Digitales Geld, analoge Konsequenzen: Der Zusammenhang von Kryptowährung und dem Stromverbrauch

 |  13. November 2019
Die Blockchain braucht viel Rechenleistung. (Bild: Pixabay)

Eine einzelne Technologie verbraucht gleich viel Elektrizität wie etwa 6.5 Millionen US-Haushalte oder Österreich. Ein absurder Vergleich, der jedoch auf Bitcoins zutrifft. Wegen ineffizienten und umweltschädlichen Energiequellen wie Kohlekraft trägt die Kryptowährung somit zur Klimaveränderung bei.

Als die Finanzkrise 2008 auf ihrem Höhepunkt war, erschien der erste Aufsatz über eine digitale Währung – das White Paper. Im Verlauf der nächsten zwei Jahren wurde die Technik implementiert und 2010 folgte die erste Bitcoin-Transaktion. Zunächst blieb der Wechselkurs tief. Ende 2017 hatte ein Bitcoin bereits einen Gegenwert von fast 20’000 US-Dollar. Dieser extreme Anstieg und die Volatilität machen Bitcoins bis heute zu einem interessanten Anlageobjekt. Dieser Hype hat allerdings konkrete physische Folgen.

Das Prinzip der digitalen Währung beruht auf der Blockchain. Diese ermöglicht Transaktionen zwischen zwei Akteuren ohne einen Finanzintermediär: Man braucht keine Bank mehr. Man stelle sich folgendes Szenario vor: Eine Informatikstudentin bestellt einen Café und bezahlt diesen mit Bitcoins. Die Transaktion wird ausgelöst und muss nun dezentral von den Minern genehmigt werden. Dabei werden Transaktionen in Blöcke gespeichert und, physisch gesprochen, an einer digitalen Kette angebracht: der Blockchain. Das traditionelle Vertrauen in Geld wird durch Rechenleistung ersetzt.

Eine energieintensive Technologie

Dieses Vorgehen hat verschiedene Vorteile. So ist die Anonymität gewährleistet und der Währung ist eine Art von Basisdemokratie inherent. Die dezentrale Natur der Kryptowährungen verhindert ausserdem das eingreifen von Staaten oder Nationalbanken. Künstliche Zinsänderungen sowie gewollte Inflation werden verunmöglicht. Diese Art der Überweisung hat jedoch einen entscheidenden Nachteil: Ein einziger Bezahlvorgang verbraucht in etwa 200 Kilowattstunden. Um die gleiche Menge Strom zu verbrauchen, müsste der Informatiker seine Waschmaschine 200 Mal laufen lassen. Die Überweisung und die Verifizierung der Transaktion sind jedoch nur ein Teil des Problems.

Um Bitcoins zu produzieren, müssen die Miner Hardware, Rechenleistung und somit auch Elektrizität bereitstellen. Sie befinden sich dabei in einem Wettstreit. So müssen ihre Computer die neuen Codes für die Blöcke errechnen, die sogenannten Hash-Funktionen. Wem dies zuerst gelingt, stellt den neuen Block der Kette her und protokolliert die Bewegungen. Somit ist die Minerin die eigentlicher Schaltzentrale und erhält für seine Dienstleistung einen Gegenwert: Bitcoins. Je mehr Rechenleistung eine Minerin stellen kann, desto grösser ist seine Chance auf Erfolg und somit auf bares Geld.

Mining braucht Strom

Der aktuelle Elektrizitätsverbrauch von Bitcoins liegt je nach aktueller Nachfrage bei etwa 0.5 Prozent des weltweiten Bedarfs an Elektrizität. Laut dem Ökonomen Alex de Vries könnten es eines Tages gar das zehnfache vom heutigen Wert sein – je nach Entwicklung des Wechselkurs. Mit steigendem Wert und der zunehmenden Komplexität der Blockchain nimmt also der Energieverbrauch zu. Nach ökonomischen Grundideen sind die Miner solange aktiv, bis ihre Kosten gleich dem Gewinn sind. Um die Kosten möglichst tief zu halten, wird daher möglichst billiger Strom nachgefragt: Schliesslich entfallen nur etwa zehn Prozent der Kosten auf Hardware, der Löwenanteil von circa 90 Prozent stellt die Stromrechnung dar. Nebst der Rechenleistung muss ausserdem an Faktoren wie die Kühlung der Systeme gedacht werden. Die folgende Grafik zeigt auf, wie sich Wechselkurs und der geschätzte Stromverbrauch verändert haben und einem gemeinsamen Trend folgen.

Zum Vergleich: Österreich brauchte 2015 circa 62 TwH Strom
Quellen: Digiconomist and Yahoo! Finance

Hier beginnt das eigentliche Problem: Die Quelle der Elektrizität. Zwar ist jedes Produzieren von Strom mit Konsequenzen und Emissionen verbunden. Dennoch macht es in Anbetracht des Klimawandels einen Unterschied, ob Strom aus Wind, Sonne oder Kohle gewonnen wird. Letzterer ist einer der schlimmsten Treiber der globalen Klimakatastrophe.

So wird das Schürfen von Kryptowährungen in verschiedenen Ländern als ein Auslöser für den Bau neuer Kohlekraftwerke angesehen: Ein Beispiel ist Hunter Valley in der Nähe von Sidney. Nun gehen verschiedene Länder gegen das Mining vor. Beispielsweise hat China die Regeln massiv verschärft und 2018 den Ausstieg aus der Produktion beschlossen. Im Iran, wo Mining zweitweise bis zu sieben Prozent des landesweiten Stromverbrauchs verantwortlich war, werden Farmen laufend geschlossen und Mining über das staatlichen Stromnetz ist nun verboten.

Unklare Datenlage

Die genaue Zahlen zum Energieverbauch von Bitcoins sind umstritten. De Vries, der oft in diesem Zusammenhang zitiert wird, sagt selber, dass seine Zahlen Schätzungen sind. Andere Methoden kommen zuweil auf andere Ergebnisse. Weil Bitcoins dezentral und volatil sind, lässt sich der Verbrauch kaum genau quantifizieren – so gehen Stoll et al. (2019) von deutlich tieferen Werten aus (48.5 ThW pro Jahr). Ausserdem zeigen sie gleichzeitig auf, wie die Schätzungen des Verbrauchs teilweise deutlich auseinander liegen. Allerdings ist der Verbrauch unabhängig von der zitierten Schätzung extrem hoch. Folgender Vortrag beschreibt die Problematik eindringlich.

Auch gibt es Stimmen, die die Technik gänzlich aus der Verantwortung nehmen: Das Problem sei die Art der Stromgewinnung und nicht der Strombedarf als solches. Werden Bitcoins beispielsweise in Island gemint, greifen die Produzenten auf natürliche und nachhaltigere Stromquellen zurück. Somit sei der Staat und dessen Infrastruktur und nicht die Währung schuldig. Andere argumentiere, dass technologische Veränderungen den Verbrauch in der Zukunft drastisch zu senken vermögen. Allerdings trägt gerade der hohe Energieaufwand dazu bei, dass die Blockchain so sicher ist.

Bitcon – Quo vadis?

Ob Bitcoins und Krypotwährungen im Allgemeinen nun positiv oder negativ zu bewerten sind, sei dahingestellt und ist auch eine Frage der Perspektive. In verschiedenen Bereichen ist die Blockchain eine vielversprechende Technologie mit vielen Vor- und Nachteilen. Fakt ist jedoch, dass eine nicht zu unterschätzende Menge an Elektrizität von der Technologie beansprucht wird – und damit auch von Bitcoins und anderen Kryptowährungen. Angesichts der schmelzenden Pole sollte dies zu einem Umdenken führen. Sogenannte klimafreundliche Energiequellen sind jedoch kaum die Lösung – schon nur weil jede Form von Energiegewinnung Konsequenzen für die Umwelt hat und die Energie auch anderweitig eingesetzt werden könnte. Der Verbrauch könnte allerdings durch neue Technologien und Software reduziert werden, ausserdem kann die Infrastruktur teilweise angepasst werden. Somit kann zwar der Problemdruck gemindert werden, jedoch bleiben strukturelle Herausforderungen und eine grosse Nachfrage nach Strom. Aktuell ist daher klar, dass Bitcoins alleine einen grossen Beitrag zur Erwärmung des Planeten leisten – wobei andere Kryptowährungen hier noch nicht berücksichtigt wurden und ebenfalls beachtliche Mengen an Strom verbrauchen.

Disclaimer

Wie bereits im Text angesprochen ist die genaue Quantifizierung der Problematik schwierig. Es finden sich nicht nur verschiedene Zahlen, auch deren Konsequenzen werden kontrovers diskutiert. Nichtsdestotrotz muss der Sachverhalt wegen den zu erwartenden Entwicklungen diskutiert werden.

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