Der Preis mineralischer Rohstoffe: Zeittrend und Einflussfaktoren

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1 Universität Augsburg University Der Preis mineralischer Rohstoffe: Zeittrend und Einflussfaktoren Neue empirische Antworten auf eine alte Fragestellung mit Implikationen für Wirtschaft und Gesellschaft. Dissertation zur Erlangung des Doktor-Ingenieurs (Dr.-Ing.) der Mathematisch-Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät der Universität Augsburg vorgelegt von Benedikt Gleich Augsburg, Juli 2014

2 Inhaltsverzeichnis 1 Die Bedeutung der wirtschaftlichen Verfügbarkeit von Rohstoffen 1 2 Literaturüberblick zu Rohstoffknappheit und Rohstoffpreisen Die These: Rohstoffknappheit als (absolute) Wachstumsgrenze Thomas Malthus: Begrenztes Ackerland als Wachstumsgrenze Lagerstättenqualität und Exploration neuer Lagerstätten bei Ricardo und Mill Politische Reaktionen: Conservation Movement und staatliche Markteingriffe Die Grenzen des Wachstums" von : Konsumieren wir uns zu Tode? Zwischenfazit Die Gegenthese: Die Märkte verhindern oder vermindern Rohstoffknappheit Die Ölkrise Die Kautschukkrisen Die amerikanische Holzkrise ab Die Walölkrise und die englische Holzkrise ab Die Zinnkrise in der Antike Schlussfolgerungen der Autoren Fazit Das Maß der Endlichkeit endlicher Rohstoffe: Wie groß ist die Ressourcenbasis? Preise als (unvollkommenes) Knappheitsmaß für Rohstoffe Eine kurze Geschichte der Rohstoffpreise Wichtige Rohstoff-Booms Langfristige Preistrends Die Entwicklung der Zeitreihenökonometrie 35 i

3 INHALTSVERZEICHNIS 2.6 Makroökonomische und rohstoffübergreifende Kennzahlen zur Analyse der Rohstoffpreise Inflation Leitzins-Sätze und Kreditzinsen Wirtschaftswachstum Weltbevölkerung Fundamentale und rohstoffspezifische Einflussfaktoren Produktion und Produktionskosten Qualität und Umfang der Lagerstätten Technischer Fortschritt Wirtschaftliches, politisches und gesellschaftliches Umfeld Marktstruktur Recycling Lagerhaltung Substituierbarkeit und Koppelproduktion Nachfragetrends und Nachfragestruktur Sonstige Faktoren 55.8 Nicht-Fundamentale Faktoren 55 Datenquellen und Grundlagen zu den analysierten Rohstoffen Datenquellen U.S. Geological Survey Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe bzw. Deutsche Rohstoffagentur Rohstoff-Überblick Die Häufigkeit in der Erdkruste Die behandelten Rohstoffe im Kurzüberblick Edelmetalle Industriemetalle Massengüter Weitere Rohstoffe und Gewürzmetalle 79

4 INHALTSVERZEICHNIS iii 4 Analyse des zeitlichen Trends von Rohstoffpreisen Korrektur der Inflationsrate Die korrigierten realen Rohstoffpreise Regressionsanalysen des zeitlichen Preistrends Erkennung und Eingrenzung der Folgen fehlender Stationarität Korrektur fehlender Stationarität durch Entfernung" der Autokorrelation Berechnung Ergebnisse der Regressionsanalysen Fazit Empirische Analyse des Einflusses von Fundamentalfaktoren auf den Rohstoffpreis Untersuchung der linearen Einflussfaktoren* Methode und Vorgehen Ergebnisse Diskussion Fazit und Ausblick Nichtlineare und zeitversetzte Einflüsse auf den Rohstoffpreis* Auswahl der Funktionen Ergebnisse Fazit Beschreibung, Ergebnisse und Diskussion der Faktor-Regressionen Datensatz und Vorgehen Ergebnisse Bewertung und Schlussfolgerungen Handlungsempfehlungen und unternehmerische Anwendung Ontologiebasierte Informationssysteme - Teil 1* Grundlagen von Ontologien Grundlagen von service-orientierten Architekturen (SOA) Informationsbedarf für eine Rohstoff-Ontologie Anforderungsermittlung (Requirements Engineering) Die Architektur für ein ontologiebasiertes, service-orientiertes Rohstoff-Informationssystem 204

5 iv INHALTSVERZEICHNIS Konzeptuelle Evaluation Fazit Ein ontologiebasierter Ansatz zur automatischen Kritikalitätsberechnung* Methode und Vorgehen Eine Arbeitsdefinition für Kritikalität SWRL im Detail Formale Spezifikation in OWL und SWRL Implementierung Ergebnisse und Evaluation Diskussion Ausblick Simulation von Rohstoffmärkten mit System Dynamics* Motivation Grundlagen von System Dynamics Modellierung mit System Dynamics Strukturelles Modellverhalten Szenariobasierte Simulation Simulationsergebnisse Fazit Schlussfolgerungen Zusammenfassung und Fazit Ausblick 252 Literaturverzeichnis 258 A Tabellen und Zeitreihen 271 A.l Die verschiedenen Deflatoren ab 1870, normiert auf A.2 Die Änderung der Rohstoffpreise ab vollständige Tabelle 276 A.3 Die detaillierte Entwicklung der Realpreise für alle Rohstoffe 295