Ethereums Energieverbrauch – Öko oder Flop?

Ethereums Energieverbrauch ist Gesprächsthema am Markt, besonders jetzt, da die Umstellung auf den energiesparenden Algorithmus bevorsteht.

Ethereums Energieverbrauch

Ist ETH 2.0 wirklich energiesparsamer?

Die Klimadebatte ist nicht neu, aber aufgeheizt und nimmt offenbar immer mehr an Fahrt auf. Bitcoin gilt als Klimakiller schlechthin, denn die größte Kryptowährung schadet nachweislich dem Klima. Wie stark diese Auswirkungen jedoch sind, darüber gibt es unterschiedliche Berechnungen und Sichtweisen.

Ethereums Energieverbrauch ist aufgrund desselben Konsensverfahrens nicht viel besser, zumindest bisher. An dramatischen Vergleichen mangelt es jedenfalls beiden Kryptowährungen nicht.

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Krypto-Branche braucht Nachhaltigkeit

Ethereums Energieverbrauch rückt als Nummer 2 hinter Bitcoin natürlich ebenfalls ins Fadenkreuz von Klimawächtern und Verbrauchern.

Der Wechsel auf den Konsensalgorithmus Proof-of-Stake, der energiesparender ist als der bisherige Proof-of-Work, soll den Weg in eine grüne Krypto-Zukunft für Ethereum ebnen.

Zurzeit, so Schätzungen, verbraucht Ethereum, das über die meisten Transaktionen im Vergleich mit allen anderen Kryptowährungen verfügt, so viel Strom wie das gesamte Land Kasachstan in einem Jahr. (104 TWh).

Die Dominanz von Ethereum als King of Defi sinkt, auch wenn gleichzeitig die Anzahl der Ethereum Wallets steigt. Rund 11 Millionen Wallets sollen im Bestand sein, bei denen weniger als 0,1 ETH lagern.

Das hohe Interesse an Kleinanlegern ist primär auf den anhaltenden Aufwärtstrend des Ethereum-Kurses zurückzuführen.

Ethereum 2.0 lässt auf sich warten

Vitalik Buterin sieht aber dennoch Ethereum weit entfernt von einer Massenadaption. Im Bankless-Podcast stellte Buterin die Umstellung auf den energiesparenderen Konsensmechanismus Proof-of-Stake für das erste Halbjahr 2022 in Aussicht und betonte gleichzeitig, dass erst 50 % des Weges geschafft seien.

Ethereum muss noch eine massivere Bandbreite und einen höheren Durchsatz erhalten. Außerdem mangelt es noch an der Skalierbarkeit.

Das alles soll laut Buterin noch ca. 6 Jahre in Anspruch nehmen. Dann wären rund 80 % des Weges geschafft.

Ist der Übergang zum Proof-of-Stake finalisiert, dann drosselt das den Energiebedarf der Plattform erheblich. Der bisherige Mining-Mechanismus führte auch zu einem globalen Aufrüsten in Sachen Hardware. Das hatte drastische Auswirkungen auf den Stromverbrauch, abgesehen von den Preisen für die Käufer.

Die zunehmende Verwendung der Ethereum-Blockchain als Basis für weitere Anwendungen hat Ethereums Energieverbrauch genauso wie die enorm hohe Rechenleistung der Miner steil ansteigen lassen.

Statista gibt diesen mit 209,13 kWh pro Transaktion an. Digiconomist hat den gesamten Stromverbrauch als Kurve dargestellt und die zeigt seit Anfang 2021 steil nach oben.

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Das schreckt ab, und zwar hauptsächlich die junge Zielgruppe. Eben solche, die sich digital bewegen, als gäbe es nichts anderes, aber auch diejenigen sind, die auf Nachhaltigkeit und Energiebedarf achten.

Das Mining ist der Grund für die Klimadebatte, sowohl bei Bitcoin als auch bei Ethereum. Während bei Bitcoin kein Wechsel geplant ist, hat Ethereum den Proof-of-Work nur als Übergangslösung gesehen.

Es war immer klar, dass man auf die weniger ressourcenaufwendige Proof-of-Stake-Lösung hinarbeitet. Wenn die jetzige Mainchain mit der PoS-basierten Beacon Chain von Ethereum verschmilzt, könnten alle Energieprobleme gelöst sein. Aber ist das wirklich so?

Validatoren warten auf ETH-Staking

Wenn Validatoren für die Produktion der Blöcke verantwortlich sind und nicht mehr Miner mit enormer Rechenleistung dafür aufkommen, dann wird das wohl Ethereums Energieverbrauch deutlich senken. Die Reduzierung um sagenhafte bis zu 99,95 %, darf aber angezweifelt werden.

Warum? Demgegenüber steht der hohe Anteil neuer Nutzer mit ihren Ethereum-Adressen, die zunehmende Adaption der Smart-Contract-Plattform in weiteren DeFi-Anwendungen und die hohe Zahl der Staking-Interessenten, die es bereits gibt.

Es sind bereits Ether im Gegenwert von fast 34 Milliarden US-Dollar gestaket und die Anzahl der Validatoren für das Staking liegt laut Beaconchain-Webseite aktuell bei 278.626.

Auch Cardano, ADA, Polkadot, EOS und Tron nutzen das Proof-of-Stake-Verfahren. Doch die Umstellung bei Ethereum wird dauern, schließlich geht es nicht nur um die Kryptowährung, sondern um das gesamte Ökosystem, das dahintersteht.

Ethereum muss Energieverbrauch senken

Die Branche möchte grüner werden. Nicht zuletzt auch, weil die benötigte Energie für die Produktion von Bitcoin & Co. aktuell noch mehrheitlich aus fossilen Quellen stammt. Der Schrei nach ökologischen Alternativen ist also entsprechend groß.

Ethereum hat das Ziel, Bitcoin vom Thron zu stoßen und zum Ökovorbild zu werden. Doch wenn sich die Energie nun durch den Proof-of-Stake bei Ethereum auf alle Teilnehmenden des Systems verteilt, dann könnte der grüne Anstrich der Kryptowährung schnell verblassen.

Außerdem wollen sich die Ethereum-Miner nicht so schnell geschlagen geben und beim Merge, also der Umstellung auf den PoS, könnte eine Hardfork drohen. Mit ETH 2.0 ist das Mining mit Grafikkarten unmöglich, doch dessen Einführung verschiebt sich gerade immer weiter nach hinten.

Zunächst müssen die Updates Altair und Amphora integriert werden, doch da gibt es Bugs, die diese Termine immer wieder hinausschieben. Die Ankündigung, dass ETH 2.0 und das Merge im zweiten Quartal 2022 stattfinden soll, ist bisher nur eine Ankündigung und eben nicht mehr.

Bringt PoS Energiewende bei ETH 2.0?

Zweifelsohne ist das PoS-Protokoll eine Möglichkeit, den übermäßigen Energieaufwand des PoW zu vermeiden, in dem das rechenaufwändige Rätsel des PoW aus dem Konsensverfahren entfällt.

Das macht auch die Anschaffung teurer Hardware überflüssig. Dafür erfolgt die Konsensfindung nur unter den Beteiligten und die Höhe des Stakes hat direkten Einfluss auf die Entscheidungsmacht der Teilnehmenden.

Fakt aber ist: Es gibt eine unzureichende Datenlage, bei der Frage, ob ein PoS-Ansatz gegenüber klassischen PoW-Verfahren wirklich mit erheblichen Energieeffizienzgewinnen überzeugen kann. Und es fehlen Informationen zu den durch die Umstellung realisierbaren, tatsächlichen Effizienzgewinnen.

Theoretisch ist die Umstellung im laufenden Betrieb auf ein neues Konsensverfahren möglich. Noch schuldet uns Ethereum aber den Beweis, dass dies wirklich in die Realität umzusetzen ist.

Der Praxisbeweis im großen Maßstab steht also noch aus. Außerdem steigt mit den Transaktionen bei besserem Durchsatz auch Ethereums Energieverbrauch unter PoS.

Durch die zunehmende Akzeptanz von Kryptowährungen und der Bedeutung von Ethereum als Smart-Contract-Plattform. Ethereums Energieverbrauch pro Transaktion mag sinken, der für die Blockherstellung bleibt jedoch gleich, egal ob eine oder tausend Transaktionen ausgeführt werden. Das vielschichtige Ökosystem an dezentralen Anwendungen wird weiter anziehen.

Ethereums Energieverbrauch, auch wenn er höher als angekündigt ausfällt, wird dieses Wachstum nicht ausbremsen, was am Ende zu noch mehr Transaktionen und damit Energie führt.

Nicht zuletzt könnte bei dem PoS auch immer der Ansatz der Zentralisierung in der Kritik stehen, denn die Höhe des Kapitals der Stimmberechtigten aus dem Inneren entscheidet über das Stimmgewicht.

Warum gibt es keine überzeugenden Daten zur Nachhaltigkeit von PoS?

  • Es fehlt an Datenverfügbarkeit, um die tatsächliche Nutzung von Dateninfrastrukturen und Rechenkapazität zu bewerten und daher werden die Energieverbräuche in der Regel nur über Annahmen und Kenngrößen geschätzt oder abgeleitet.
  • In der Blockchain Technologie fehlt es bisher an der systematischen Erfassung und Messung von Daten für Aufwendungen im realen Betrieb.
  • Die Definition der Kenngröße „Blockchain“ ist nicht geklärt. Handelt es sich um das ganzheitlich übergeordnete Ökosystem oder nur um die Blockchain-Lösung an sich? Es mangelt also an klarer Systemabgrenzung.
  • Es fehlt an vergleichbaren Grundlagen und Methoden für die quantitative Bewertung von Kenngrößen.
  • Die Bewertung von Auswirkungen auf die Umwelt basiert auf unzureichender Datengrundlage und lässt sich damit nicht methodisch und quantitativ vermessen
  • Derzeit gibt es keine belastbaren Fallbeispiele für die ökologische Effizienz von Algorithmen.
Autor
Autorin

Stefanie Herrnberger ist als freiberufliche Referentin und Redakteurin tätig. Ihre langjährige berufliche Erfahrung im Bereich der Industrie 4.0, Digitalisierung und Blockchain bieten ihr den perfekten Background, um über Anwendungsfälle der Distributed-Ledger-Technologie in der globalen Industrie und Wirtschaft zu berichten.

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