitation index using winter wheat yield records from 79 farms across Northern and Eastern Germany. Particularly, the Vegetation Condition Index (VCI), the Temperature Condition Index (TCI), and the Vegetation Health Index (VHI) were investigated. The results show that the TCI and VHI enhance the hedging effectiveness and reduce the basis risk in a statistically significant way on average. The basis risk reduction potential of the TCI and VHI is considerably higher in regions with sandy soils in Brandenburg or Saxony-Anhalt, while no statistically significant effect on the basis risk was found for farmers in Lower Saxony. Based on the four papers, conclusion for insurers, policy makers and researchers are provided.
Keywords: discrete choice experiment; hedging effectiveness; index insurance; risk management; risk analysis; satellite data; transtheoretical model; vegetation health indices
German
Obwohl Trockenheit das wichtigste Produktionsrisiko für landwirtschaftliche Betriebe in Deutschland darstellt, ist die Nachfrage nach Wetterindexversicherungen sehr gering. Um das Basisrisiko als bekanntes Nachfragehemmnis zu reduzieren, werden Satellitendaten diskutiert. Satellitendaten können die Hedging-Effektivität von Indexversicherungen im Vergleich zu Wetterstationsdaten potentiell erhöhen und somit das Basisrisiko reduzieren. Im Gegensatz zu Wetterstationsdaten wie Niederschlag sind Satellitendaten unabhängig von der Dichte des Wetterstationsnetzes verfügbar. Allerdings bedarf es einer Identifizierung der Wahrnehmung von sowie der Präferenzen für satellitenbasierte Indexversicherungen. Daher befasst sich der erste Teil dieser Dissertation mit der Akzeptanz von satellitenbasierten Indexversicherungen basierend auf Umfragedaten von 127 landwirtschaftlichen Betrieben. Der erste Beitrag analysiert den graduellen wahrgenommenen Nutzen der Implementierung von Satellitendaten in Indexversicherungen im Allgemeinen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Implementierung von Satellitendaten im Durchschnitt als nützlich empfunden wird. Ferner beeinflussen das Bildungsniveau, das Vertrauen in Indexversicherungsprodukte und dürrebedingte Einkommensverluste den graduellen wahrgenommenen Nutzen statistisch signifikant. Der zweite Beitrag untersucht die spezifischen Präferenzen für eine satellitenbasierte im Vergleich zu einer niederschlagsbasierten Indexversicherung mit Hilfe eines Choice Experiments. Darüber hinaus werden die Präferenzen für eine Teilsubventionierung der Versicherungsprämien im Rahmen der Gemeinsamen Agrarpolitik analysiert. Die Ergebnisse zeigen eine Präferenz für sowohl die satellitenbasierte als auch die niederschlagsbasierte Indexversicherung im Vergleich zu keiner Versicherung. Konkret haben die Landwirtinnen und Landwirte durchschnittlich eine statistisch signifikant höhere Präferenz für die satellitenbasierte Indexversicherung. Auch bei der Teilsubventionierung der Versicherungsprämien zeigt sich eine stärkere Hebelwirkung für die satellitenbasierte Indexversicherung. Mit Blick auf die Heterogenität in den Präferenzen weist ein Drittel der Landwirtinnen und Landwirte eine höhere Präferenz für die satellitenbasierte Indexversicherung auf, während etwa 50% indifferent sind. Der zweite Teil der Dissertation befasst sich mit dem Potenzial von satellitenbasierten Indexversicherungen. Im dritten Beitrag wird dazu der Status quo der Versicherungsintention der befragten Landwirtinnen und Landwirte gegen Dürre untersucht. Demnach ist ein großer Anstieg des Anteils der versicherten Betriebe kurzfristig nicht zu erwarten. Dennoch ist ein hoher Prozentsatz potenziell an einer Dürreversicherung interessiert. Das potentielle Interesse hängt dabei statistisch signifikant vom Geschlecht, dem Anteil an gepachtetem Land, dürrebedingten Einkommensverlusten, dem Vertrauen in Indexversicherungsprodukte und der individuellen Risikoeinstellung ab. Der vierte Beitrag analysiert die Hedging-Effektivität von drei satellitenbasierten Vegetationsindices im Vergleich zu einem Niederschlagsindex anhand von Winterweizenertragsdaten von 79 Betrieben in Nord- und Ostdeutschland. Untersucht werden der Vegetation Condition Index (VCI), der Temperature Condition Index (TCI) und der Vegetation Health Index (VHI). Dabei können der TCI und der VHI die Hedging-Effektivität im Durchschnitt statistisch signifikant erhöhen und das Basisrisiko somit reduzieren. Die Reduktion des Basisrisikos durch den TCI und den VHI ist in Regionen mit sandigen Böden wie Brandenburg oder Sachsen-Anhalt am höchsten, während für landwirtschaftliche Betriebe in Niedersachsen kein statistisch signifikanter Effekt zu beobachten ist. Auf der Grundlage der vier Beiträge werden Schlussfolgerungen für Versicherungsanbieter, Politik und die weiterführende Forschung getroffen.
Schlagwörter: Discrete Choice Experiment; Hedging-Effektivität; Indexversicherungen; Risikomanagement; Risikoanalyse; Satellitendaten; Transtheoretisches Modell; Vegetationsindices
