Bitcoin Energieverbrauch: Wie umweltschädlich ist die Kryptowährung?

Bitcoin Energieverbrauch: Wie umweltschädlich ist die Kryptowährung?

Die Auswirkungen von Krypto auf die Umwelt entlarvt

Sabrina Haumann

Sabrina Haumann

Jun 3, 2021

·

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Bitcoin Energieverbrauch: Wie umweltschädlich ist die bekannteste Kryptowährung? Falls du in letzter Zeit nicht hinter dem Mond gelebt hast, hast du höchstwahrscheinlich gehört, dass Bitcoin (BTC) für Schlagzeilen gesorgt hat. Tesla akzeptiert Bitcoin. Tesla investiert in Bitcoin. Tesla verkauft Bitcoin.

Zu sagen, es sei eine Achterbahnfahrt gewesen, ist wirklich eine Untertreibung. 🙄

Einer der Hauptgründe, warum Bitcoin in Verruf geraten ist, ist dessen negativer Einfluss auf die Umwelt.

Aber ist Bitcoin schlecht für die Umwelt? Und sind Kryptowährungen, im Ganzen, nicht klimafreundlich?

Lies weiter, denn wir tauchen ein in alles, was mit Bitcoin, Mining und Kryptowährungen zu tun hat, und analysieren, wie sich all das auf den Energieverbrauch auswirkt.

Der Speed Read:

1. Bitcoin ist die erste Kryptowährung der Welt, die 2009 erfunden wurde. Der Bestand an Bitcoins ist auf 21 Millionen Stück begrenzt und wird durch Mining (zu deutsch: Schürfen) aufgeteilt. So ähnlich wie Gold.

2. Miner können Bitcoin verdienen, indem sie komplexe Rechenaufgaben lösen, die sehr leistungsfähige Computer erfordern. Je mehr Rechenleistung sie haben, desto höher sind ihre Chancen, Bitcoins zu schürfen. Um diese komplexen Computer aufrechtzuerhalten, brauchen Sie eine Menge Energie.

3. Der kosteneffizienteste Weg, dies zu tun, ist, energieintensive Computer dort zu platzieren, wo Strom billig ist. Derzeit ist dieser Ort China, wo 65% der Bitcoin-Mining-Operationen stattfinden. In China wird der meiste Strom durch die Verbrennung von Kohle gewonnen.

4. Nur 39 % der Energie, die von Bitcoin-Minern weltweit verbraucht wird, stammt aus erneuerbaren Energien.

Die Geschichte der Kryptowährung Bitcoin

Bevor wir uns in die Diskussion stürzen, wie hoch der Energieverbrauch von Bitcoin nun wirklich ist, sollten wir zuerst darüber sprechen, was die Kryptowährung Bitcoin ist und wie Bitcoins gemined werden.

Bitcoin, der Pionier der Kryptowährungen, begann seine Anwendung im Jahr 2009, nur ein Jahr nachdem Kryptowährungen als solche von dem anonymen (aber sehr berüchtigten) Satoshi Nakamoto erfunden wurden.

Ursprünglich als Medium für alltägliche Geldtransaktionen konzipiert, hat der Bitcoin eine der volatilsten Handelsgeschichten unter allen Anlageklassen gehabt. Mit kaum mehr als einer 10-jährigen Kursentwicklung bleibt Bitcoin in Bezug auf die Rendite ein Finanzphänomen.

Hättest du z.B. im Jahr 2016 10.000 € investiert, hätte Bitcoin dir, unseren Berechnungen zufolge, eine ungefähre jährliche Rendite von 128% beschert und deine Investition wäre heute etwa 620.000,00 € wert.

"Stell dir nur vor, du hättest von Anfang an investiert!" (haben wahrscheinlich viele Leute gesagt).

Bitcoin wächst immer weiter, aber ist Bitcoin schlecht für die Umwelt?
QUELLE: MORNINGSTAR FOR CURRENCY AND COINBASE FOR CRYPTOCURRENCY

Damals, im Jahr 2008, war der Bitcoin die erste vollständig digitale Währung der Welt - und eine große technologische Disruption, da er Transaktionen ermöglichte, die ohne die Hilfe von Banken in einer sogenannten dezentralen Blockchain-Datenbank funktionieren. Auch wenn sich der Bitcoin als eigentliche Währung erst noch durchsetzen muss, bietet er verschiedene Vorteile gegenüber traditionellen Geldmarktinstrumenten.

Als "Vermögenswert des 21. Jahrhunderts" ist eines der Hauptnarrative für den extremen Preisanstieg von Bitcoin die Idee, dass die Kryptowährung ein Ersatz für Gold als international anerkanntes Wertaufbewahrungsmittel werden könnte. Das Angebot von Bitcoin ist begrenzt (tatsächlich liegt das Limit bei 21 Millionen Münzen) und wird durch "Mining" portioniert (genau wie Gold).

Ebenso wie Gold ist Bitcoin ein knappes und langlebiges Gut - aber im Gegensatz zu Gold ist es auch teilbar (was bedeutet, dass man mit z.B. 0,1 Bitcoin einkaufen kann), verifizierbar (was bedeutet, dass es einen hohen Sicherheitsstandard hat), transportabel (was bedeutet, dass man es nicht herumtragen muss) und übertragbar (was bedeutet, dass es einfach zu übertragen ist), was Bitcoin zu einem liquideren Vermögenswert als Gold macht. Aber das ist noch nicht alles! Seine deflationären Eigenschaftenmachen ihn auch zu einer perfekten Absicherung gegen Inflation. Trotz seiner Volatilität könnte der Bitcoin dank seiner geringen Korrelation mit allen anderen Anlageklassen als strategische Allokation in einem gut diversifizierten Portfolio dienen.

Bitcoin Energieverbrauch: Ist die Kryptowährung schlecht für die Umwelt?

So weit, so gut. Aber kommen wir zum springenden Punkt: Wie hoch ist Bitcoin's Energieverbrauch und ist Bitcoin schlecht für die Umwelt?

Das Wichtigste zuerst, bedenke folgendes: Während du diesen Artikel liest, verbrauchst du Strom. Strom wird für jede Google-Suche, für jede verschickte E-Mail, für jedes in der Cloud gespeicherte Foto verbraucht... Mit der zunehmenden Digitalisierung steigt auch der Stromverbrauch. Mit dem Wert von Bitcoin, der in den letzten Jahren gestiegen ist, ist auch sein Hunger nach Strom gestiegen.

In der Tat, benötigt Bitcoin eine enorme Menge an Strom, um die Nachfrage zu decken! Laut dieser Studie, fressen die riesigen Server-Farmen hinter dieser Kryptowährung etwa so viel Strom in einem Jahr wie Argentinien, ein Land mit fast 45 Millionen Menschen! 😱

Bitcoin verbraucht mehr Elektrizität als die meisten Länder der Welt.
QUELLE: CAMBRIDGE BITCOIN ELECTRICITY CONSUMPTION INDEX

Werfen wir einen genaueren Blick auf Fakten und Zahlen.

Schockierenderweise gibt es nur 30 Länder auf der Welt, die mehr Strom verbrauchen als Bitcoin.

Der Blick auf eine einzige Bitcoin-Transaktion dürfte nicht nur Klimaaktivisten Angst einjagen: Eine Bitcoin-Transaktion verbraucht so viel Strom wie eine Million (!) Kreditkartentransaktionen. Der Kohlenstoff-Fußabdruck einer einzigen Transaktion ist so riesig wie das Anschauen von 54.000 Stunden Internetvideos und der daraus resultierende Elektroschrott hat die Größe von zwei Golfbällen.

"Der Kohlenstoff-Fußabdruck einer Bitcoin-Transaktion entspricht dem Anschauen von 54.000 Stunden an Videos im Internet."

Wenn man sich all diese Zahlen ansieht, ist es nicht verwunderlich, dass Bitcoin von dem "Vermögenswert des 21. Jahrhunderts" zu der "schmutzigsten Währung der Welt" wurde, nur weil so viel Strom verschwendet wird. Vor kurzem musste der Iran sogar das Bitcoin-Mining verbieten, da das Land unter Stromengpässen und Stromausfällen litt, die durch illegales Bitcoin-Mining (das ohne Lizenz betrieben wird) verursacht wurden.

Bitcoin Energieverbrauch: Warum benötigt die Kryptowährung so viel Strom?

Um diese Frage zu beantworten, musst du zuerst den Mining-Prozess verstehen.

Bitcoin-Mining ist der Prozess, durch den neue Bitcoins in Umlauf gebracht werden und wird mit Hilfe von sehr anspruchsvollen Computern durchgeführt, die extrem komplexe mathematische Probleme oder Puzzles lösen. Die Rätsel sind tatsächlich so komplex, dass sie nicht von Hand gelöst werden können, was der Grund dafür ist, dass man unglaublich leistungsstarke Computer verwenden muss.

Weil Bitcoin ein völlig dezentrales System ist, braucht man eine dezentrale Belegschaft, um es am Laufen zu halten. Miner sind diese Arbeitskräfte, die helfen, die Infrastruktur in Gang zu halten — und sie werden für ihre Dienste in neu gemünzten Bitcoins bezahlt. Um Bitcoin zu schürfen, müssen Sie eine bestimmte Software (den Bitcoin-Client) verwenden. Um die Blockchain vor Manipulation und Korruption zu schützen, werden alle Transaktionen dokumentiert und über das Netzwerk verteilt — dies macht das Bitcoin-Zahlungsnetzwerk vertrauenswürdig und sicher, da die verschiedenen Miner die Transaktionsinformationen verifizieren.

Bitcoin und sein Energieverbrauch.
QUELLE: THE FINANCIAL TIMES

Wie du dir sicher vorstellen kannst, erfordert dies einen 24/7-Betrieb und sehr leistungsstarke, speziell angefertigte Computer.

Als Miner würde für dich ein Anreiz bestehen, in die neuesten und effizientesten Technologien zu investieren, denn je mehr Rechenleistung du hast, desto höher sind deine Chancen, Bitcoins zu minen. Und mit dem steigenden Wert von Bitcoin und dem Wachstum des Netzwerks sind die Rechenaufgaben immer schwieriger geworden, was eine noch bessere Technologie erfordert — und noch mehr elektrische Leistung.

Aus rein wirtschaftlicher Sicht ist es am kosteneffizientesten, diese Computer dort zu platzieren, wo die Stromversorgung günstig ist. So ist es nicht verwunderlich, dass etwa 65 % der Bitcoin-Mining-Operationen in China stattfinden, wo der Strom von der Regierung subventioniert wird und wo der meiste immer noch durch Verbrennung von Kohle gewonnen wird.

Food for thought:

Im Jahr 2020 entfielen 52% der weltweiten Kohlestromproduktion auf China, das sind 9% mehr als im Jahr 2015, als China dem Pariser Abkommen beitrat.

Bitcoin mining map
QUELLE: CAMBRIDGE BITCOIN ELECTRICITY CONSUMPTION INDEX

Und laut der Global Cryptoasset Benchmarks Study der University of Cambridge stammen nur 39 % der von Bitcoin-Minern verbrauchten Energie aus erneuerbaren Quellen.

Hier siehst du, wie der Anteil der Kryptowährungen (also nicht nur Bitcoin), die verschiedene Energietypen nutzen, in vier globalen Regionen variiert:

Anteil Energietypen, den verschiedene Kryptowährungen nutzen.
QUELLE: UNIVERSITY OF CAMBRIDGE


Food for thought:

Ein weiteres Problem beim Krypto-Mining ist, dass die Computer, die für die Lösung der komplexen Rechenaufgaben verwendet werden, während des Prozesses viel Wärme produzieren. Um dem entgegenzuwirken, werden Kühlsysteme benötigt, um die Temperatur zu regulieren — was wiederum eine Menge Strom verbraucht. In Ländern mit eher niedrigen Durchschnittstemperaturen, wie z. B. Island, hat das Bitcoin-Mining daher weniger Auswirkungen auf die Umwelt.

Da das Bitcoin-Netzwerk ständig wächst, steigt auch der Verbrauch von Strom, der aus fossilen Brennstoffen erzeugt wird. Ohne strengere Vorschriften könnte dies eines Tages alle anderen globalen Nachhaltigkeits-Bemühungen untergraben.

Ein weiteres Problem, ist, dass viele Länder mit instabilen Stromnetzen die erhöhte Nachfrage durch Bitcoin nicht bewältigen können — so wie wir es im Fall des Iran gesehen haben.

Sind alle Kryptowährungen schlecht für die Umwelt?

Wie immer sind die Umstände nicht nur schwarz und weiß und es lohnt sich, zwischen den Zeilen zu lesen.

Es gibt mehrere andere Kryptowährungen - Ethereum, Dogecoin, Litecoin und Chia, um nur einige zu nennen - und natürlich brauchen sie alle Strom.

Kryptowährungen und ihr Energieverbrauch
QUELLE: TRG DATA CENTERS

Wie du in der Grafik sehen kannst, tritt Bitcoin immer noch aus der Reihe. Aber warum? Warum ist der Energieverbrauch von Bitcoin so viel höher als der von beispielsweise Ethereum?

Es wird argumentiert, dass Ethereum "grüner" ist, da seine Mining-Prozesse auf sogenannten "Allzweck-Grafikprozessoren" (general-purpose graphics processing units GPUs) durchgeführt werden können, die man in fast jedem Computer findet. Bitcoin hingegen benötigt spezielle Computer, die mehr Elektroschrott produzieren und wertlos werden, sobald sie nicht mehr benutzt werden.  

Das größte Umweltproblem liegt jedoch im Mining selbst.

Derzeit verlassen sich beide Kryptos auf einen sogenannten "Proof of Work"-Algorithmus, der als sehr energieintensiv bekannt ist. Ethereum planttatsächlich, seinen "Proof of Work"-Algorithmus auf einen stromsparenderen "Proof of Stake"-Algorithmus umzustellen. Auf diese Weise würden sie den Stromverbrauch minimieren, da es weniger Bedarf an hoher Rechenleistung geben wird.

Was ist Proof of Work (PoW)?

Da Bitcoin sowohl dezentralisiert ist als auch auf einem Peer-to-Peer-Netzwerk basiert, benötigt es eine Form der Validierung und Sicherheit. Proof of Work (PoW) ist eine Methode, die so ressourcenintensiv ist, dass sie eine leichtfertige oder bösartige Nutzung des Netzwerks verhindert. Im Wesentlichen beschreibt PoW einen dezentralen Mechanismus, der von Bitcoin-Minern/Computern verlangt, kontinuierlich Rechenaufgaben zu lösen. Hier konkurrieren die Miner miteinander, um zu sehen, wer das Problem am schnellsten lösen kann, und erhalten dafür eine Belohnung. Auf diese Weise wird verhindert, dass Hacker in das System eindringen und Transaktionen können auf sichere Weise abgewickelt werden. Der Nachteil ist, dass dieser Prozess eine enorme Menge an Energie benötigt, die steigt, je mehr Miner dem Netzwerk beitreten. Im Vergleich dazu erfordert Proof-of-Stake (PoS) keine kontinuierlichen Mining-Operationen, wodurch es weniger energieintensiv ist. Hier werden die Validierer zufällig ausgewählt, um den jeweiligen Block zu generieren. Bei PoS generieren oder validieren die Miner Blöcke basierend auf der Menge der Coins, die sie besitzen. Das Entfernen des Elements des Wettbewerbs spart eine Menge Energie, da das PoS-System an nur einem Problem auf einmal arbeitet, anstatt dass mehrere PoW-Systeme an der Lösung desselben Problems arbeiten.


Proof of Work vs Proof of Stake
QUELLE: BLOCKGEEKS

Es gibt aber auch Kryptowährungen, die nicht auf den energieaufwendigen Proof-of-Work-Algorithmus setzen. Chia, bekannt als die "umweltfreundliche Bitcoin-Alternative", stellt ein Beispiel dafür dar, da die Währung sich nicht auf Rechenleistung, sondern auf Speicherplatz für ihre "Farming"-Operationen verlässt und somit stromsparend ist.  

Dennoch könnte man auch argumentieren, dass Chia ebenso umweltschädlich ist, weil es viele Festplatten betreibt, deren Lebenserwartung mit der Nutzung deutlich sinkt und viel Abfall erzeugt. Andere Proof-of-Stake-Projekte (z. B. Cardano (ADA), eine andere Krypto, die jetzt den 5. Platz im Krypto-Rankings mit über $60bn Marktkapitalisierung belegt) sind viel besser als Chia. Auch Ethereum bewegt sich momentan in diese Richtung dank bevorstehenden Änderungen für ETH 2.0.

Kann Bitcoin grün(er) sein?

Die größten Umweltprobleme von Bitcoin, die noch gelöst werden müssen, sind der Bedarf an immer effizienterer Technologie und der daraus resultierende Stromverbrauch sowie die Menge an nicht wiederverwertbarem Elektroschrott. Es ist keine Überraschung, dass dies eine große Belastung für das Pariser Abkommen und das Ziel der Welt, die globale Erwärmung auf 1,5°C zu begrenzen, darstellt.

Es gibt bereits eine Reihe von kleinen Bitcoin-Minen, die in dem Sinne nachhaltiger sind, dass sie sich größtenteils auf erneuerbare Energie (z.B. aus Wasserkraft) verlassen. Dies ist zwar nur ein kleiner Teil, aber bereits ein guter Anfang.

Trotz einiger grüner Bemühungen liegt noch ein langer Weg vor uns. Die überwiegende Mehrheit der Bitcoin-Mining-Operationen findet in China statt. Und da Kohle im asiatisch-pazifischen Raum immer noch eine bedeutende Energiequelle ist, wird sie auch weiterhin von Minern genutzt werden.

Fazit zum Energieverbrauch der Kryptowährung Bitcoin:

Bitcoin ist eindeutig kein Klimaheld. Sein jährlicher Kohlenstoff-Fußabdruck übersteigt den einiger Länder und diese Tatsache kann von denjenigen Investoren, denen Nachhaltigkeit am Herzen liegt, nicht einfach ignoriert werden.

Das Problem liegt jedoch ein bisschen tiefer, als einfach zu sagen, dass Bitcoin schlecht für die Umwelt ist. Denn das eigentliche Problem ist, dass in vielen Ländern, in denen der Mining-Betrieb stattfindet, nicht-nachhaltige Energiequellen immer noch die Mehrheit ausmachen. Wenn Länder insgesamt nicht auf vollständig erneuerbare Energie umsteigen, wie können wir dann Bitcoin die Schuld geben, weil es die Energiequellen nutzt, die im Land verfügbar sind?

Letztendlich besteht der beste Weg, Kryptowährungen umweltfreundlich zu machen, darin, Anreize für grüne Energie für zukünftige Blockchains zu schaffen und das Mining in Regionen zu fördern, die bereits über wenig genutzte Energiequellen verfügen.

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