No es ningún problema proporcionar todo esto en una base de datos relacional. PostgreSQL no es de clase empresarial, pero sin duda es uno de los mejores SQL gratuitos.
Para ser claro, no busco ayuda describiendo las fuentes de datos o cualquier metadato relacionado. Específicamente, estoy tratando de descubrir cómo almacenar mejor los valores de datos (eventualmente de varios tipos).
Ese es tu mayor obstáculo. A diferencia del diseño de programas, que permite la descomposición y el análisis/diseño aislado de componentes, las bases de datos deben diseñarse como una sola unidad. La normalización y otras técnicas de diseño deben considerar tanto el todo como el componente en contexto. Los datos, las descripciones, los metadatos deben evaluarse juntos, no como partes separadas.
En segundo lugar, cuando comienza con claves sustitutas, lo que implica que conoce los datos y cómo se relacionan con otros datos, le impide realizar un modelado genuino de los datos.
He respondido un conjunto de preguntas muy similar, coincidentemente con datos muy similares. Si pudiera leer esas respuestas primero, nos ahorraría a ambos mucho tiempo escribiendo su pregunta/respuesta.
Respuesta uno/ID Obstáculo
Respuesta dos/ Principal
Respuesta tres/Histórico