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> Aber wenn es sich immer nach Substantiv/Nichtsubstantiv richtet,
> weshalb wird dann bspw. laut Duden "on demand" klein
> geschrieben?

Das musst du den Duden fragen, nachdem er damit ziemlich allein dasteht. Die Regeln des Dudens sind in der Hinsicht etwas fragwürdig.

Die amtlichen Regeln sind dagegen ganz einfach und eindeutig. Substantive schreibt man groß, § 55. Und: "Die Großschreibung gilt auch für Substantive aus anderen Sprachen", § 55 Abs. 3. Mehr gibt es dazu eigentlich nicht zu sagen, auch wenn der Duden diese klaren Regeln – aus welchem Grund auch immer – verschweigt.

Und so wird auch "on Demand" ganz überwiegend großgeschrieben. In Buchveröffentlichungen findet man fast ausschließlich Großschreibung; und Firmen, die On-Demand-Dienstleistungen anbieten, schreiben es auch ziemlich einhellig groß. Wenn man es kleinschreiben will, kann man das allenfalls damit begründen, dass die ursprüngliche englische Grammatik bei der Entlehnung verloren geht und "on demand" als eine adjektivische Fügung verstanden wird, die dann eher mit "abrufbereit" als mit "auf Abruf" übersetzt werden müsste. Nachdem es fast alle groß schreiben, ist aber davon auszugehen, dass Demand allgemein korrekterweise hier als Substantiv aufgefasst wird.

> Soweit mir bekannt, werden bei einem Adjektiv und einem
> Substantiv aus dem Englischen beide Worte groß geschrieben und
> getrennt. Demnach auch ohne Bindestrich, was
> "Fake-News" nicht erlauben würde.

Ich würde Fake hier im Englischen als Substantiv interpretieren. Bei der Entlehnung kommt dazu, dass im deutschen Sprachgebrauch Fake überwiegend als Substantiv geläufig ist. Die Zusammensetzung kann dann nach den allgemeinen Regeln zusammengeschrieben werden oder mit Bindestrich verbunden zur Verdeutlichung der Bestandteile. (Vgl. § 45 E 1)

Die Verbindung von Adjektiv und Substantiv ist in den Regeln nicht ganz eindeutig geregelt. Das ist über Querverweise geregelt. Aus den Beispielen könnte man entnehmen, dass die Bindestrichschreibweise hier nicht zulässig ist. Da sich die Beispiele aber gar nicht mit der Bindestrichschreibweise beschäftigen, sondern nur mit der Getrennt- oder Zusammenschreibung, ist es letztlich nicht eindeutig. Im Zweifelsfall gilt die allgemeine Regel, dass die Schreibung mit Bindestrich bei Fremdwörtern den für das Deutsche geltenden Regeln folgt. (Teil C, Vorbemerkungen, Abs. 2). Im Deutschen ist die Bindestrichschreibweise bei Adjektiv + Substantiv zwar nicht besonders üblich, aber durchaus möglich und erlaubt. Deswegen ist es m.E. auch für fremdsprachliche Wörter erlaubt.