The WORLD model development and the integrated assessment of the global natural resources supply / by Harlad Sverdrup (University of Iceland, Reykjavik), Deniz Koca (Lund University, Lund) ; on behalf of the German Environment Agency ; study performed by: University of Iceland Icelandic System Dynamics Centre (ISDC) Department of Industrial Engineering, Lund University Centre for Environmental and Climate Research (CEC) ; edited by: I 1.1 Fundamental Aspects, Sustainability Strategies and Scenarios, Sustainable Resource Use Ullrich Lorenz

Abstract

WORLD6 model was developed and applied to simulate potential future supply and scarcity of a number of natural resources within the system dynamics modelling workpackage of the SimRess project. The main objective of this report is to outline the overall structure of the WORLD6 model and provide a detailed description of the “resources” module implemented in the model. In the WORLD6 model, resources are clustered under METALS, MATERIALS and ENERGY sub-modules. The metals sub-module includes copper, zinc, lead, technology metals (silver, antimony, bismuth, tellurium, selenium, cadmium, germanium, indium, gallium), manganese, chromium, nickel, iron, stainless steel, speciality metals (molybdenum, rhenium, niobium, tantalum, cobalt, wolfram, platinum group metals (platinum, palladium, rhodium), super alloys) and light metals (aluminium, lithium). The materials sub-module includes sand, gravel and stone, where as the energy sub-module includes fossile fuels more specifically hydrocarbons. For each of the modelled resources, model simulation results were presented and an associated integrated assessment was provided under separate sections of this report. In general, the WORLD6 model simulation results suggests that most of the supply peaks for metals, materials and fossil fuels will occure around the middle of this century. This will lead to some of the most serious industrial, political and social challenges of our times and will require careful preparation and research in order not to disrupt the functioning of society. Substantially better degree of recycling offers a long term sustainable and secure supply of most resources.

Das Modell WORLD6 wurde zur Simulation einer potentiellen zukünftigen Versorgung und Verknappung einer Reihe von natürlichen Ressourcen im Modellierungsarbeitspaket für die Systemdynamik im Rahmen des SimRess-Projektes entwickelt und eingesetzt. Hauptzielsetzung dieses Berichtes ist die Darstellung der Gesamtstruktur des WORLD6-Modells und die Vorlage einer ausführlichen Beschreibung des im Modell verwendeten "Ressourcen"-Moduls. Beim WORLD6-Modell werden die Ressourcen in die Kategorien METALLE, MATERIALIEN und ENERGIE aufgegliedert. Das Untermodul Metall umfasst Kupfer, Zink, Blei, Technologiemetalle (Silber, Antimon, Wismut, Tellur, Selen, Kadmium, Germanium, Indium, Gallium), Mangan, Chrom, Nickel, Eisen, Edelstahl, Spezialmetalle (Molybdän, Rhenium, Niob, Tantal, Kobalt, Wolfram, Metalle der Platingruppe (Platin, Palladium, Rhodium), Superlegierungen) und Leichtmetalle (Aluminium, Lithium). Das Untermodul Materialien umfasst Sand, Kies und Stein, und zum Untermodul Energie gehören fossile Brennstoffe, insbesondere Kohlenwasserstoffe. Für jede modellierte Ressource wurden die Modellsimulationsergebnisse präsentiert und es wurde jeweils eine integrierte Beurteilung in einem separaten Abschnitt dieses Berichts vorgelegt. Ganz allgemein legen die Ergebnisse der WORLD6-Modellsimulation nahe, dass die meisten Versorgungsspitzen bei Metallen, Materialien und fossilen Brennstoffen etwa in der Mitte dieses Jahrhunderts auftreten werden. Dies wird zu einigen der schwersten industriellen, politischen und sozialen Herausforderungen unserer Zeiten führen und sorgfältige Vorbereitungen und Forschungs¬arbeiten erforderlich machen, damit die Funktionsfähigkeit der Gesellschaft nicht zerstört wird. Ein deutlich höheres Niveau beim Recycling eröffnet die Möglichkeit einer langfristig nachhaltigen und sicheren Versorgung mit den meisten Ressourcen.