Wie hoch ist der Stromverbrauch von Bitcoin?

Bitcoin Mining Illustration
Ein häufig genanntes Argument gegen Bitcoin ist der immense Stromverbrauch, welcher zur Verwaltung der Blockchain benötigt wird. Besonders in Zeiten des starken Klimawandels sehen Umweltschützer in Bitcoin eine sinnlose Verschwendung von wichtigen Ressourcen. Oft beruht die Diskussion jedoch auf einem schmalen Grat zwischen Mythen und Fakten. Der Bitcoin Stromverbrauch fällt dabei hauptsächlich durch das Mining an. Dieses ist nötig, um die gemeinsame Datenbank dauerhaft und dezentral aufrechtzuerhalten. Jedoch sind auch sekundäre Industrien durch den Bitcoin entstanden und fließen daher auch in den gesamten Stromverbrauch mit ein. Dabei ist der Stromverbrauch für das Mining von Bitcoin, im Gegensatz zu viele anderen Industrien, sehr genau berechenbar und bis zu den Ursprüngen zurück verfügbar.

Bitcoin in den letzten 24 Stunden

Avisierte Blockzeit
10,0 Minuten pro Block
Blockzeit in den letzten 24 Stunden
Geschürfte Blocks in den letzten 24 Stunden
Bitcoins in den letzten 24 Stunden geschürft
Mining-Einnahmen durch Block-Rewards
Mining-Einnahmen aus Transaktionsgebühren
Hash-Rate (Stromverbrauch)
Neben Bitcoin als erste und führende Kryptowährung, haben sich jedoch auch viele Nachfolger auf dem Markt etabliert. Viele davon nutzen ebenfalls den scharf kritisierten Proof of Work. Jedoch haben sich über die letzten Jahre auch andere Methoden zur Schaffung eines sicheren Konsens etabliert. Die Seite Coinmarketcap listet im August 2020 bereits 6000 verschiedene Währungen mit einer Marktkapitalisierung von insgesamt 345 Milliarden US-Dollar.

Bitcoin Mining einfach erklärt

Um das Netzwerk so sicher wie möglich zu gestalten, müssen die Knotenpunkte des Systems unter dezentraler Verwaltung stehen. Nur so kann eine unabhängige Struktur entstehen, welche vor Manipulation geschützt ist. Andernfalls könnten einzelne Instanzen Änderungen am Protokoll zu ihren Gunsten vornehmen. Je mehr Teilnehmer dabei die Blockchain verwalten und überprüfen, desto sicherer gilt sie. Denn ein einzelner Angreifer müsste mindestens 51 Prozent der gesamten Rechenleistung aufbringen, um eine Änderung der Daten rückwirkend vorzunehmen. Um dies zu verhindern, liegt die Entscheidungskraft bei allen Teilnehmern. Somit ist das einzelne Individuum im Netzwerk weniger bedeutend und benötigt die Bestätigung vieler anderer Teilnehmer. Diese überprüfen alle Transaktionen durchgehend auf ihre Gültigkeit und bestätigen diese. Als Vergütung für ihre aufgewendete Arbeit erhalten die Validatoren Bitcoin. Für jeden neuen Block in der Blockchain ist eine bestimmte Menge an Bitcoin vorgesehen. Diese wird an den Teilnehmer ausgeschüttet, welcher zuerst eine komplexe mathematische Aufgabe lösen kann. Je mehr Rechenleistung ein Miner also bereitstellt, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass er die richtige Lösung am schnellsten finden kann. Aus diesem Grund schließen sich einzelne Instanzen oft zu einer Gemeinschaft zusammen, um durch das Cloud Mining einen höheren Ertrag zu erzielen. Auch große Börsen bieten bereits den Service des Mining an. In eigenen Pools können sich die Nutzer zusammentun und gemeinsam nach Kryptowährungen schürfen. Auch die weltweit größte Plattform Binance hat dieses Angebot inzwischen im Portfolio. Neben Mining bietet Binance auch Initial Coin Offerings (IEO) und Staking an.
“Bitcoin ist aufregend, weil es zeigt, wie billig Auslandsüberweisungen sein können. Bitcoin ist besser als eine Währung, da man nicht physisch am selben Ort sein muss und natürlich kann die klassische Währung bei großen Transaktionen ziemlich unbequem werden.” – Bill Gates

Proof of Work

Der Nachweis für die geleistete Arbeit (engl. Proof of Work) im Netzwerk ist die Basis der Bitcoin Blockchain. Ebenso ist diese Methode der Grund für den hohen Bitcoin Stromverbrauch. Je mehr Teilnehmer dabei ihre Rechenleistung im Netzwerk zur Verfügung stellen, desto sicherer wird es. Dies macht die dezentrale Datenbank fälschungssicher. Je höher dabei die Hashrate der Blockchain ist, desto schwieriger ist es für Angreifer, die Daten darin rückwirkend zu ändern. Das Netzwerk von Bitcoin zählt dabei nach wie vor als das sicherste, da es die meisten Teilnehmer vorweisen kann. Das Beispiel von Ethereum Classic zeigt, dass eine Blockchain nur dann als sicher gilt, wenn genügend Rechenleistung im Netzwerk bereitgestellt wird.

Hashrate

Die Hashrate dient als Maßeinheit für die gesamte Rechenleistung, welche im Netzwerk verfügbar ist. Je höher diese ist, desto sicherer ist auch die Blockchain. Jedoch steigt synchron dazu auch der Stromverbrauch. Seit der Entstehung von Bitcoin im Jahr 2009 nimmt die Hashrate konstant zu, was ein positiver Indikator für die Adaption von Bitcoin als Wertspeicher ist.

Difficulty

Der Bitcoin Code sieht vor, dass Miner für das Bereitstellen von Rechenleistung eine Vergütung erhalten. Hierfür müssen diese eine schwierige mathematische Aufgabe lösen, welche Zeit beansprucht. Da die Ausschüttung der Rewards im Durchschnitt alle zehn Minuten erfolgen soll, muss die Schwierigkeit der Aufgabe immer neu justiert werden. Denn mit steigender Effizienz von Rechnern würden diese auch schneller die Lösung finden und die Bitcoin somit früher erhalten. Die Difficulty ist also der Faktor, welcher für die konstante Ausschüttung von Bitcoin alle zehn Minuten sorgt und ständig angepasst wird.

Technologie

Da die Difficulty stetig ansteigt, steigen auch die Anforderungen an die Miner. Diese wollen weiterhin Profit erzielen und rüsten somit ihre Rechenleistung auf. Entsprechende Hardware für das Bitcoin Mining wird ebenso effizienter, benötigt im Gegenzug aber auch mehr Strom. Der Fortschritt der Technik bewirkt also einen Anstieg der Bitcoin Difficulty und umgekehrt. Bislang zählt der Antminer S9 der Firma Bitmain als beliebteste Hardware für das Mining. Dieser hat einen Verbrauch von 1300 Watt pro Stunde.

Proof of Stake

Da der Proof of Work eine sehr aufwendige Methode zur Sicherung des Netzwerkes ist, haben sich bereits etliche alternative Algorithmen entwickelt. Der bekannteste davon ist der Proof of Stake. Dieser setzt nicht Rechenleistung voraus, sondern belohnt Halter der Währung. Je höher dabei der eigene Anteil im Netzwerk ist, desto höher ist auch die Wahrscheinlichkeit, um die Rewards zu erhalten. Mit dem Update zu Ethereum 2.0 möchte Ethereum als zweitgrößte Kryptowährung zum Proof of Stake übergehen und somit Ressourcen sparen. Ebenso soll die Effizienz und Schnelligkeit im Netzwerk dadurch verbessert werden.

Stromverbrauch Bitcoin Mining

Der Bitcoin Stromverbrauch nimmt konstant zu und ist Grund für zahlreiche Diskussionen. In Zeiten des Klimawandels sehen Umweltschützer eine Verschwendung von wichtigen Ressourcen in der digitalen Währung. Dabei belief sich der gesamte Verbrauch im Jahr 2019 laut Statista bereits auf 60 Terrawatt (Twh). Somit benötigt die Bitcoin Blockchain in etwa so viel Strom wie die Schweiz. In den kommenden Jahren dürfte sich diese Menge jedoch weiter steigern. Bereits ein Jahr später veröffentlichte der Digiconomist einen Beitrag über den Energieverbrauch von Bitcoin. Aus diesem geht hervor, dass der Bitcoin Stromverbrauch zeitweise bereits 70 Terrawatt überschritten hat. Der Verbrauch setzt sich dabei in erster Linie aus den Geräten zusammen, welche das Mining betreiben. Hinzu kommen jedoch noch alle Ressourcen, welche durch die sekundäre Industrie anfallen. Diese setzen sich unter anderem aus der Herstellung für Software und Hardware zusammen und erscheinen nicht in den Statistiken. Aus diesem Grund kann eine genaue Angabe zum gesamten Verbrauch nur sehr schwer erstellt werden. Bereits im Jahr 2009 äußerte sich einer der wichtigsten Pioniere des Bitcoin-Netzwerkes kritisch zum Bitcoin Stromverbrauch. Der Entwickler Hal Finney äußerte sich auf Twitter zu den möglichen CO2-Emissionen im Falle einer Massenadaption.

Stromverbrauch Bitcoin und Kryptowährungen

Während Bitcoin und der Prozess des Mining relativ kalkulierbare Werte liefern, so gestaltet sich dies bei den Wirtschaftszweigen darum eher schwierig. Alleine die Herstellung für Hardware rund um Bitcoin und Kryptowährungen benötigt einen enormen Stromverbrauch. Hinzu kommen Unternehmen, welche Bitcoin als primäres Geschäftsfeld nutzen und ohne die digitale Währung nicht existieren würden. Hierzu zählen auch börsennotierte Unternehmen, welche Bitcoin Aktien anbieten. Neben Bitcoin gibt es zahlreiche andere Kryptowährungen, welche einen enormen Energieverbrauch haben. Oft liegt der Fokus lediglich auf Bitcoin, da dieser die größte und bekannteste digitale Währung ist. Jedoch nutzen auch viele andere Projekte den Proof of Work und benötigen dadurch sehr viel Strom. Zusammen benötigen diese weit mehr, als Bitcoin selbst. Die Kritik an vielen dieser Projekte ist durchaus gerechtfertigt, da längst nicht alle Kryptowährungen einen erkennbaren Nutzen liefern. Jedoch ist die Wahrscheinlichkeit sehr hoch, dass diese auf Dauer an Nutzer verlieren und somit nach und nach verschwinden. Wie in der realen Marktwirtschaft können nur solche Projekte überleben, welche einen klaren Mehrwert bieten und somit Nachfrage generieren.

Vorteile und Nachteile von Bitcoin

Auch wenn die Herstellung von Bitcoin und Kryptowährungen gigantische Mengen an Strom und Energie benötigt, so sind diese nicht zwangsweise auch negativ belastet. Viele andere wichtige Industrien, wie etwa der Goldabbau oder Überweisungen per Visa benötigen ebenfalls sehr viel Ressourcen. Der Stromverbrauch von Bitcoin selbst ist also nicht der entscheidende Kritikpunkt, sondern vielmehr die Herstellung dieses Stromes. Ein sehr großer Anteil des Mining findet in China statt, wo der Strom aus umweltschädlichen Kohlekraftwerken stammt. Zunehmend gewinnen jedoch grüne Energien bei der Herstellung von Bitcoin an Bedeutung und könnten in Zukunft für sauberen Strom sorgen. Als Vorreiter gelten hier Norwegen, Island und weitere skandinavische Länder. Diese haben sehr guten Zugang zu nachhaltigen Energiequellen wie Geothermie und Windkraft. Der Anbieter Genesis-Mining kann durch die guten Bedingungen in Island auf die Kühlung seiner Fabriken verzichten und gleichzeitig günstigen Strom aus regenerativen Quellen beziehen.
“Ich denke, dass innerhalb des Bitcoin-Universums ein Algorithmus die Funktion der Regierung ersetzt.” – Al Gore, Umweltschützer und ehemaliger Vizepräsident der USA

Bitcoin im Vergleich mit Gold

Vergleicht man außerdem Bitcoin mit der Herstellung von Gold, so benötigt dieses weit mehr Energie. Hinzu kommen giftige Chemikalien, welche für die Herstellung benötigt werden. Anschließend muss das Gold weite Strecken über den Globus gelangen. Bitcoin kann in seiner einzigartigen Beschaffenheit viele Kriterien des Goldes ersetzen, bzw. sogar besser umsetzen. Somit eignet es sich unter Umständen auch als eine digitale Form von Gold. Gold selbst dient in seiner Form nicht mehr als Währung und hat damit nur eine Funktion als Wertspeicher. Herkömmliche Fiat-Währungen benötigen für die Herstellung und Transaktion jedoch auch enorm viel Energie. Bitcoin könnte somit die Funktion als Währung und Wertspeicher gleichzeitig übernehmen, während der Stromverbrauch geringer als bei Gold und zentralen Währungen wäre. Ein weiterer Vorteil von Bitcoin gegenüber herkömmlichen Währungen ist die Dezentralität. Während herkömmliche Währungen immer von einer Zentralbank ausgegeben und kontrolliert werden, ist Bitcoin durch die Mathematik beschränkt. Es könne also nicht mehr Bitcoin in Umlauf gelangen, als der Code vorgibt. Somit ergibt sich im Gegensatz zu anderen Währungen eine konstante Inflationsrate, welche nicht durch eine Zentralbank beeinflusst werden kann. An Ländern wie dem Libanon oder Venezuela zeigt sich, wie wichtig eine stabile Währung für die Volkswirtschaft ist. Bitcoin Stromverbrauch Zukunft

Fazit: Bitcoin Stromverbrauch steigt

Der Bitcoin Stromverbrauch nimmt weiter zu und wird auch in den kommenden Jahren weiter an Bedeutung gewinnen. Bis zum Jahr 2140, in welchem voraussichtlich der letzte Bitcoin geschürft wird, dürften die Kosten den Verbrauch eines kleinen Landes weit überschritten haben. Jedoch gilt es auch dann noch, die absoluten Zahlen in Relation zu setzen. Auch wenn aktuell 70 Terrawatt nach einer Menge Strom klingen, so ist dies in Relation zum Gold, US-Dollar oder Visa relativ gering. Wichtig in diesem Zusammenhang ist auch, dass Bitcoin selbst nicht nur die einfache Funktion als Zahlungsmittel übernimmt. Vielmehr handelt es sich um eine dezentrale, fälschungssichere Basis für andere Anwendungen. So lassen sich durch die Bitcoin Blockchain viele andere Vorteile realisieren, welche vorher so nicht möglich waren. Beispielsweise ist die Bitcoin Blockchain für jedermann zugänglich und bietet somit ein mächtiges Instrument für die freie Meinungsäußerung. Zudem bietet Bitcoin vielen Menschen in Schwellenländern einen erstmaligen Zugang zu einer Lösung für Online Banking bzw. dient als Ersatz für ein Bankkonto. Auch ist der Kurs des Bitcoin im Verlauf zu vielen Landeswährung sehr stabil. Die enormen Stromkosten für Bitcoin stellen also ein klares Problem dar, jedoch betrifft dies hauptsächlich die Herstellung dieser Energie. Durch effiziente Lösungen im Bereich der sauberen Energien könnte auch dieses Problem in naher Zukunft der Vergangenheit angehören. Die globalen Ziele zur Verringerung von Emissionen dürften hier einen sehr schnellen Fortschritt begünstigen. Große Firmen wie Tesla haben bereits gezeigt, dass der Übergang zur Elektrifizierung keinen Rückschritt darstellt.
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