Wasserverbrauch von Bitcoin
Im 21. Jahrhundert ist Wasserknappheit zu einer zentralen Herausforderung geworden, die sämtliche Wirtschaftssektoren betrifft. Der Wasserverbrauch wird immer mehr zu einem wichtigen Maßstab für ökologische Nachhaltigkeit.
Rund um den Wasserverbrauch des Bitcoin-Minings haben sich in den vergangenen Jahren jedoch zahlreiche überzogene oder irreführende Aussagen verbreitet. So hieß es etwa, Bitcoin würde „die Ozeane zum Kochen bringen“ oder pro Transaktion über 16.000 Liter Trinkwasser verbrauchen.
Diese Zahl stammt vom Bitcoin-Kritiker Alex de Vries, einem Mitarbeiter der niederländischen Zentralbank. Seit 2018 veröffentlicht er regelmäßig Studien und Kommentare, in denen er vor den angeblich verheerenden ökologischen Auswirkungen von Bitcoin warnt.
Wasserintensive Stromerzeugung
Ende November 2023 veröffentlichte de Vries die Arbeit „Bitcoin's growing water footprint“, in der er den Wasserverbrauch des Bitcoin-Netzwerks pro Jahr und pro Transaktion schätzt. Dabei unterscheidet er zwischen direktem Verbrauch durch Kühlsysteme und indirektem Verbrauch durch wasserintensive Stromerzeugung.
Auch bei Berechnungen anderer Autoren wurde die Wasserintensität der Stromerzeugung als wesentlicher Faktor zur Bewertung des globalen Wasser-Fußabdrucks des Bitcoin-Netzwerks herangezogen. Eine fragwürdige Studie gibt für das Jahr 2020 einen Wasserverbrauch von rund 1,65 Milliarden Kubikmetern an – genug, um über 660.000 olympische Schwimmbecken zu füllen oder 300 Millionen Menschen in ländlichen Regionen Subsahara-Afrikas ein Jahr lang zu versorgen.
Dabei ist jedoch zu beachten, dass der Wasserverbrauch hier nicht durch die Mining-Technologie selbst verursacht wird, sondern durch die allgemeine Energieinfrastruktur. Die Bewertung ist also nicht technologiespezifisch und müsste demnach auch für andere Nutzer des Stroms aus Wasserkraft gelten.
Wasserkraft zählt zu den wichtigsten Energiequellen des Bitcoin-Netzwerks. Allerdings ist ihre Wasserintensität aufgrund von typischen Verdunstungsverlusten in den zugehörigen Kraftwerken mitunter höher als bei anderen Energiequellen. Das wird von den Autoren in Bezug auf die Nachhaltigkeit negativ bewertet, obwohl Wasserkraftwerke weniger Emissionen produzieren als beispielsweise fossile Energieträger.
De Vries kommt in seiner Arbeit zu folgendem Ergebnis für den Wasserverbrauch von Bitcoin:
- etwa 590 Milliarden Liter im Jahr 2020
- knapp 1,6 Billionen Liter im Jahr 2021
- geschätzt 2,2 Billionen Liter im Jahr 2023
Den Wasserverbrauch pro Transaktion gibt er für 2021 mit 16.279 Litern an. Die Metrik „pro Transaktion“ wurde jedoch bereits vielfach kritisiert, da sie die Struktur und Funktionsweise des Netzwerks verzerrt abbildet. Dennoch greifen auch andere Wissenschaftler weiterhin auf diese Kennzahl zurück.
MARA präsentiert eigene Zahlen
MARA, das nach Marktkapitalisierung größte Bitcoin-Mining-Unternehmen, legte nun eigene Daten zum Wasserverbrauch seiner Anlagen vor und zeichnet damit ein deutlich differenzierteres Bild.
Während de Vries und Co. die Nachhaltigkeit von Bitcoin vor allem an die Stromerzeugung knüpfen, konzentriert sich MARA auf den Wasserverbrauch für das Kühlsystem und die sanitären Einrichtungen in seiner größten Mining-Anlage.
Im direkten Vergleich mit herkömmlichen Rechenzentren und Goldminen zeigt MARA, dass Bitcoin-Mining ausgesprochen ressourcenschonend betrieben werden kann.
Rechenzentren
Klassische Rechenzentren nutzen Wasser zur Kühlung von Servern und Anwendungen. Sie zählen zu den wasserintensivsten Industrien der USA und können insbesondere in trockenen Regionen erhebliche Belastungen für lokale Wasserressourcen darstellen.
Laut MARA verbrauchten US-Rechenzentren im Jahr 2023 rund 66 Milliarden Liter Wasser. Das entspricht dem jährlichen Bedarf von etwa 159.000 amerikanischen Familien. Zum Vergleich: 2014 lag der Verbrauch noch bei etwa einem Drittel dieses Wertes. Das rasante Wachstum von Cloud Computing und Künstlicher Intelligenz hat den Wasserbedarf deutlich steigen lassen – mit Prognosen, die bis 2028 eine Verdopplung erwarten lassen.
Ein einziges Großrechenzentrum kann allein durch die übliche Verdunstungskühlung bis zu 6,8 Milliarden Liter Wasser pro Jahr oder 19 Millionen Liter pro Tag benötigen – in etwa so viel wie 19.000 Familien täglich.
Goldminen
Im Goldbergbau wird Wasser in fast allen Prozessschritten eingesetzt: zur Staubbindung, Erzförderung sowie für die chemische Verarbeitung. Dadurch sind Goldminen extrem wasserintensiv und häufig umweltschädlich. Neben dem hohen Verbrauch kommt es zu teils massiven Belastungen von Boden und Wasser durch Schadstoffe wie Arsen, Blei, Zyanid, Kalium oder Chrom.
Eine große Goldmine kann laut MARA bis zu 36 Milliarden Liter Wasser pro Jahr oder bis zu 98 Millionen Liter täglich verbrauchen. Das entspricht dem Tagesverbrauch von 87.000 US-Haushalten. Der globale Wasserverbrauch im Goldbergbau wurde 2020 auf rund 2 Milliarden Kubikmeter geschätzt, also etwa so viel wie 4,8 Millionen amerikanische Familien pro Jahr benötigen.
Bitcoin-Mining-Anlagen
Die Kühlung der ASIC-Miner – die speziellen Maschinen, die die Bitcoin-Transaktionen auf der Blockchain verewigen und das Netzwerk sichern – ist in der Regel weniger wasserintensiv als übliche Kühlmethoden in klassischen Rechenzentren. Zwar nutzen einige Mining-Unternehmen die Verdunstungskühlung, doch die häufigste Methode ist nach wie vor Luftkühlung: Hierbei wird die entstehende Abwärme per Lüfter abgeführt – ohne Wasser.
Effizienter als Luftkühlung ist die Wasserkühlung mit geschlossenen Kreisläufen, bei der Wasser direkt an den ASIC-Chips zirkuliert. In dem geschlossenen System findet keine Verdunstung statt und der Wasserverlust ist sehr gering.
Noch ressourcenschonender ist die sogenannte Immersionstechnologie: Hier werden Miner in eine nicht leitende Flüssigkeit getaucht, die die Wärme abführt. Das System kommt ganz ohne Wasser aus und gilt als besonders effizient und wartungsarm.
MARAs Anlage in Granbury
MARA verfolgt eine konsequent nachhaltige Unternehmensstrategie. Das Unternehmen bezeichnet sich selbst als „ein weltweit führendes Unternehmen bei der Nutzung digitaler Rechenleistung zur Unterstützung der Energiewende“ und wurde im vergangenen Jahr als „Energietechnologie des Jahres“ ausgezeichnet. Im Mittelpunkt steht dabei die Integration von Bitcoin-Mining in energie- und umweltfreundliche Konzepte, etwa zur Reduktion von Methanemissionen auf Mülldeponien.
MARA ist in mehreren Ländern aktiv und betreibt Anlagen mit einer Gesamtkapazität von über 40 Exahashes pro Sekunde (EH/s). Im Mai 2025 stellte das Unternehmen rund 5,5 % der globalen Bitcoin-Hashrate.
Die größte Mining-Anlage von MARA befindet sich in Granbury, Texas. Sie liefert rund ein Viertel der gesamten Unternehmensleistung – also rund 1,3 % der globalen Hashrate.
Im Jahr 2024 begann MARA damit, die ursprünglich luftgekühlten Container in Granbury schrittweise auf Immersionstechnologie umzustellen. Dazu hat das Unternehmen sogar eine eigene Kühltechnik entwickelt: die sogenannte 2PIC-Technologie (Two-Phase Immersion Cooling, dt. Zwei-Phasen-Tauchkühlung). Mit dieser speziellen Infrastruktur unterstützt MARA auch andere Branchen bei der Reduzierung ihres Wasserverbrauchs und der Senkung ihrer Betriebskosten.
Da MARA in Granbury zunächst auf Luft- und nun auf Immersionskühlung setzt, wurde für den Kühlbetrieb bislang kein Wasser benötigt. Der gesamte Wasserverbrauch der Anlage im Jahr 2024 lag bei lediglich 144.000 Litern – durchschnittlich knapp 394 Liter pro Tag –, ausschließlich für sanitäre Zwecke wie Küche und Bad. Das entspricht ungefähr einem Drittel des Jahresverbrauchs einer durchschnittlichen US-Familie.
Würde man die Werte aus Granbury auf alle anderen Anlagen von MARA übertragen, käme das Unternehmen auf einen gesamtbetrieblichen Wasserverbrauch von etwa 576.000 Litern pro Jahr. Überträgt man diesen Verbrauchswert auf das gesamte globale Bitcoin-Mining, ergibt sich ein direkter Wasserverbrauch von etwas mehr als 11 Millionen Litern jährlich – unter der Annahme, dass alle Mining-Anlagen weltweit ähnlich effizient wie die in Granbury arbeiten.
Ein einziges Hyperscale-Rechenzentrum kann an einem Tag so viel Wasser verbrauchen, wie eine MARA-Anlage in einem Jahrzehnt nicht verbrauchen würde – und eine Goldmine kann den gesamten jährlichen Wasserverbrauch der globalen MARA-Flotte noch vor dem Mittagessen übertreffen.
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Bitcoin-Mining gegen Wasserknappheit
Die Zahlen aus MARAs größter Mining-Anlage verdeutlichen, dass Bitcoin einen wesentlich geringeren Wasser-Fußabdruck verursacht als Gold und damit deutlich ressourcenschonender ist. Bitcoin als Wertaufbewahrungsmittel ist somit auch unter ökologischen Gesichtspunkten attraktiver als das Edelmetall.
Darüber hinaus wird Bitcoin-Mining zunehmend in Projekte integriert, die auf ressourcenschonende Wasseraufbereitung setzen oder sogar Trinkwasser generieren. Damit kann die Technologie aktiv zur Bewältigung globaler Wasserknappheit beitragen.
Bitcoin sollte nicht als Ressourcenproblem, sondern als nachhaltige Zukunftstechnologie begriffen werden. Richtig eingesetzt, kann es Teil der Lösung sein.
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