Bitcoin und die Energiewende - wendet sich das Meinungsbild?

Das Institute of Risk Management (IRM) hat ein Dokument veröffentlicht, in dem die Beziehung zwischen Bitcoin und der Energiewende und die damit verbundenen Risiken und Chancen untersucht werden.

Institute of Risk Management

Das IRM ist der führende Fachverband für Enterprise Risk Management, der Organisationen dabei hilft, ihre Arbeitsweise bezüglich des Risikomanagements zu verbessern. Der unabhängige und nicht gewinnorientierte Verband arbeitet in allen Branchen und Sektoren, bringt Risikofachleute zusammen und gibt Einblicke in entsprechende Praktiken. Dadurch soll Risikofachleuten das für das zunehmend komplexe Geschäftsumfeld notwendige Wissen und die entsprechenden Fähigkeiten vermittelt werden. Es werden Schulungen angeboten, Standards festgelegt und Forschungsarbeiten veröffentlicht.  

Vom Risiko zur Chance

Eine kürzlich veröffentlichte Forschungsarbeit trägt den Titel „Bitcoin and the Energy Transition: From Risk to Opportunity“ (z.Dt.: „Bitcoin und die Energiewende: Vom Risiko zur Chance“). Sie wurde von den Mitgliedern der IRM Energy and Renewables Group, Dylan Campbell und Alexander Larsen, verfasst und untersucht die Risiken und Chancen von Bitcoin in der Energiewende.

Energie, Zivilisation und Bitcoin

Das Dokument beginnt mit der Einordnung von Energie für die Entwicklung von Zivilisationen. Dabei wird die sogenannte Kardaschow-Skala vorgestellt, die der russische Astrophysiker Nikolai Kardaschow im Jahr 1964 ausarbeitete. Es handelt sich dabei um ein theoretisches Rahmenwerk zur Messung des technologischen Fortschritts von Zivilisationen anhand ihres Energieverbrauchs.

Dies impliziert den riesigen Bedarf an sauberen, zuverlässigen und erschwinglichen Energiequellen.

In diesem Zusammenhang wird auf die Energieintensität von Bitcoin und den damit verbundenen Bedenken (z.B. vom World Economic Forum) eingegangen. Die Autoren bezeichnen diese Bedenken als unbegründet und Bitcoins Energieverbrauch als positiv. Dabei wird auf die potenziellen Vorteile für den Energiesektor hingewiesen, die Bitcoin bieten könnte. Dies bezieht sich sowohl auf das für die Kardaschow-Skala wichtige globale Vorkommen von Energie als auch auf die unmittelbaren Ziele des Energiesektors. Energiewende, zugängliche und erschwingliche Energielösungen, Energieeffizienz, Netto-Null-Ziele und Nachhaltigkeit sind Herausforderungen der Energiebranche, die nur mit langfristiger Planung, risikobasierten Ansätzen und Energievielfalt und -überschuss gemeistert werden könnten. Dadurch soll eine energiereiche, nachhaltige Zukunft gefördert werden, die für das zukünftige Wohlergehen der Menschheit notwendig ist. 

Die Autoren gehen dann zunächst näher auf die revolutionäre Technologie von Bitcoin und dem sicheren Bitcoin-Netzwerk ein, inklusive dem energieintensiven „Proof of Work“ des Bitcoin-Minings. Dabei beziehen sie sich auf zum Teil nicht mehr aktuelle Daten der Cambridge University, die vor Kurzem überarbeitet wurden. Trotz der Energieintensität stellen die Autoren fest, dass die einzigartigen Eigenschaften von Bitcoin innovative Lösungsansätze für das Erreichen der oben genannten Ziele bieten. Davon werden sieben mögliche Ansätze näher erläutert:

Chance 1: Effizientes Management von Stromnetzen

Ein anderer Ansatz ist die Verwendung von Batterien zur Energiespeicherung. Doch damit sind Herausforderungen verbunden, die diesen Ansatz weniger attraktiv erscheinen lassen. Dazu gehören die begrenzte Speicherkapazität, Sicherheitsrisiken und hohe Kosten sowie soziale und ökologische Auswirkungen, die mit dem Abbau der Ressourcen für diese Batterien verbunden sind. Hier könnte die Kombination mit Bitcoin-Mining ebenso einige Lösungsansätze bieten und zusätzliche Einnahmen generieren, die die Kosten senken. Auch im Zusammenhang mit Smart Grids (z.Dt. Intelligente Stromnetze) könnte Bitcoin zu Kosteneinsparungen und mehr Effizienz führen, indem Bitcoin eine Rolle bei der Zahlungsabwicklung bei dem bidirektionalen Informations- und Stromfluss einnimmt.

Chance 2: Reduzierung der Methanemissionen

Für die Eindämmung des Klimawandels ist die Verringerung der Methanemissionen von entscheidender Bedeutung, da Methan viel größere Auswirkungen hat als Kohlenstoffdioxid. Methan, hauptsächlich in Erdgas, wird durch menschlichen Aktivitäten wie der Gewinnung fossiler Brennstoffen, der Abfall- oder Landwirtschaft freigesetzt. Oft wird das freigesetzte Methan einfach nutzlos abgefackelt, um die Umweltauswirkungen zu minimieren.

Die Autoren heben an dieser Stelle Methoden vor, in denen die Emissionen aus gestrandetem Methangas beim Ölförderungsprozess oder auf Mülldeponien in weniger schädliche Emissionen umgewandelt und als Energieversorgung für das Bitcoin-Mining genutzt werden. Die Bitcoin-Mining-Anlagen erhalten günstige Elektrizität und die Betreiber des Ölfelds oder der Deponie erhalten zusätzliche Einnahmen. Außerdem werden dadurch auch die Menge des Methans sowie die entsprechenden Emissionen reduziert. Somit dient das Bitcoin-Mining als eine umweltfreundlichere und wirtschaftlichere Lösung für das Problem der Methanentsorgung, die schon von einigen Unternehmen genutzt wird, wie zum Beispiel Crusoe Energy.

Chance 3: Beschleunigte Einführung von Wind- und Solarenergie

Wegen seines hohen Energieverbrauchs steht Bitcoin-Mining oft in der Kritik. Doch die Mining-Community hat sich aktiv für die Nutzung nachhaltiger Stromquellen eingesetzt, auch um die eigene Wirtschaftlichkeit durch günstigen Strom zu verbessern. Dadurch kann die Branche auch die Wirtschaftlichkeit erneuerbarer Energien verbessern und den Ausbau beschleunigen.

Laut dem Bitcoin Mining Council nutzte die Mining-Branche im dritten Quartal 2022 59,4% nachhaltige Elektrizität. Obwohl Solar- und Windenergie nur einen kleinen Teil des Energiemixes von Bitcoin-Mining ausmachen, hat ihr Anteil in den letzten Jahren zugenommen. Ein Problem bei der Einführung von Solar- und Windenergie ist die variable Energieproduktion und die damit verbundene Energieverschwendung, wenn mehr Energie produziert wird als die lokale Nachfrage benötigt. Bitcoin-Mining könnte eine Lösung für dieses Problem sein, indem Mining-Zentren in der Nähe von Solar- und Windkraftanlagen platziert werden, um ansonsten verschwendete Energie zu günstigen Preisen zu nutzen. 

Ein Beispiel für solch eine Umsetzung ist das Tregalana Solar Project in Südaustralien, das zu 100% mit Solarenergie betrieben wird. Solche Projekte könnten durch eine Kombination von Bitcoin-Mining und Batterien weiter optimiert werden. Laura Öysti argumentiert in ihrer Doktorarbeit, dass erneuerbare Energien in Kombination mit Bitcoin-Mining und Batterien bis zu 99% des Strombedarfs eines Netzes decken könnten.

Chance 4: Verbesserung der Wirtschaftlichkeit von Kernenergie

Auch die Kernenergie könnte vom Bitcoin-Mining profitieren. Obwohl sie insbesondere hierzulande recht umstritten ist, ist Kernenergie eine zuverlässige und emissionsfreie Energiequelle. Kernkraftwerke erzeugen durch Kernspaltung Elektrizität und können unabhängig von Wetterbedingungen konstant Strom liefern. Trotz ihrer Vorteile wurde die Kernenergie nicht so weit verbreitet wie andere Energieformen, hauptsächlich wegen ihrer hohen Kosten, der öffentlichen Wahrnehmung bezüglich der Sicherheit und der Verfügbarkeit von Uran. Zudem gibt es Schwierigkeiten beim Verkauf überschüssiger Energie. Bitcoin-Mining kann dazu beitragen, die finanzielle Rentabilität von Kernkraftwerken zu verbessern, indem es überschüssigen Strom aufkauft, die Einnahmen steigert und die wirtschaftlichen Argumente für diese Stromerzeuger stärkt. Ein Beispiel dafür ist TeraWulf, das mit Talen Energy zusammenarbeitet, um eine der ersten kernenergiebetriebenen Bitcoin-Mining-Anlagen in den USA zu entwickeln.

Ein weiterer Ansatz ist die Kombination von Bitcoin-Mining-Anlagen mit kleinen modularen Reaktoren (SMRs). Sie sind kleiner, benötigen weniger Platz, können einfacher und kostengünstiger gebaut, gewartet und sogar transportiert werden und sich bei einem Unfall automatisch abschalten. Darüber hinaus können sie auch andere Brennstoffquellen als Uran nutzen, wie Thorium, das weniger nuklearen Abfall produziert. Die modularen und mobilen Bitcoin-Mining-Rechenzentren können ebenso in entlegene Gebiete verlegt werden und bieten dadurch eine Möglichkeit, die Wirtschaftlichkeit und somit die Attraktivität von SMRs zu erhöhen.

Chance 5: Nutzung der Kraft der Ozeane

Wenn nur zwei Prozent der in der thermischen Differenz der Ozeane verfügbaren Energie genutzt würden, hätten wir ein Vielfaches der Energie, die die Welt jetzt braucht.

Bryn Beorse, Universität von Kalifornien in Berkeley, 1977

Da es keine Einschränkungen durch schwankende Versorgung oder den Bedarf an Rohstoffen, wie Mangan, Kupfer, Lithium oder Kobalt, gibt, könnte OTEC eine potenzielle Alternative zu Solar- und Windenergie sein. Insbesondere für Inselstaaten und Länder mit langen Küstenlinien könnte OTEC eine nachhaltige Energiequelle sein.

Hawaii könnte ein idealer Ort für OTEC sein, da es das Ziel anstrebt, bis 2045 100% erneuerbare Energie zu nutzen. Nathaniel Harmon, der Mitgründer von OceanBit, glaubt sogar, dass OTEC die einzige praktikable Lösung für Hawaii ist, um seine erneuerbaren Energieziele zu erreichen. Mit Bitcoin-Mining wird die Option noch attraktiver für Investoren und Regierungen.

Wenn man unbegrenzte Energie hat, kann man jedes Problem lösen… OTEC verwandelt die Oberfläche des Ozeans in ein riesiges Solarpanel. Es gibt nicht genug Lithium auf der Welt, um Batterien und Solarzellen aufzustellen, um die Energieressourcen der Welt zu versorgen. Also nutzt man stattdessen den Ozean, der dies bereits tut.

Nathaniel Harmon

Chance 6: Nutzung der Abwärme

Laut der Internationalen Energieagentur macht Wärme den größten Energieverbrauch der Welt aus. Im Jahr 2021 betrug der Anteil vom globalen Endenergieverbrauch fast 50%, deutlich mehr als Elektrizität (20%) und Verkehr (30%). Ein effizienter Einsatz von Energie zum Heizen ist daher entscheidend für eine nachhaltige Zukunft.

Beim Bitcoin-Mining entsteht eine beträchtliche Menge an Wärme, die durch die spezialisierte Mining-Ausrüstung, die ASICs (Application Specific Integrated Circuits), erzeugt wird. Diese Abwärme kann für verschiedene Anwendungen nutzbar gemacht werden, um die Rentabilität des Bitcoin-Minings zu steigern und zur Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit beizutragen. 

Diese Wärmerückgewinnung verbessert nicht nur die Rentabilität des Bitcoin-Minings, sondern trägt auch zur Abfallminimierung, Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit bei.

Chance 7: Erdwärme und Wasserkraft

Energie aus Geothermie und Wasserkraft hat ein großes Potenzial. Beide Energiequellen bieten eine stetige und zuverlässige Stromversorgung, gelten als sauber und nachhaltig und haben im Vergleich zu fossilen Brennstoffen geringere Auswirkungen auf die Umwelt.

Wasserkraft wird durch die kinetische Energie von fließendem Wasser erzeugt, meist durch Wasserkraftwerke. Sie ist die am häufigsten genutzte erneuerbare Energiequelle zur Stromerzeugung, wobei China der größte Produzent ist. Die Wachstumstrends sind aufgrund von Dürreperioden, veralteter Infrastruktur und hohen Vorlaufkosten für neue Anlagen jedoch nicht ausreichend, um die Ziele für eine Netto-Null-Emission bis 2030 zu erreichen.

Bei Erdwärme wird die Wärmeenergie unter der Erdoberfläche genutzt, die durch den Zerfall radioaktiver Materialien im Erdkern entsteht. Die Internationale Agentur für erneuerbare Energien (IRENA) schätzt, dass das globale technische Potenzial für geothermische Energie bei etwa 70.000 Megawatt liegt, was der gesamten installierten Kapazität des britischen Stromnetzes entspricht. Die größte installierte Kapazität für geothermische Energie haben die USA, Indonesien und die Philippinen. Andere Regionen, wie Ostafrika, Südostasien, Südamerika, Australien und Zentraleuropa, weisen ebenso ein enormes Potenzial für Geothermie auf, das jedoch (noch) nicht genutzt wird. Die hohen Kosten für Bohrungen und Infrastruktur könnten ein Grund dafür sein.

Auch hier können Bitcoin-Miner die Lösung sein. Wasserkraft und Geothermie sind günstige und somit für Bitcoin-Miner attraktive Energiequellen. Die Integration der Miner in diese teuren Systeme kann die Anfangskosten für neue Anlagen ausgleichen und vorhandene Anlagen modernisieren und rentabler machen. 

Auch einige geothermische Energieunternehmen haben bereits Partnerschaften mit Bitcoin-Mining-Unternehmen geschlossen. Zudem nutzen lokale Bauern in Island die überschüssige Energie aus geothermischen Bohrlöchern auf ihrem Land für das Bitcoin-Mining. El Salvador plant sogar, eine neue Stadt zu schaffen, die durch geothermische Vulkanenergie angetrieben und durch Bitcoin-Mining finanziert wird. 

Ein Blick in die Zukunft

Die Autoren haben in dem Dokument erläutert, dass die Kombination von Energieunternehmen und Bitcoin-Mining nachhaltige Energiepraktiken fördern kann. Sie halten es jedoch auch noch für wichtig, zu betonen, dass die Stimmung der Investoren und die Marktbedingungen starken Einfluss auf den Bitcoin-Preis haben und sich schnell ändern können. Dadurch wird die Relevanz der Chancen, die Bitcoin für die Energiewende bieten könnte, auch an den Erfolg von Bitcoin als Anlageprodukt geknüpft. Dieser könne nicht garantiert werden, obwohl die Autoren optimistisch sind.

Es wird anerkannt, dass mit dem Fortschreiten der globalen Entwicklung die Nachfrage nach Energie weiter steigen wird, insbesondere wenn die Welt versucht, die Armut zu lindern und das menschliche Wohlergehen zu fördern. Damit der wachsende Energiebedarf gedeckt werden kann, werden innovative Lösungen notwendig sein. Dabei wird die Rolle von Bitcoin bei der Optimierung der Energieversorgung hervorgehoben. Die Verbindung von Bitcoin-Mining und Energieproduktion gewinnt an Bedeutung und wird immer stärker miteinander verknüpft werden. Somit bietet Bitcoin neue Möglichkeiten für Energiepolitiker und Projektentwickler. 

Die Kritik am Energieverbrauch von Bitcoin verbinden die Autoren mit dem begrenzten Verständnis des Bitcoin-Netzwerks sowie des Energiesektors. Obwohl Bitcoin viel Energie verbraucht, ist er kein hoher CO₂-Emittent. Bitcoin kann nicht nur grüne Energiequellen nutzen, sondern auch deren Akzeptanz und Umsetzbarkeit fördern. Anstatt Bitcoin als Problem zu betrachten, sollte man Bitcoin demnach eher als Katalysator für eine nachhaltige und energiereiche Zukunft ansehen, wobei die Miner als flexible Abnehmer agieren sowie Emissionen und Energieverschwendung reduzieren. Die Autoren haben gezeigt, dass Bitcoin-Miner aktiv nach kostengünstigen Energiequellen suchen, damit das Mining finanziell rentabel ist. So sind die Miner motiviert, nach neuen Gebieten mit billigeren, unerschlossenen oder ungenutzten Energiequellen zu suchen, die andernfalls ungenutzt bleiben könnten. Die Standortflexibilität des Bitcoin-Minings erlaubt es den Minern, diese Energiequellen zu nutzen, wo immer sie verfügbar sind. Diese Praxis der Suche nach preiswerter Energie für das Mining kann im Laufe der Zeit zu einem weltweiten Boom des Energiewachstums führen. Wenn mehr Energiequellen genutzt und erschlossen werden, wirkt dies als Katalysator für menschlichen Fortschritt und Wohlstand und bietet Möglichkeiten für wirtschaftliches Wachstum und Entwicklung. 

Fazit

Die umfangreiche Analyse des Fachverbandes IRM ist nach ähnlichen Veröffentlichungen, wie die des Unternehmensberaters KPMG oder des Vermögensverwalters VanEck, ein weiterer Beweis dafür, dass sich das Narrativ bezüglich Bitcoin ändert. Die Autoren verdeutlichen, dass Bitcoin als Katalysator für die Energiewende und als potenzielle Lösung für die globalen Energieprobleme angesehen werden kann. Durch Forschungsergebnissen und Fallstudien aus der Praxis wird das Thema vertieft und es entsteht ein neues, auf Fakten basierendes Narrativ. Durch den kontinuierlichen Austausch von Wissen über den potenziellen Beitrag von Bitcoin zur Energiewende kann sich weiterhin „der Schwerpunkt der Diskussion von der Hervorhebung der Risiken auf die Anerkennung der damit verbundenen Chancen verlagern“.

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