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Das Wichtigste in Kürze:

  • Bitcoin hat einen hohen Stromverbrauch, jedoch sollte dem auch ein Nutzen gegenüberstehen.
  • Bitcoin verbraucht deutlich weniger Strom, als die Goldindustrie oder das Bankwesen.
  • Der Nutzen ist in humanitären Aspekten und der Förderung des Energiesektors begründet.
  • Hoher Energieverbrauch ist nicht per se schlecht. In der Vergangenheit ging er immer mit mehr Wohlstand einher.

Eine quantitative Antwort auf eine subjektive Fragestellung

Die Frage, ob der Energieverbrauch des Bitcoin Netzwerks gerechtfertigt ist, ist schon fast so alt wie das Netzwerk selbst. Immer wieder und vor allem während der Hausse-Phasen, in denen Bitcoin besonders im Fokus steht, kommt die Debatte neu auf. Auch die zahlreichen Artikel und Analysen, die bereits zu dieser Thematik veröffentlicht wurden, tragen hier leider nicht dazu bei, für mehr Ruhe zu sorgen. Der Grund dafür dürfte sein, dass der Stromverbrauch, der für das Mining bzw. den Betrieb des Bitcoin-Netzwerks aufgewendet wird, extrem transparent ermittelt werden kann. Der Wert des Netzwerks hingegen wird von jedem Individuum anders wahrgenommen und ist demnach eine höchst subjektive Kenngröße, die dem Verbrauch entgegengestellt werden sollte.

Das von Bitcoin-Pionier und CEO Mike Novogratz gegründete Unternehmen Galaxy Digital hat sich zur Aufgabe gemacht, den Kryptowährungssektor zu institutionalisieren und das Wachstum und die Weiterentwicklung des gesamten Ökosystems zu fördern. Nachdem die Energiethematik in den letzten Tagen vor allem aufgrund der Aussagen von Elon Musk wieder enorm in den Fokus rückte, veröffentlichte Galaxy Digital einen Bericht, um eine quantitative Antwort auf die subjektive Fragestellung zu liefern, ob der Energieverbrauch von Bitcoin gerechtfertigt ist.

In ihrem Paper gehen die Autoren Rybarczyk, Armstrong und Fabiano zunächst auf die Infrastruktur des Bitcoin-Netzwerks ein und beschreiben dessen (energetische) Anforderungen. Anschließend stellen sie einen Vergleich mit dem traditionellen Bankenwesen und der Gold-Industrie an. Sie schreiben:

Obwohl die Größenordnung des Energieverbrauchs verschiedener Industrien zwar geschätzt und verglichen werden kann, ist die entsprechende Fragestellung immer noch grundlegend subjektiv. Die Ansichten über den Nutzen des Bitcoin-Netzwerks variieren, aber die Eigenschaften von Bitcoin nicht. Jeder kann Bitcoin benutzen. Jeder kann Bitcoins für sich selbst halten. Bitcoin-Transaktionen können innerhalb einer Stunde ein endgültiges Settlement darstellen und das an 24 Stunden täglich an 365 Tagen im Jahr.

Diese Eigenschaften können Menschen auf der ganzen Welt finanzielle Freiheit bieten, die vielleicht nicht den Luxus einer stabilen und zugänglichen Finanzinfrastruktur haben. Das Netzwerk kann dem Energiesektor zugute kommen, indem es perfekte Anwendungsfälle für intermittierende und überschüssige Energie schafft. Und das Netzwerk wird nur dann weiter skalieren, wenn die Akzeptanz des Netzwerks dies zulässt.

Zur Info: Wer sich über die angewandte Methodik der Berechnungen genauer informieren will, kann dies im von Galaxy Digital veröffentlichten Github Repo tun.

Infrastruktur und Anforderungen

Zunächst machen die Researcher von Galxay Digital drei infrastrukturelle Hauptakteure für den Energieverbrauch des Bitcoin verantwortlich. Die Nodes, die Mining Pools und die Mining-Maschinen (ASICS). Vor allem letztere fallen ins Gewicht, denn ca. 99,8% der gesamten aufgewendeten Energie geht von den ASICs aus. Diese Geräte sind darauf spezialisiert, den Mining- bzw. Sicherheitsalgorithmus „Proof of Work“ (PoW) auf besonders effiziente Weise zu lösen. PoW bindet einen virtuellen Vermögenswert kryptographisch an die physische Welt, indem es dem
Einsatz von Energie und Zeit bedarf. Trotz seiner Einfachheit ist diese PoW-Implementierung einer der revolutionärsten Aspekte von Bitcoin. Es ist nicht zu leugnen, dass das Bitcoin-Netzwerk eine beträchtliche Menge an Energie verbraucht, aber dieser Energieverbrauch ist es, was das Bitcoin-Netzwerk so robust und sicher macht.

ASIC Mining-Maschine

Ebenfalls interessant: „Bitcoin ist Zeit

Jährlicher Stromverbrauch des Bitcoin Netzwerks

Gesamtleistung der
Miner (GW)
Verbrauch der
Mining Maschinen
(kWh/Jahr)
Verbrauch der
Mining Pools
(kWh/Jahr)
Verbrauch der Nodes
(kWh/Jahr)
Gesamtverbrauch in kWh/JahrGesamtverbauch in TWh/Jahr
15,87113.880.000.0008.609.3285.358.089113.893.967.417113,89
Quelle: Galaxy Digital

Laut Galaxy Digital beträgt der jährliche Gesamtverbrauch des Bitcoin-Netzwerks also ungefähr 113,89 Terawattstunden. Da sich viele Menschen nichts unter einer Terawattstunde vorstellen können, setzen die Autoren diese Größe in Relation:

  • Die weltweite jährliche Energieversorgung beträgt ~166.071 TWh/Jahr, das 1.458,2-fache des Bitcoin-Netzwerks.
  • Die weltweite jährliche Stromerzeugung beträgt ~26.730 TWh/Jahr, 234,7-fache des Bitcoin-Netzwerks.
  • Die Menge an Strom, die bei der Übertragung und Verteilung jedes Jahr verloren geht, beträgt ~2.205 TWh/Jahr, 19,4 mal so viel wie das Bitcoin-Netzwerk (basierend auf Schätzungen der Weltbank und der IEA).
  • Der Energie-Fußabdruck von durchgehend angeschalteten Elektrogeräten in amerikanischen Haushalten beträgt ~1.375 TWh/Jahr, 12,1 mal so viel wie das Bitcoin-Netzwerk verbraucht.

„Whataboutism“?


Zwar könnte man hier schnell darauf schließen, dass Rybarczyk und Co. mit Whataboutism argumentieren, jedoch ist es wichtig einen Vergleich zu ziehen. Denn dem enormen und unbestreitbaren Stromverbrauch muss schließlich ein Nutzen gegenübergestellt werden. Bitcoin wird am häufigsten mit dem traditionellen Bankensystem (für Zahlungen, Ersparnisse und Abwicklung) und mit Gold (als ein nicht-staatliches Wertaufbewahrungsmittel) verglichen. Aber Bitcoin ist eine grundlegend neue Technologie, die kein präziser Ersatz für ein bestimmtes herkömmliches System ist. Bitcoin ist nicht nur eine Zahlungsmethode, nicht nur ein Wertaufbewahrungsmittel und auch nicht nur ein Tauschmittel. Im Gegensatz zu Bitcoin ist der Energie-Fußabdruck dieser Industrien undurchsichtig. Um eine ehrliche Auseinandersetzung mit dem Energieverbrauch von Bitcoin zu ermöglichen, ist ein Vergleich mit den etablierten Industrien – der Goldindustrie und dem Bankensystem – angebracht. Leider ist es nicht so einfach, den Energieverbrauch dieser beiden Industrien zu messen. Jedenfalls nicht so einfach wie bei Bitcoin.

Vergleich mit Gold und dem Bankwesen

Der Energieverbrauch der Gold-Industrie

In ihren Bemühungen, den Energieverbrauch der Goldindustrie näher zu bestimmen, beziehen sich die Autoren auf einen Bericht des World Gold Council, der die derzeitigen und zukünftigen Einflüsse der Goldindustrie auf den Klimawandel thematisiert. Der Bericht betrachtet verschiedene potenzielle Emissionsquellen aus Goldproduktionsprozessen und Verbrauchsprozessen. Er kommt zu dem Ergebnis, dass der überwiegende Teil der Treibhausgasemissionen aus vorgelagerten Prozessen (Bergbau und Raffination) stammt und nicht aus nachgelagerten Prozessen (Schmuckherstellung/-vertrieb, Anlageprodukte wie Barren und Münzen sowie elektronische Komponenten). Die Verantwortlichen bei Galaxy Digital betonen jedoch, dass sich der World Gold Council aus 33 Verbänden und Unternehmen der Goldindustrie zusammensetzt und es darum wichtig sei, eine mögliche Verzerrung in der Emissionsberichterstattung zu beachten.

Um den Vergleich zu Bitcoin möglichst sinnig zu gestalten, haben die Autoren nur die Emissionen mit in ihre Schätzung aufgenommen, die mit der Goldraffination und dem Recycling verbunden sind. Die Schätzungen sind also eher konservativ und schließen Effekte aus weiteren Schichten der Goldindustrie aus.

Nichtsdestotrotz beläuft sich der Gold-Energieverbrauch laut den Berechnungen auf ca. 240,61TWh pro Jahr und die jährlichen CO2Emissionen auf über 100.000.000 Tonnen.

Quelle: Galaxy Digital

Der Energieverbrauch des Bankwesens

Das traditionelle Bankwesen ist noch schwieriger mit Bitcoin zu vergleichen, als die Goldindustrie. Das Bankensystem für Privat- und Geschäftskunden erfordert mehrere Abrechnungsebenen, während Bitcoin eine direkte Endabrechnung (Settlement) bietet. Als annähernde Analogie schätzen die Autoren jedoch den Energieverbrauch des traditionellen Bankwesens anhand der folgenden vier Schlüsselbereiche, für die genügend Daten vorliegen, um eine vernünftige Berechnung anstellen zu können.

  1. Die Rechenzentren der Banken
  2. Die Filialen
  3. Geldautomaten
  4. Die Rechenzentren von Kreditkartenbetreibern

Der geschätzte jährliche Stromverbrauch der Rechenzentren des Bankensystems liegt bei 238,92 TWh pro Jahr, was den mit Abstand größten Teil (ca. 90,5%) des Gesamtverbrauchs ausmacht. Deutlich weniger verbrauchen die einzelnen Filialen. Sie machen aber immerhin mit 19,71 TWh pro Jahr noch knapp 7,5% des Gesamtverbrauchs aus. Geldautomaten (3,09 TWh/Jahr) und das VISA Netzwerk (0,84 TWh/Jahr) sind also schon fast zu vernachlässigen.

Alles in allem beläuft sich der Gesamtverbrauch des traditionellen Bankenwesen auf ca. 263,72 TWh pro Jahr und ist damit höher als der der Goldindustrie und deutlich höher als der des Bitcoin Netzwerks.

Der Vergleich des Energieverbrauchs zwischen Bitcoin, Gold und Bankwesen
Quelle: Galaxy Digital

Wert liegt immer im Auge des Betrachters

Wie bereits weiter oben erwähnt, genügt es nicht, nur die Seite des Verbrauchs zu betrachten. Es muss dem auch ein Wert bzw. Nutzen gegenübergestellt werden. Da Wert jedoch immer subjektiv ist und im Auge des Betrachters liegt, gehen die Meinungen an dieser Stelle enorm auseinander. Das Spektrum reicht von „nutzloser Scheiß und Energieverschwendung“ bis hin zu „jede Wattstunde ist gerechtfertigt und ich wünschte Bitcoin würde noch mehr Energie verbrauchen„.

Galaxy Digital ist natürlich eine Firma, die sich der vielen positiven Eigenschaften des Bitcoin-Sektors bewusst ist. Nichtsdestotrotz schreiben die Autoren auch, dass sie verstehen, dass dies keine universell gültige Meinung ist. Aus diesem Grund gehen sie in ihrem Bericht auch auf drei Szenarien entlang des Spektrums ein, um eine mögliche Perspektive zu geben:

1. Bitcoin wird niemals ein Teil der Weltwirtschaft sein.

Diese Gruppe glaubt, dass keinerlei Energieaufwand akzeptabel ist, da sie keinen Nutzen in Bitcoin erkennen können.

An einer derartigen Einstellung und Sichtweise monieren die Autoren, dass Menschen aus der westlichen Welt bzw. Industrienationen oft die humanitären Aspekte, für die Bitcoin bereits genutzt wird, außer Acht lassen. Viele Bürgerinnen und Bürger aus entwickelten Ländern sehen den Zugang zu einer stabilen Finanzinfrastruktur als selbstverständlich an. Leere Geldautomaten, Hyperinflation oder gar Zwangsenteignungen können sich wohl nur die wenigsten Europäer oder Nordamerikaner vorstellen. In weiten Teilen der Welt sieht die Wahrheit jedoch anders aus. In Ländern wie Zimbabwe, Venezuela, Myanmar oder auch in Argentinien oder der Türkei leiden die Einwohner unter teilweise extremer Inflation der Nationalwährungen.

Veränderung des Wechselkurses der jeweiligen Währung zum USD innerhalb der letzten 12 Monate
Quelle: Galaxy Digital

Auch auf Alex Gladstein von der Menschenrechtsorganisation (Human Rights Foundation – HRF) wird im Bericht verwiesen. Der HRF zufolge leben weltweit mehr als vier Milliarden Menschen in totalitären Regimen, welche Geld als Mittel zur staatlichen Überwachung und Unterdrückung einsetzen. Gladstein wird zitiert und auch ein Video, welches die humanitären Aspekte von Bitcoin näher thematisiert, ist verlinkt:

In den vergangenen Monaten haben belarussische Aktivisten Bitcoin benutzt, um dem Regime zu trotzen, indem sie mehr als 3 Millionen Dollar an unaufhaltsamem Geld direkt an streikende Arbeiter schickten, die es dann lokal in Rubel auf Peer-to-Peer Marktplätzen in Rubel umtauschen, um ihre Familien zu ernähren, während sie gegen die Diktatur des Landes protestieren.

Im Oktober sammelte eine feministische Koalition in Nigeria den Gegenwert von Zehntausenden von Dollar in Bitcoin, um Gasmasken und Protestausrüstung zu kaufen, während die Bankkonten der Aktivisten ein- und ausgeschaltet wurden.“

In Russland hat der Oppositionspolitiker Alexej Nawalny Millionen in Bitcoin gesammelt, da Wladimir Putin die strikte Kontrolle über das traditionelle Finanzsystem aufrechterhält. Putin kann eine Menge Dinge tun, aber er kann kein Bitcoin Konto einfrieren.“

Alex Gladstein – Human Rights Foundation

Aber man sollte dennoch nicht außer Acht lassen, dass auch in der westlichen Welt ein großer Teil der Bevölkerung vom Bankwesen ausgeschlossen ist. In den USA immerhin mehr als sieben Millionen Haushalte von denen fast die Hälfte nur deswegen ausgeschlossen ist, weil sie nicht den Minimumanforderungen der Banken gerecht werden können (z.B. kein fester Wohnsitz oder zu wenig Gesamtvermögen).

Bitcoin bietet eine Lösung, die es jedem, überall (mit einer Internetverbindung) ermöglicht, seinen Wert zu speichern, unabhängig von Einkommen oder sozioökonomischem Status. Es sind keine Mindestbeträge für das Konto erforderlich.

Bitcoin ist kein Werkzeug, um schnell reich zu werden. Es ist ein Rettungsboot, um die finanziellen Ressourcen von Familien angesichts einer schnell abwerten nationalen Währung zu bewahren.“

Galaxy Digital

2. Bitcoin wird parallel zum aktuellen Finanzsystem funktionieren (ähnlich wie Gold).

Diese Gruppe glaubt, dass der Energieverbrauch von Bitcoin gerechtfertigt ist, obwohl Märkte und Regulierung helfen werden, das angemessene Niveau zu bestimmen. Während Mitglieder dieser Gruppe glauben, dass Energieverbrauch nicht per se etwas schlechtes ist, denken sie dennoch, dass es zwingend notwendig ist, Energie auf die CO2-effizienteste Art und Weise zu nutzen.

An dieser Stelle geht der Galaxy Digital Bericht darauf ein, dass das Bitcoin Mining auch durchaus positive Aspekte aufweisen und als Werkzeug für den Energiesektor betrachtet werden kann. Miner können an jedem Ort mit Strom und einer Internetverbindung arbeiten. Dies kommt dem Energiesektor zugute, indem ein perfekter Anwendungsfall für schwankende und überschüssige Energie geschaffen wird.

In Berufung auf Daten der Weltbank und der International Energy Agency (IEA) argumentieren die Autoren des Berichts, dass jährlich durch Ineffizienzen und Transportverluste ca. 2.205,23 TWh verloren gehen und im Nichts verschwinden. Diese Verluste belaufen sich demnach auf fast das ZWANZIGFACHE des jährlichen Energieverbrauchs des Bitcoin Netzwerks.

Kritiker gehen oft davon aus, dass die von Minern aufgewendete Energie entweder von produktiveren Anwendungsfällen gestohlen wird oder zu einem erhöhten Energieverbrauch führt. Aber aufgrund von Ineffizienzen auf dem Energiemarkt haben Bitcoin Miner einen Anreiz, nicht-konkurrierende Energie zu nutzen, die andernfalls verschwendet oder zu wenig genutzt werden könnte, da dieser Strom tendenziell am billigsten ist.

Da die Einnahmen aus dem Bitcoin Mining ohnehin variieren, haben Miner den Luxus ihr Equipment jederzeit ein- oder ausschalten zu können. Dies macht sie zu einem idealen Abnehmer für überschüssige Energie. Jeder kann zu jeder Zeit und an jedem Ort überschüssige Energie monetarisieren.

Im weiteren Verlauf werden konkrete Beispiele geliefert, wie und wo Bitcoin-Mining seiner Funktion als idealer Abnehmer gerecht wird. Eines der Beispiele bezieht sich auf die Schwankungen in der Produktion bei Wind- und Solarenergie. An besonders windigen Tagen produzieren z.B. Windräder mehr Strom, als dem Betreiber abgenommen werden kann. Für diese überschüssige Energie ist Bitcoin-Mining ein toller Fall, um den Wind in Geld umzuwandeln.

3. Bitcoin wird ein globaler Geldstandard sein.

Diese Gruppe glaubt, dass der Energieaufwand von Bitcoin von der Marktnachfrage diktiert wird. Befürworter dieser Ansichten sehen im Energieverbrauch des Minings eine direkte Relation zur Sicherheit des Netzwerks.

Wie bereits eingangs beschrieben, steht der Stromverbrauch in Zusammenhang mit der Sicherheit bzw. Robustheit des Systems. Je mehr Strom das Netzwerk verbraucht, desto sicherer sind die sich darin befindlichen Werte. Im Zuge des Wachstums des Netzwerks und der Mining-Kapazitäten werden sogenannte 51%-Attacken, aber auch dessen Zentralisierung immer unwahrscheinlicher.

Außerdem sollte beachtet werden, dass Miner im Grunde ökonomisch motiviert sind und in der Regel rational handeln. Um ihren Profit zu maximieren sind die Betreiber von Mining-Farmen stets auf der Suche nach der günstigsten Energie bzw. nach Energie mit den geringsten Grenzkosten. Da das Mining ein harter Wettbewerb ist, sind Miner stets incentiviert effizientere Hardware zu produzieren und günstigeren Storm zu finden. Und der günstigste Strom ist nunmal der, der überflüssig/überschüssig ist.

Fazit

Die Autoren von Galaxy Digital legen in ihrem Bericht schön dar, warum der Stromverbrauch des Bitcoin-Netzwerks eben nicht nur schwarz oder weiß gesehen werden sollte. Den Kosten sollte immer ein Nutzen gegenübergestellt werden. Der Wert des Nutzens ist immer subjektiv, aber Rybarczyk, Armstrong und Fabiano haben für verschiedene Punkte im Spektrum der Subjektivität gute Argumente geliefert, warum Mining eben nicht verteufelt werden sollte.

Bitcoin ist ein Werkzeug, welches weltweit vielen Menschen (finanziellen) Frieden bescheren und auch den Energiesektor voranbringen kann. Hoher Energieverbrauch ist nicht per se etwas schlechtes. Seit jeher gingen neue Technologien mit einem höheren Energieverbrauch einher. Gleichzeitig haben sie der Zivilisation aber auch mehr Wohlstand beschert.

Abschließend gehen Rybarczyk und seine Kollegen nochmal auf die Eingangsfrage ein: „Ist der Stromverbauch des Bitcoin-Netzwerks denn nun gerechtfertigt oder nicht? Die Antwort von Galaxy Digital darauf ist: JA!

…. Wir vom Blocktrainer-Team können uns dem definitiv anschließen.


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