Alexander NaumannBitcoin verschlinge enorme Mengen von Energie: Diese Meldung haben die Medien unmissverständlich verbreitet. Aber ist es tatsächlich so, dass Bitcoin – verglichen mit bestehenden Transaktionssystemen der Wirtschaft – so schlecht abschneidet? Darüber ist eine heftige Diskussion entbrannt.
Eine Diskussion – und zwei gegnerische Lager
Eines sollte von vorneherein klar sein: In dieser Debatte stehen sich unversöhnliche Lager gegenüber. Beide Lager können nicht für sich beanspruchen, unvoreingenommen zu argumentieren. Da wären auf der einen Seite die Krypto-Gegner, nicht selten aus den Bereichen der etablierten Finanzwirtschaft. Auf der anderen Seite stehen die Krypto-Befürworter, Bitcoin-Maximalisten und Blockchain-Fans. Es sollte einen nicht verwundern, wenn aus der Diskussion schnell eine Schlammschlacht wird.
Letztlich geht es um den Energieverbrauch und neuerdings auch um den Elektroschrott der Mining-Farmen. Schnell versteift sich die Diskussion auf Bitcoin, dabei fallen ein paar grundlegende Aspekte unter den Tisch.
Wieso verbraucht Bitcoin so viel Strom?
Zentrales Thema ist der Energiehunger des Bitcoin-Netzwerkes und seines Proof-of-Work-Verfahrens. Dabei erledigt die Hardware (leider oft als Elektroschrott entsorgt) der Miner rechnerisch hochkomplexe Aufgaben, um neue Transaktionen zu verifizieren und der Blockchain neue Blöcke hinzuzufügen. Die dafür notwendige Rechenleistung hat sich im Laufe der Jahre nur erhöht. Die Zeiten, in denen man mit einem alten CPU die Coins schürfen konnte, sind lange vorbei. Heute erledigen das vor allem spezialisierte ASIC-Chips (Application-Specific Integrated Circuit) in grossen Server-Farmen.
Energieverbrauch als Absicherung des Netzwerkes
In regelmässigen Abständen passt die Blockchain ihre Mining Difficulty automatisch an. Das geschieht gemäss ihrer Programmierung alle 2.016 Blöcke. Je mehr Miner sich am Netzwerk beteiligen, desto höher die Schwierigkeit, einen neuen Block zu schürfen. Damit soll die Block-Zeit bei konstanten 10 Minuten liegen.
Je grösser das Netzwerk, desto weniger Hacks
Weiterhin dienen der hohe Stromverbrauch und die hohe Rechenleistung als Schutz für das Bitcoin-Netzwerk. Je aktiver und grösser das Netzwerk, desto schwieriger wird es für Hacker und andere Schädlinge, es anzugreifen. Das gesamte Konzept sichert ein dezentrales, weltumspannendes Zahlungsnetzwerk und damit aktuell eine Marktkapitalisierung von 730.000.000.000 US-Dollar.
Bitcoins Stromverbrauch: So viel wie Pakistan
Dass Bitcoin hohe Mengen an Energie verbraucht, steht ausser Frage. Das Mining verschlingt so viel Strom wie kleine bis mittlere Staaten. Der Verbrauch bezieht sich nicht nur auf die Rechenpower der Hardware. Auch die Kühlung der Geräte und die gesamte Infrastruktur der Server-Farmen spielen dabei eine Rolle.
Wie viel Strom Bitcoin verbraucht, lässt sich recht gut schätzen. Laut Bloomberg hat die Kryptowährung Nummer 1 im Jahre 2020 67 Terawattstunden (TWh) verbraucht. In der ersten Hälfte des Jahres 2021 hat man diese Werte bereits übertroffen. Womöglich wird das Mining im Jahre 2021 bis zu 91 TWh verschlingen. Das ist ungefähr so viel, wie das gesamte Land Pakistan an Strom verbraucht. Dabei lassen sich diese Berechnungen noch als konservative Schätzungen bezeichnen. Laut dem Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index (CBECI) wird der Stromverbrauch bei knapp 100 TWh liegen (Stand Oktober). Doch es geht auch anders: Der GNU-Taler zum Beispiel verbraucht einen Bruchteil soviel Strom.
Wie viel CO2 verbraucht Bitcoin eigentlich?
Handeln, einkaufen und bezahlen mit Kryptos ist heute schon möglich. Dabei gilt es zu beachten: Strom ist nicht gleich Strom. Die Diskussion um den Energieverbrauch krankt daran, nur allein auf die Terawattstunden zu schauen. Wenn es allerdings darum gehen soll, wie umweltschädlich das Schürfen von BTC ist, dann müssen wir uns den CO2-Verbrauch anschauen. Und das ist gar nicht so leicht. Denn während sich der Stromverbrauch noch relativ verlässlich berechnen lässt, ist die Quelle des Stroms nicht immer offensichtlich. Die Blockchain zeichnet nicht auf, ob der Miner seinen Strom aus Gas, Erdöl, Wasser, Windkraft oder Sonnenenergie bezieht.
CO2-Fussabdruck: Woher kommt der Strom?
Zum CO2-Fussabdruck des Bitcoin-Netzwerkes veröffentliche die Technische Universität München 2019 eine Studie. Laut diese läge der CO2-Ausstoss bei 22 bis zu 22,9 Megatonnen pro Jahr. Seitdem hat sich das Netzwerk verdreifacht. Doch das muss nicht bedeuten, dass sich der Ausstoss an CO2 ebenfalls verdreifacht hat. Dafür müsste man ermitteln, wo der Strom herkommt.
Anteil grüner Energie am Mining steigt
Soweit sich feststellen lässt, ist das BTC-Mining wesentlich grüner, als manche Kritiker glauben machen wollen. In der Bitcoin-Szene macht sich schon seit längerem ein Bewusstsein für den CO2-Ausstoss des Minings breit und die Staking-Methode verbreitet sich rasant. Und ausserdem zieht es die Miner in erster Linie zu günstigem und damit grünem Strom.
Im ersten Quartalsbericht des Bitcoin Mining Councils behauptet dieses, dass der Anteil grüner, erneuerbarer Energien am Mining-Prozess bei 52,2 Prozent läge. So steht in dem Bericht zusammenfassend folgendes: “Das Bitcoin Mining verbraucht eine vernachlässigbare Menge an Energie, wird immer effizienter und nutzt einen wesentlich höheren Mix aus erneuerbaren Energien als jede andere Nation oder Industrie.” Allein Bitcoin würde seinen Energiebedarf zu 67,6 Prozent aus regenerativen Energien beziehen. Allerdings wirft die Methodik des BMC Fragen auf und unvoreingenommen ist das Konzil sicherlich ebenfalls nicht. Eine Studie der Universität von Cambridge aus dem Jahre 2020 kommt zu dem Schluss, dass das Proof-of-Work-Mining zu 39 Prozent aus grünen erneuerbaren Energien besteht.
Chinas Mining-Verbot – und die Miner ziehen um
Vor dem Bann galt China lange Zeit als guter Standort für das Mining. Grund dafür waren vor allem die niedrigen Stromkosten in den Regionen Xinjian, Sichuan und der Inneren Mongolei. Obwohl viel Energie aus Kohlekraftwerken stammte: Gerade in Xinjian setzte die chinesische Regierung verstärkt auf Wasserkraft. Wasserkraftwerke produzieren oftmals mehr Strom, als momentan gebraucht wird. Daher ist der Strom nicht nur grün, sondern auch besonders günstig. Die Mining-Farmen machen sich diesen Umstand zunutze und verwenden Energie, die sonst ungenutzt verschwinden würde.
Der Mining-Bann in China hatte seine Spuren bei den Kursen der Kryptowährungen und der Hashrate hinterlassen. Die Miner jedenfalls zogen schnell um und bald konnte die Hashrate wieder an vorherige Werte anknüpfen. Und das ist einer der Vorteile des Minings: Die Miner und ihre Hardware sind nicht ortsgebunden. Sie können das Schürfen von Kryptowährungen im Grunde überall auf der Welt durchziehen. Eine Anleitung, wie man wo investiert und Kriterien wie die Ökologie mit einbezieht will die Dohrnii-Foundation liefern.
Miner wollen günstigen und grünen Strom
Wenn ein Nutzer seine BTC versendet, spielt es keine Rolle, wo er sich befindet. Die Wallet gibt ihm Sicherheit, Risiken von Kryptos bleiben aber im daily business bestehen. Auch der Standort der Mining-Hardware ist nicht von Belang. Da die Miner ortsungebunden sind, zieht es sie zu günstigem Strom. Günstiger Strom ist häufig dort zu finden, wo er hergestellt wird, und wo Schwankungen im Stromnetz vorherrschen. Wind-, Solar- und Wasserkraftwerke produzieren häufig mehr Strom, als das Netzwerk gerade benötigt. Und hier können Mining-Farmen einspringen.
Es findet punkto Energie ein Umdenken statt
Laut Stefan Schindler, EX-CEO von Genesis Mining, ist nicht nur China ein attraktiver Standort für das Mining: “Die üblichen Verdächtigen sind Kasachstan und der nordeuropäische Raum, Schweden und Island zum Beispiel. Auch in den USA findet aktuell ein Umdenken statt. Staaten wie Texas, die früher stark von der Ölförderung gelebt haben, bauen gerade verstärkt auf Wind- und Solaranlagen. Das Sind günstige Energiequellen, wo Strom massig zur Verfügung steht”, sagt Schindler in einem Interview mit btc-echo.de.
El Salvador setzt auf den Bitcoin
Dass ein Staat auch einen anderen Weg gehen kann als China, zeigt El Salvador. Nicht nur erklärte der mittelamerikanische Kleinstaat Bitcoin zum gesetzlich anerkannten Zahlungsmittel. Es gab auch Pläne bekannt, die Kryptowährung mithilfe von Vulkan-Energie zu minen. Das staatliche geothermische Energieunternehmen LaGeo wird eigene Server-Farmen aufbauen. Mithilfe erneuerbarer Energien aus dem Vulkan soll es BTC schürfen.
Abseits von Bitcoin: PoS und andere Kryptos
Bei der gesamten Diskussion geht es vornehmlich um Bitcoin. Eine Studie aus dem Jahr 2020 der Technischen Universität München und dem Massachusetts Institute of Technology (MIT) nahm sich der anderen PoW Kryptowährungen an. Laut dieser Studie addieren die sogenannten Altcoins mit Proof-of-Work gut 50 Prozent zusätzlichen Energieverbrauch. Dabei handelt es sich um rund 55 TWh.
Erwähnenswert ist, dass Ethereum zu diesem Zeitpunkt dazu gehört. In Zukunft will die Nummer 2 der Kryptowährungen allerdings auf Proof-of-Stake umschwenken. Damit würde die Erfindung von Vitalik Buterin die Gewichtung stark in Richtung der PoS-Blockchains verlagern. Vor allem im DeFi-Bereich favorisiert man Proof-of-Stake. Man verspricht sich schnellere Transaktionen, mehr Transaktionen pro Sekunde und einen vernachlässigbaren Energieverbrauch.
Sicherlich, das wird Bitcoins Stromverbrauch nicht reduzieren. Je mehr Menschen BTC versenden und aufbewahren, desto mehr Energie wird das Netzwerk verschlingen. Darum wird diese Diskussion immer wieder hochkochen. Es lohnt sich daher, genauer zu schauen, woher der Strom kommt und wofür man ihn nutzt.
Was ist die Hashrate?
Die Hashrate ist die Masseinheit für die gesamte Rechenleistung im Netzwerk. Sie steht in direkter Verbindung zum Stromverbrauch - und damit zum Bedarf an grüner Energie oder Strom aus Atom- und Kohlekraftwerken. Jeder Hash ist im Grunde ein Versuch, den "gehashten" Wert innerhalb des letzten Blocks zu finden, um den nächsten Block schürfen zu dürfen. Aktuell liegt die Hashrate bei 140 EH/s oder Ether-Hashs pro Sekunde. Das sind umgerechnet 140.000.000.000.000.000.000 Hashs pro Sekunde.
FAQ – Häufig gestellte Fragen
“Proof-of-Work” ist das Verfahren, mit dem Miner Transaktionen verifizieren und somit neue Blöcke der Blockchain hinzufügen. Die Hardware der Miner erbringt den “Arbeitsnachweis”. Diese ist Tag und Nacht darum bemüht, einen versteckten Hash-Wert zu finden. Das PoW-Verfahren dient der Sicherung und Regulierung des Netzwerkes.
Die Schwierigkeit und die Anforderungen an das Bitcoin-Mining sind über die Jahre hinweg kontinuierlich gestiegen. Heute lassen sich BTC nur mit leistungsstarker Hardware schürfen. Je mehr Teilnehmer es im Netzwerk gibt, desto höher steigen die Anforderungen. Und als globales Zahlungsnetzwerk verbraucht Bitcoin letztlich eine grosse Menge an Energie.
Neben dem Proof-of-Work hat sich der Proof-of-Stake als Verifizierungsmethode fest etabliert. Beim PoS sichern nicht die Miner, sondern die Stakeholder mit ihren Stakes (eine Menge der Kryptowährung) das Netzwerk. Dieser Vorgang verbraucht kaum Energie. Allerdings gibt es Kritik hinsichtlich der Sicherheit und Dezentralität von PoS-Blockchains.
