Ein
Sankey-Diagramm
(nach
Matthew Henry Phineas Riall Sankey
) ist eine graphische Darstellung von Mengenflussen. Anders als beim Flussdiagramm werden die Mengen durch mengenproportional dicke Pfeile dargestellt.
Sankey-
Diagramme
sind wichtige Hilfsmittel zur
Visualisierung
von Energie- und Materialflussen sowie von Ineffizienzen und Einsparpotenzialen im Umgang mit Ressourcen. Die Darstellung lasst sich auch auf sozialwissenschaftliche Daten anwenden, die sich uber die Zeit hinweg verandern (z. B. Wahlerwanderung zwischen den Parteien).
Der franzosische Bauingenieur
Charles Joseph Minard
veroffentlichte 1869 eine Grafik zu den Verlusten der franzosischen Armee wahrend Napoleons Russlandfeldzug, die
Carte figurative des pertes successives en hommes de l'Armee Francaise dans la campagne de Russie 1812?1813
. Der irische Ingenieur Captain
Matthew Henry Phineas Riall Sankey
verwendete 1898 eine ahnliche Darstellungsform, um die Energieflusse bzw. -verluste realer und idealer Dampfmaschinen zu visualisieren. Sankey verwendete die Darstellungsform nur dieses eine Mal. Im darauf folgenden Jahrzehnt wurden aber ahnliche
Informationsgrafiken
im internationalen Maßstab verwendet. So wurden 1908 in der Rundschau der
Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure
Sankey-Diagramme vergleichender Warmebilanzen von Dampfmaschine/Gasmaschine sowie Hochofen/Koksofen abgedruckt.
Im großeren Stil wurden Sankey-Diagramme erstmals von
Alois Riedler
(1850?1936) eingesetzt, der die Darstellungsform nutzte, um Leistung und Energieverluste bei Kraftfahrzeugen zu visualisieren. Alois Riedler war einer der Pioniere auf dem Gebiet der Automobiltests auf Rollprufstanden. In den folgenden Jahren gewannen Sankey-Diagramme vor allem in Deutschland an Bedeutung. Der Hintergrund war, dass Deutschland aufgrund der Reparationszahlungen nach dem Ersten Weltkrieg mit seinen Ressourcen sparsam umgehen musste und kontinuierlich versuchte, die Energie- und Materialausbeute technischer Prozesse zu verbessern. So wurden Sankey-Diagramme vor allem in der Stahlindustrie, der Zementindustrie und der Glasindustrie eingesetzt.
Uber die Jahre geriet die Darstellungsform des Sankey-Diagramms in Vergessenheit. In neuerer Zeit gewinnt das Sankey-Diagramm durch den zunehmenden Einsatz der Energie- und
Stoffstromanalyse
bzw. -management und dem lauter werdenden Ruf nach Steigerung der Material- und Ressourceneffizienz wieder an Bedeutung.
Sankey hatte das nach ihm benannte Diagramm eher beilaufig eingefuhrt und die folgenden Darstellungen orientierten sich daran. Somit gibt es eigentlich keine Regeln fur die Erstellung von Sankey-Diagrammen. Dennoch geht man von gewissen impliziten Annahmen aus:
- Es werden in der Regel Mengengroßen abgebildet, die sich auf eine Zeitperiode beziehen.
- Die Mengengroßen sind
extensive Großen
, das heißt, sie konnen addiert werden.
- Die Pfeilbreite verhalt sich proportional zur dargestellten Menge.
- Es werden in der Regel keine Bestandsgroßen berucksichtigt, das heißt, es gibt keine Lagerbildung.
- Es wird stillschweigend eine Energie- und Massenerhaltung angenommen.
Das typische Sankey-Diagramm gibt es nicht. Vielmehr wurde in den letzten 100 Jahren eine Vielzahl von unterschiedlichen Sankey-Diagrammen erstellt und publiziert. Dabei konnen die Mengenangaben absolut oder relativ sein, es konnen beispielsweise Energie-, Mengen- oder Kostenflusse abgebildet werden.
Ein
Energiefluss-Diagramm
(auch
Energieflussbild
oder
Warmeflussbild
) ist eine grafische Darstellung der Energieumsatze pro Zeitspanne (
Energiefluss
) eines technischen Prozesses (z. B. fur Warmekraftanlagen).
Aus informationstechnischer Sicht sind Sankey-Diagramme Visualisierungen gerichteter Graphen. Die Knoten des Graphen bilden dabei die Zwischenstufen, zum Beispiel die Energieformen in einem Energieflussdiagramm, wahrend die gewichteten Kanten den Mengenfluss zwischen den Stufen abbilden. Addieren sich die Gewichte der ein- und ausgehenden Kanten jedes Knotens jeweils zu 1, werden alle Mengenflusse dargestellt. Bei Abweichungen hiervon werden gewisse Zu- und Abnahmen explizit ausgelassen, so zum Beispiel die Truppenverluste in Minards Diagramm. Die Graphen sind wegen der oft dargestellten zeitlichen Dimension ublicherweise azyklisch, jedoch konnen auch zyklische Prozesse dargestellt werden, wie Sankeys Dampfkreislauf zeigt.