Bergische Universität Wuppertal
Fachbereich Mathematik und Naturwissenschaften
Applied and Computational Mathematics

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Mathematische Modellierung von Systemen in der Kreislaufwirtschaft


Bachelorarbeit Mathematik


Betreuung

Kooperation

Beschreibung

Ausgehend von einem wohldefinierten Materialfluss- und Wertesystem führen wir eine Metrik in der Kreislaufwirtschaft ein, die sich aus der Maximierung des gesellschaftlichen Werts von Materialien ableitet, die bei der Produktion von Gütern aus dem Dienstleistungsbereich verwendet werden. Diese Metrik kann das Recycling, aber auch alternative Strategien wie die Verlängerung der Lebensdauer und neue Geschäftsmodelle, die die Produktivität von Rohstoffen erhöhen, beschreiben.

Es wird ein selbstheilendes System erschaffen, das sich - ähnlich wie Lebewesen - mithilfe seiner gespeicherten Ressourcen selbst reparieren kann. Dazu entwickeln wir ein mathematisches Modell, um diesen Prozess darzustellen. Es handelt sich dabei um eine Maschine, die Ressourcen verbraucht, sich dann selbst repariert und die übrig gebliebenen Ressourcen für eine spätere Verwendung beiseite legt. Parallel werden mathematische Werkzeuge entwickelt, um zu ermitteln, wie wahrscheinlich es ist, dass sich diese Maschine in verschiedenen Zuständen befindet (z.B. dass sie perfekt funktioniert, ein wenig repariert werden muss oder kaputt ist). Um herauszufinden, wie wahrscheinlich es ist, dass sich der Rechner in seinem besten Betriebszustand befindet, wird untersucht, wie viele "Reparaturkanäle" er hat, wie gut diese Kanäle Dinge reparieren können und wie viel zusätzliches Material er gespeichert hat. Kurz gesagt: Je mehr "Backup"-Ressourcen die Maschine hat, desto weniger muss das Reparatursystem beansprucht werden, damit die Maschine gut läuft.

Fragestellung

Schlüsselwörter

Recycling, Kreislaufwirtschaft, lineare Wirtschaft, Kreislaufwirtschaftswachstum, Metrik der Kreislaufwirtschaft

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