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Top-Down

Nachfrage wird durch Weltbevölkerungswachstumund Wirtschaftsentwicklung bestimmt

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Lebensmittel PhosphorEine systemdynamische Betrachtung

1 Problematik

Phosphor und darauf basierende Produkte werden zunehmend als kritische Wertstoffe wahrgenommen, Studien sehen den „Peak Phosphorus“ bereits überschritten [Cordell 2011, Déry 2007]. Hieraus ergeben sich Überlegungen, wo Potentiale für die Rückgewinnung von Phosphor liegen und wie eine Steigerung der Nutzungseffizienz zu erreichen ist. Die Fraunhofer-Projektgruppe IWKS arbeitet vor diesem Hintergrund an einem auf „System Dynamics“ basierenden Computermodell zur Untersuchung des globalen Phosphorsystems.

Modellvarianten

Modellkonzeption

Welche Faktoren beeinflussen das Verhalten des globalen Phosphorsystems? Welche Faktoren treiben die Nachfrage nach Phosphaten? Welche Potentiale für P-Rückgewinnung bestehen? Welche Strategien entschärfen Risiken für die Phosphat-Versorgung und fördern wirtschaftliche Entwicklung?

2 Forschungsfragen

3 Methodik

4 Fazit

B.Sc. Philipp SteverdingProf. Dr. Stefan Gäth

Fraunhofer-Projektgruppe IWKSAlzenau, Deutschland

Wesentliche Akteure und deren Handlungsoptionen werden in diesem Zusammenhang in einen funktionalen Kontext gebracht. Hieraus ist es unmittelbar möglich, das zukünftige Verhalten des Phosphormarktes zu bewerten.Das Modell dient Entscheidungsträgern in Politik, Wissenschaft und Wirtschaft demnach zur gezielten Verknüpfung und Entwicklung wirtschaftlicher sowie innovativer Ideen.

[Cordell 2011]: D. Cordell, S. White (2011) Peak Phosphorus: Clarifying the Key Issues of a Vigorous Debate about Long-Term Phosphorus Security. In: Sustainability. Basel; Switzerland: MDPI AG. [Déry 2007]: P. Déry, B. Anderson (2007) Peak phosphorus. In: Energy Bulletin. Santa Rosa, United States: Post Carbon Institute.

Bottom-Up

Nachfrage wird maßgeblich durch Nutzungsformen bestimmt: Dünge-, Futter-, Lebensmittel, etc.

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Ökonomie

Energiekosten des Abbaus und des Transports sowie Grenzkosten und Marktpreise von Phosphatgestein berechnet werden berechnet. Diese und weitere Daten werden genutzt, um in Abhängigkeit der Rückge-winnungsverfahren die Profitabilität von P-Recycling zu bewerten.

Materialflüsse & -lager

Zur Modellierung von Material-strömen werden Informationen zu Ressourcen und Reserven nach USGS-Nomenklatur ausgewertet. Dabei werden auch Verluste im Laufe der gesamten Wertschöpfungskette berücksichtigt. Eine globale Betrachtung ist demnach gegeben.

Nachfrage

Definierte Modellvarianten spiegeln die Nachfrageseite nach Phosphor und dessen Verwendungen wieder. Maßgebliche Einflussgrößen sind hierbei Entwicklung der Welt-bevölkerung, globale Wirtschafts-leistung sowie unterschiedliche Nut-zungsformen und -entwicklungen des Lebensmittels Phosphor .

Das Phosphorsystem ist in nachfolgende vier Teilmodelle unterteilt:

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Kontakt

Abbau & Produktion

In Kombination der Faktoren/Teil-modelle wird gleichzeitig der zu erwartende Abbau und die potentielle Produktion von Phosphor simuliert. Die Nachfrage-, Angebots-, Abbau- und Produktionssituation bilden wesentliche Indikatoren der zukünftigen Entwicklung.

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Erste Initiative der Vernetzung bildet die Gründung der DPP

Dies sind Fragen mit denen wir uns systematisch beschäftigen.