A Catch-Curve Approach to Product Cohort Mortality: Estimating Discard and Export Rates from Observational Data Without Stock Registers

Jedes Jahr erreichen Milliarden von Elektrogeräten – Kühlschränke, Waschmaschinen und Kaffeemaschinen – das Ende ihrer Lebensdauer. Einige werden lokal verschrottet, während andere über Grenzen hinweg verschwinden und oft in informellen Recyclingströmen landen, die nicht erfasst werden. Für politische Entscheidungsträger, die eine Kreislaufwirtschaft aufbauen wollen, in der Materialien so lange wie möglich im Einsatz bleiben, stellt dieser Mangel an Daten einen blinden Fleck dar. Wir wissen, wie viele neue Maschinen verkauft werden, aber wir wissen selten, wie lange sie tatsächlich halten, bevor sie weggeworfen oder ins Ausland verschifft werden. Ohne dieses Wissen ist es unmöglich zu sagen, ob ein neues Gesetz, das Menschen dabei hilft, ihre Toaster zu reparieren, tatsächlich wirkt, oder um genau zu verstehen, wie viel Elektroschrott ein Land unbemerkt verlässt.

Um diese Lücke zu schließen, hat ein Forscher der Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften in Deutschland eine Methode adaptiert, die lang von Biologen der Fischerei zur Untersuchung von Fischpopulationen angewandt wird. Im Ozean schätzen Wissenschaftler, wie viele Fische sterben, indem sie zählen, wie viele Fische in verschiedenen Altersstufen gefangen werden. Wenn sie weniger ältere Fische als erwartet sehen, können sie die Rate berechnen, mit der die Population verschwindet, selbst ohne genau zu wissen, wie viele Fische geboren wurden. Diese Arbeit wendet dieselbe Logik auf Konsumgüter an. Anstatt Fischen besteht der „Fang“ aus alten Haushaltsgeräten, die in Recyclingzentren gefunden werden. Durch das Zählen der Anzahl der Maschinen unterschiedlicher Altersgruppen, die zur Entsorgung eintreffen, kann der Forscher die Lebensgeschichte einer Produktkohorte rekonstruieren und schätzen, wann sie entsorgt oder exportiert werden, ohne dafür Zugriff auf private Verkaufsunterlagen oder staatliche Bestandsregister zu benötigen.

Die Studie begann damit, diesen neuen Ansatz gegen eine bekannte Realität zu testen. Der Forscher nutzte detaillierte, öffentlich zugängliche Daten zu sechs Arten von Haushaltsgeräten in Norwegen, wo die wahre Geschichte jedes Produkts durch andere Wissenschaftler bereits kartiert worden war. Dies bot eine perfekte Kontrollgruppe, um zu sehen, ob die neue Methode die Wahrheit finden konnte. Die Ergebnisse waren bemerkenswert. Eine Methode, die nur eine Momentaufnahme betrachtet – das Zählen aller alten Kühlschränke und Waschmaschinen in einem Recyclingzentrum an einem bestimmten Tag – erwies sich als unzuverlässig. Sie stellte den Trend oft völlig falsch dar, indem sie suggerierte, dass Maschinen länger lebten, als sie in Wirklichkeit starben, oder umgekehrt. Dies geschah, weil die Momentaufnahme Maschinen aus verschiedenen Verkaufsjahren vermischte und so das Alter des Produkts mit dem Verkaufsvolumen in jenen Jahren verwechselte.

Ein anderer Ansatz funktionierte jedoch mit nahezu perfekter Genauigkeit. Anstatt einer einzelnen Momentaufnahme verfolgt diese Methode dieselbe Gruppe von Produkten über die Zeit, vergleichbar mit dem Verfolgen einer bestimmten Jahrgangsklasse von der Graduierung bis zur Graduierung. Indem der Forscher dieselbe Charge von Geräten beobachtet, während sie von einem Jahr zum nächsten altern, konnte er die wahre Rate bestimmen, mit der sie entsorgt werden. Diese „Kohorten-Diagonal“-Methode rekonstruierte den exakten Trend der Lebensdauern für alle sechs getesteten Geräte mit Fehlern, die so geringfügig waren, dass sie fast vernachlässigbar waren. Es bewies, dass man durch die Beobachtung der Alterung von Produkten in Echtzeit an Recyclingpunkten die Lebensdauer genau messen kann, ohne jemals wissen zu müssen, wie viele ursprünglich verkauft wurden.

Die Forschung befasste sich auch mit einem zweiten, komplexeren Rätsel: der Trennung der Produkte, die lokal entsorgt werden, von denen, die exportiert werden. Im Ozean unterscheiden Wissenschaftler zwischen Fischen, die an natürlichen Ursachen sterben, und solchen, die von Fischern gefangen werden. Ähnlich behandelt diese Studie die inländische Verschrottung als eine Art von Verlust und den grenzüberschreitenden Export als eine andere. Die Mathematik zeigt, dass man die genaue Aufteilung zwischen diesen beiden nicht allein durch das Zählen der Gesamtverluste ermitteln kann; man benötigt eine unabhängige Information, wie etwa einen spezifischen Datensatz darüber, wie viele Maschinen lokal abgemeldet werden, um die Gleichung zu lösen. Obwohl die Studie diese Aufteilung nicht für jedes Produkt gelöst hat, lieferte sie den ersten formalen Rahmen dafür und verwandelte eine vage „Exportlücke“ in ein messbares, altersspezifisches Problem.

Die vielleicht praktischste Innovation ist eine neue Art, den Erfolg von Reparaturinitiativen zu messen. Der Forscher führte ein einfaches Verhältnis ein: die Anzahl der defekten Gegenstände, die zur Reparatur gebracht werden, im Vergleich zu der Anzahl der Gegenstände, die zur Entsorgung gebracht werden. Wenn mehr Menschen eine bestimmte Art von Gerät zur Reparatur bringen als zum Wegwerfen, signalisiert dies eine starke Bereitschaft, Produkte am Leben zu erhalten. Dieses „Reparatur-zu-Entsorgungs-Verhältnis“ bietet ein direktes, beobachtbares Signal dafür, ob politische Maßnahmen wie die Richtlinie der Europäischen Union zum Recht auf Reparatur das Konsumverhalten ändern. Im Gegensatz zu früheren Methoden, die Reparaturraten auf Basis komplexer Modelle schätzen mussten, kann dieses Verhältnis direkt in Repair Cafés und Recyclingzentren gezählt werden.

Mit Blick auf die Zukunft schlägt der Forscher eine vierjährige Feldforschung in Deutschland vor, um diese Methoden in der realen Welt anzuwenden. Der Plan sieht vor, Recyclingzentren und Repair Cafés zu besuchen, um das Alter der entsorgten und reparierten Artikel für vier spezifische Kategorien zu zählen: Kühlschränke, Waschmaschinen, Staubsauger und Kaffeemaschinen. Das Ziel ist es zu sehen, ob sich das Reparaturverhältnis nach Inkrafttreten neuer Gesetze verschiebt, um eine klare, datengestützte Antwort darauf zu geben, ob diese politischen Maßnahmen wirken. Die Studie weist jedoch vorsichtig darauf hin, dass die Anwendung der Methode auf reale Zählungen von entsorgten Gegenständen eine abschließende, noch ungetestete Korrektur erfordert, um zu berücksichtigen, wie sich die Ausfallraten von Produkten mit zunehmendem Alter natürlich verändern. Bis diese Korrektur validiert ist, wird die Feldforschung zwar rohe, wertvolle Zählungen dessen liefern, was weggeworfen und repariert wird, aber die präzise Berechnung von Lebensdauer-Trends bleibt ein laufender Prozess.

Der ultimative Wert dieser Arbeit liegt in ihrer Fähigkeit, das Unsichtbare sichtbar zu machen. Indem sie ein Werkzeug aus dem Ozean entlehnt und auf unsere Küchen und Wohnzimmer anwendet, bietet die Forschung einen Weg, den verborgenen Lebenszyklus unseres Besitzes zu verstehen. Sie zeigt, dass wir keine perfekten Verkaufsunterlagen benötigen, um zu verstehen, wie lange unsere Produkte halten; wir müssen sie nur aufmerksam beobachten, wenn sie am Ende ihrer Reise eintreffen. Dieser Wechsel vom Raten zum Beobachten könnte die Gestaltung von Maßnahmen für eine Kreislaufwirtschaft grundlegend verändern, indem sichergestellt wird, dass Bemühungen zur Verlängerung der Lebensdauer unserer Geräte auf dem basieren, was tatsächlich geschieht, und nicht nur auf dem, was wir annehmen.