Der Beitrages befasst sich mit der Entwicklung eines Modells zur qualitativen und quantitativen Erfassung und Beschreibung von Stofflagern und Stoffströmen im Baubereich am Beispiel von Gips. Ziel ist es, das Vorkommen eines Stoffes im Stofflager so zu beschreiben, dass eine Bewertung in bezug auf die Eignung zur Kreislaufführung möglichg wird und unmittelbar daraus Ansatzpunkte für gezielte Maßnahmen zur Optimierung des Stoffstroms im Sinne der Kreislaufwirtschaft abgeleitet werden können. Dabei wird von der rein quantitativen Betrachtung einer stofflichen Durchmischung zugunsten eines multikriteriellen Ansatzes zur Beschreibung der Dispersion, das neben den technologischen auch die ökonomischen, sozialen und informatorischen Aspekte eines Stoffstrommanagements berücksichtigt, abstrahiert. Über die Stoffströme der Zukunft werden Szenarien angestellt, die sich einerseits aus Annahmen über die Dynamik der Abgänge bereits im Stofflager befindlicher Stoffe ableiten lassen und andererseits aus Hypothesen über Angebot und Nachfrage nach Stoffen gebildet werden können. Hierzu wird der Begriff des Dispersionsgrads eingeführt, der mit Hilfe qualitativer Parameter Art und Ausmaß der Verteilung eines Stoffes in einem Produkt unter dem Gesichtspunkt einer effizienten Kreislaufführung beschreibt. Für eine Dynamisierung des Modells wird die durchschnittliche Lebensdauer eines Produkts sowie dessen Streuung geschätzt. Zur Schätzung der Mengen eines Stoffes wird eine systemische Darstellung herangezogen, so dass die bestehende Datenunsicherheit sowohl durch Top-Down- und Bottom-Up-Ermittlungen als auch durch einen Systemvergleich mit anderen Stoffströmen minimiert wird. Die Modellierung des Lagers als Durchflussreaktor aus qualitativ zeitlich unterschiedlichen Elementen erlaubt die Prognose und die Entwicklung möglicher Szenrarien über Mengen, Qualitäten und Zeitpunkte zukünftiger Abfälle.

The thesis examines the dynamics and the composition of materials in the construction sector in order to prove that the already existing buildings may serve as a resource for future construction activity just as natural resources do. The qualitative distribution of the materials is described by the degree of dispersion, a newly introduced figure to illustrate the extension to which materials are spread in the technosphere and thus their readiness for future recycling and usage. The aggregation of all degrees of dispersion over all products in which a material occurs provides an efficient planning measure for the currently establishing reduction economics. The dynamics of the system is modelled by calculating average lifespans of products and fitting them into a cohort analysis. The current volumes and masses of a material within the construction sector are approximated by a systemic approach. The resulting model of a throughput reactor enables the prediction of quantities and composition of future waste generations showing the masses already suitable for recycling and those that need further consideration and treatment. The model is applied to gypsum, a highly distributed yet not harmful or toxic material within the construction sector. The use of gypsum has more than doubled in the past 15 years due to the occurrence of synthetic gypsum from flue gas desulfurization. The following scenarios are examined by means of the model: how does a decrease of coal combustion affect the availability of gypsum? To which extent is the stock in the technosphere able to substitute for natural resources? Which requirements are imposed on a sustainable, recyclable construction of gypsum products with low degrees of dispersion and long lifetimes? How can we deal with future waste generation that will be 5 - 6 times larger than the current mass flows? Which consequences can be derived for actors in the reduction economics?