Bitcoin-Mining macht Solaranlagen rentabler

Die Wissenschaftszeitschrift Heliyon hat eine unabhängige Studie veröffentlicht, die die wirtschaftlichen und ökologischen Aspekte der Nutzung von Photovoltaik (PV) zur Unterstützung von Bitcoin-Mining-Anlagen untersucht. Damit soll eine Lücke in der Literatur geschlossen und die Solarkraft als zukunftsweisende Lösung identifiziert werden, um den angeblichen Energie- und Umweltbelastungen des Bitcoin-Minings entgegenzuwirken.

Blocktrainer.de berichtete bereits einige Male über die Kombination von Bitcoin-Mining-Anlagen mit erneuerbaren Energiequellen. Mining-Unternehmen suchen nach kostengünstigen Stromquellen und finden sie oft in nachhaltigen Energiekraftwerken, die aufgrund ihres intermittierenden Charakters zeitweise ungenutzten Überschuss produzieren, der schließlich von den Minern verwertet werden kann.

Die dadurch entstehenden zusätzlichen Einnahmen für den Stromerzeuger können den Ausbau der erneuerbaren Energien fördern, den Klimaschutz rentabler machen sowie die Elektrifizierung generell vorantreiben. Zudem kann Bitcoin-Mining als virtueller Energiespeicher dienen und die Einschränkungen erneuerbarer Energien nahezu eliminieren.

Obwohl die neue Studie aufzeigen soll, welche Vorteile erneuerbare Energien für den Mining-Prozess bieten, werden dabei auch die Vorteile deutlich, die das Mining für die Wirtschaftlichkeit der nachhaltigen Energieerzeugung mit sich bringt.

In der Studie mit dem Titel „Erneuerbare Energien und Kryptowährungen: Ein dualer Ansatz für wirtschaftliche Rentabilität und ökologische Nachhaltigkeit“ konzentrieren sich die Autoren Ali Hakimi, Mohammad-Mahdi Pazuki, Mohsen Salimi und Majid Amidpour auf die Solarenergie. PV-Systeme seien entscheidend für den Klimaschutz und hätten gegenüber anderen erneuerbaren Energien Vorteile in Bezug auf Skalierbarkeit, Anpassungsfähigkeit sowie den anfänglichen Emissionen beim Herstellungs- und Installationsprozess, heißt es in der Studie.

Die Studie beruht auf einer Simulation, für die entsprechende Daten erforderlich sind. Aus diesem Grund startet der Untersuchungszeitraum im Jahr 2020. Zu dieser Zeit stammte der Großteil des Energiemix von Bitcoin aus fossilen Energiequellen, und die wissenschaftliche Meinung war vor allem von den Arbeiten vom Zentralbanker Alex de Vries beeinflusst, die jedoch oft auf Fehlannahmen beruhten und bereits mehrfach widerlegt wurden – Blocktrainer.de berichtete. 

Diese falschen Annahmen in Bezug auf die Umweltauswirkungen setzen sich leider teilweise auch in dieser Studie fort. Widerlegungen von de Vries oder neue anerkannte Berechnungsmodelle wie das BEEST-Modell oder die bereits positive Entwicklung des Energiemix von Bitcoin werden nicht erwähnt.

Für die ökonomische Analyse nutzen die Autoren die spezielle Simulationssoftware PVsyst Version 7.3, die mittels einer umfassenden Datenbank mit geografischen und meteorologischen Daten und Informationen über die PV-Module präzise Berechnungen zur Energieproduktion liefern kann.

Um die kontinuierliche Stromversorgung zu gewährleisten und auf teure Batteriespeicher zu verzichten, wird ein Teil der erzeugten Energie während der Spitzenlastzeiten in das nationale Stromnetz eingespeist und dieselbe Menge in der Nacht wieder importiert.

Spezielle Berechnungsmodelle ermitteln die Anzahl der Bitcoin, die in der Anlage geschürft werden. Die Autoren der Studie gehen davon aus, dass die Bitcoin täglich zu dem aktuellen Kurs verkauft werden, um den Wert mit den Einnahmen zu vergleichen, die das Solarkraftwerk ausschließlich durch den Verkauf des Stroms erzielt hätte.

Im Gegensatz dazu würde sich das System aus PV- und Mining-Anlage im Wert von circa 42 Millionen US-Dollar innerhalb von 3,5 Jahren bereits amortisieren.

Ab dem vierten Jahr entsprechen die Energieerzeugungskosten für das Bitcoin-Mining fast den jährlichen Betriebskosten der Anlage (etwa 0,9 Millionen Dollar pro Jahr), was zu Energieerzeugungskosten von etwa 0,011 USD/kWh führt.
_{Auszug aus der Studie}

Die Simulationssoftware hat auch die Umweltauswirkungen bewertet, indem sie die Stromerzeugung mit den Kohlenstoffemissionen aus der Nutzung fossiler Brennstoffe im Stromnetz der VAE vergleicht. Es dürfte nicht überraschen, dass die CO₂-Emissionen durch solarbetriebenes Mining reduziert werden und die Kohlestoffbilanz demnach positiver ausfällt.

Laut den Berechnungen würde die durch das Solarkraftwerk angetriebene Mining-Farm im Durchschnitt jährlich 50.000 Tonnen CO₂-Emissionen einsparen, was den Emissionen von 10.700 Autos entspricht. Über einen Zeitraum von 25 Jahren – der geschätzten Lebensdauer der Anlagen – würden so mehr als 1,2 Millionen Tonnen Emissionen vermieden werden.

Die Studie geht jedoch über die eingesparten Emissionen hinaus und probiert, den gesamten ökologischen Fußabdruck zu berücksichtigen. Dazu gehören letztlich auch die Lebenszyklusemissionen (bei der Herstellung von Solarmodulen und Mining-Hardware) sowie die Problematik des Elektroschrotts. Letztere ergibt sich aus der Neubeschaffung von Mining-Hardware, die durch die Zunahme der Hashrate und Schwierigkeit des Bitcoin-Netzwerks nötig ist.

Als Grundlage für die Analyse verweisen die Autoren unter anderem auf die Arbeiten von Alex de Vries zum Energieverbrauch und Elektroschrott des Bitcoin-Minings, was die Studie leider nicht glaubwürdiger macht. Die Studie stützt sich auf die falschen Daten und erwähnt dabei auch die längst widerlegte Metrik „pro Transaktion“, die der Zentralbanker unter anderem auch auf den Elektroschrott anwendete. Demnach würde jede Bitcoin-Transaktion angeblich 134 Gramm Elektroschrott produzieren.

Ein Hardware-Upgrade von 4.000 S17-ASIC-Minern würde letztlich zu 38.000 Tonnen Elektroschrott führen, was die Umwelt sehr belasten würde, heißt es in der Studie. Doch laut dem Unternehmer, Umwelt- und Bitcoin-Aktivisten Daniel Batten ist der Aspekt des Elektroschrotts bei Bitcoin ein Mythos. Während viele Grafikkarten umweltschädliche Stoffe enthalten und das Recycling erschweren, seien Bitcoin-Miner, so Batten, frei von schädlichen Stoffen wie Schwermetalle und zu 100 Prozent recycelbar.

Die neue Studie weist jedoch auch darauf hin, dass die Wiederverwendung der Miner – zum Beispiel durch Home-Miner, für kleine Projekte in schlecht elektrifizierten Regionen oder in verschiedenen Heizprozessen – eine bessere Lösung darstellt als die direkte Verschrottung.

In der neuen Studie verdeutlichen die Autoren das Offensichtliche, indem sie die Vorteile von erneuerbaren Energien den umweltschädlichen Auswirkungen des Bitcoin-Minings mit fossilen Energiequellen gegenüberstellen. Durch den Verzicht auf fossile Quellen und die Nutzung von grünem Strom fürs Mining werden die Emissionen logischerweise reduziert.

Insgesamt steht die Studie stark unter dem Einfluss von Alex de Vries, der die Umweltbelastungen von Bitcoin teilweise mit ungenauen Daten und falschen Behauptungen schlimmer darstellte, als sie eigentlich sind. Zweifellos hat das Mining umweltschädliche Auswirkungen, doch es ist schade, dass in der Studie nicht erwähnt wird, dass sich der Energiemix von Bitcoin in den letzten Jahren deutlich verbessert hat und die Mining-Branche eine der nachhaltigsten globalen Industrien geworden ist. Die meisten aktuellen wissenschaftlichen Arbeiten zu dem Thema heben die positiven Aspekte hervor, die Bitcoin für die Umwelt und Gesellschaft besitzt. Das fehlt in dieser Studie.

Obwohl dadurch das veraltete Narrativ über die Umweltauswirkungen von Bitcoin gestärkt wird, fordern die Autoren der Studie kein Verbot der Mining-Industrie. Stattdessen wollen sie die politischen Entscheidungsträger davon überzeugen, Bitcoin-Mining im großen Maßstab nur noch mit erneuerbaren Energiequellen – vor allem mit Solarkraft – zu gestatten, um Emissionen einzusparen.

Die Studie hat letztlich auch gezeigt, dass die zusätzlichen Einnahmen durch das Mining zu einer gesteigerten Rentabilität beziehungsweise deutlich verkürzten Amortisationszeit der Solarparks führen können. Erkenntnisse wie diese könnten dazu führen, dass zunehmend das Verständnis gestärkt wird, dass es besser ist, überschüssige Solarenergie in das Bitcoin-Mining zu kanalisieren, als – so wie es jüngst in Australien geplant wird – die Anlagen abzuschalten, um die Netzstabilität zu gewährleisten.

Die Synergien von erneuerbaren Energien und Bitcoin-Mining haben das Potenzial, zu einer Win-win-Situation für Umwelt und Wirtschaft zu führen. Die beiden Branchen ergänzen sich gegenseitig und schaffen zusammen einen ökonomischen und ökologischen Mehrwert, der ohne die Kooperation in der Form nicht existieren würde.