Modellierung von Metallbeständen und -strömen: Eine Übersicht über dynamische Methoden der Materialflussanalyse

Die dynamische Materialflussanalyse (MFA) ist eine häufig verwendete Methode zur Bewertung vergangener, gegenwärtiger und zukünftiger Bestände und Ströme von Metallen in der Anthroposphäre. In den letzten fünfzehn Jahren hat die dynamische MFA zur Verbesserung des Wissens über die Mengen, Qualitäten und Standorte von metallhaltigen Gütern beigetragen. Dieser Artikel präsentiert eine Literaturübersicht der in 60 dynamischen MFAs von Metallen angewandten Methoden. Die Übersicht basiert auf einem standardisierten Modellbeschreibungsformat, dem ODD-Protokoll (Überblick, Entwurfskonzepte, Einzelheiten). Wir konzentrieren uns darauf, einen umfassenden Überblick über Modellierungsansätze zu geben und strukturieren diese nach wesentlichen Aspekten, wie der Behandlung der Material dissipation, der räumlichen Dimension der Ströme oder der Datenunsicherheit. Die überprüfte Literatur weist ähnliche grundlegende Modellierungsprinzipien auf, jedoch sehr unterschiedliche Extrapolationsmethoden. Zu den Grundprinzipien gehören die Berechnung der Abflüsse des in Benutzung befindlichen Bestands auf der Grundlage von Zufluss- oder Bestandsdaten und einer Lebensdauerverteilungsfunktion. Zur Extrapolation von Beständen und Strömen wenden Autoren konstante, lineare, exponentielle und logistische Modelle oder Ansätze an, die auf sozioökonomischen Variablen basieren, wie Regressionsmodelle oder die Hypothese der Nutzungintensität. Die Berücksichtigung und Behandlung weiterer Aspekte, wie Dissipation, räumliche Verteilung und Datenunsicherheit, variiert erheblich und hängt stark von den Zielen jeder Studie ab.