Krypto und Nachhaltigkeit: Passt!?

16.03.21
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Krypto und Nachhaltigkeit: Passt!?

Kryptowährungen boomen, aber einige haben ein Problem: Die Herstellung von Bitcoin und Co. verbraucht riesige Mengen Strom. Wie Kryptowährungen ihren Energiehunger dämpfen können und wo Bitcoin-Schürfer und erneuerbare Energien beste Freunde sind.

119 Terrawatt Stunden Strom (TWh). Soviel verbraucht die Bitcoin Blockchain laut Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index pro Jahr – zumindest wenn man nach der Messung am 15.02.2021 geht. Der Wert schwank und die Tendenz ist steigend. Zum Vergleich, die Niederlande lagen im Jahr 2019 bei geschätzten 111 TWh. Gleichzeitig ist schwer zu sagen, wie hoch der tatsächliche Bitcoin-Energiebedarf ausfällt, berichtet René Bocksch von Statista.de: „Das alles sind wohlgemerkt Schätzwerte.“ Die Untergrenze setzten Analysten derzeit bei etwa 40, die Obergrenze bei 265 Terawattstunden, so der Datenjournalist. Da Bitcoin ständig neue Kursrekorde feiert, ist auch die Hashrate, also die Menge an Rechenleistung, die zum Mining verwendet wird, im Jahr 2020 deutlich gestiegen.

Energiemonster Mining

Der Bitcoin-Stromverbrauch fällt hauptsächlich durch das sogenannte Mining an. Bitcoin-„Schürfer“ verwenden dabei hochspezialisierte Computer (ASIC), die mit dem Kryptowährungsnetzwerk verbunden sind, um komplexe mathematische Puzzles zu lösen. Die Miner stellen dabei Rechenleistung zur Transaktionsverarbeitung, Absicherung und Synchronisierung aller Nutzer im Netzwerk zur Verfügung. Als Belohnung für ihre aufgewendete Arbeit (engl. „Proof of Work“) gibt’s Bitcoin. Für jeden neuen Block in der Blockchain ist eine bestimmte Menge an Bitcoin vorgesehen.

Bitcoin muss ineffizient sein, um sicher zu sein

Wenn das Mining effizient wäre, dann sei es für „Einzelne oder eine konspirative Gruppe von Akteuren leicht, die Kontrolle zu gewinnen und das Netzwerk zu beherrschen“, erklären Wissenschaftler der University of Cambridge Judge Business School. Im Cambridge Center for Alternative Finance haben Wissenschaftler einen neuen Online-Tracker entwickelt, der den Energieverbrauch von Bitcoin-Mining-Prozessen basierend auf unterschiedlichen Effizienzniveaus auf der ganzen Welt im 30-Sekunden-Takt anzeigt.

Krypto-Energiemix: immer mehr Erneuerbare

Doch es gibt auch Stimmen, die sagen, Kryptowährungen wie Bitcoin und Nachhaltigkeit passen trotzdem zusammen: Eine aktuelle Untersuchung der Universität Cambridge kommt zu dem Ergebnis, dass 76 Prozent der Krypto-Miner Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind-, Solar- und Wasserkraft als Teil ihres Energiemixes verwenden – in der 2nd Global Cryptoasset Benchmarking Study, einer früheren Studie aus dem Jahr 2018, waren es nur 60 Prozent. Und der im Dezember 2019 veröffentlichten Bitcoin Mining Report von CoinShares, einem großen Investmentunternehmen für digitale Vermögenswerte, konstatiert, dass „(…) das Bitcoin-Mining stärker von erneuerbaren Energien getragen wird als fast jede andere Großindustrie der Welt.“

Bitcoin als Energiespeicher

Dan Held von der Kryptobörse Kraken nennt Bitcoin in einem Twitter Post „einen Superrohstoff“. „Proof of Work“ wandle Strom in digitales Gold um. „Geld, welches die Arbeit, die für das Generieren von Produkten benötigt wird, repräsentiert, kann als gespeicherte Energie betrachtet werden“, schreibt Dan Held in seinem Twitter Post. Die elektrische Energie für das Krypto-Mining stammt oft aus erneuerbaren Quellen, die andernfalls ungenutzt bleiben würde – zum Beispiel, wenn ein Wasserkraftwerk seinen Strom nirgendwohin schicken kann, nachdem in der Nachbarstadt abends die Lichter erloschen sind. Der Report von CoinShares stellt die These auf, dass sich das Bitcoin-Mining auf eine vergleichsweise wenig ausgelastete Infrastruktur für erneuerbare Energien konzentriere und dadurch verlustbringende Erneuerbare-Energie-Projekte mit der Zeit profitabel machen könne. Durch die Umwandlung von Energie in Coins, die dann gespeichert werden können, um später damit Waren und Dienstleistungen zu kaufen, könnte das Dilemma von dezentralen Wind-, Solar- und Wasserkraftanlagen theoretisch gelöst werden.

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Wasser- und Windkraft fürs Bitcoin-Mining

Mehrere Projekte verfolgen das Konzept, Strom aus erneuerbaren Quellen zu „digitalem Gold“ werden zu lassen. So soll beim Golden Goose-Projekt der Bitfury Group und der südkoreanischen „Commons Foundation“ in Paraguay überschüssiger Strom aus den leistungsstarken Wasserkraftwerken Itaipu und Yacyreta am Paraná-Fluss für Bitcoin-Mining genutzt werden. Und mitten in der Westsahara, weit entfernt von allen Verteilernetzen, plant die US-Techfirma Soluna einen 900-Megawatt-Windpark. Solunas Mission: die Krypto-Ökonomie mit sauberer und kostengünstiger erneuerbarer Energie versorgen.

Schweden: Krypto-Schürfen mit grünem Daumen

Wenn die Rechner heiß laufen, lass‘ Blumen sprießen! Frei nach diesem Motto hat Genesis Mining, ein großes Krypto-Mining-Unternehmen, vor kurzem ein Pilotprojekt in Schweden gestartet, um dort Wärme, die beim Krypto-Mining entsteht, unteranderem zum Beheizen von Gewächshäusern zu nutzen. Andreas Johansson, Senior Lecturer an der Technischen Universität Luleå, der das Projekt wissenschaftlich begleitet, ist optimistisch, dass das funktioniert: „Für das kalte Klima im Norden Schwedens zeigen unsere Berechnungen, dass ein 300 Quadratmeter großes Gewächshaus mit einem 550-Kilowatt-Container leicht beheizt werden kann, selbst bei Außentemperaturen von fast Minus 30 Grad Celsius. Aber das Potenzial ist noch viel größer als das“, so der Wissenschaftler.

Energie sparen ist Trumpf

Das Dilemma bleibt, erneuerbare Energie zu nutzen, ist auch im bestmöglichen Fall nicht so nachhaltig wie Energie gar nicht erst zu verbrauchen. Und das alles nur, um im Fall von Bitcoin und anderen Kryptowährungen wie Ethereum, Litecoin oder Monero, die aktuell auf der „Proof of Work"-Methode basieren, ein rechenleistungsintensives Finanzbuchhaltungssystem zu betreiben, das teilweise quälend langsam ist. So lag die Bitcoin-Bestätigungszeit – das ist die Zeit, die es braucht, um einen Block von Bitcoin-Transaktionen zu schürfen – nach Daten von Statista im Februar 2021 bei über zehn Minuten.

Weniger energieintensiv: Proof of Stake

Doch es gibt Alternativen. Als Reaktion auf die schier unersättliche Quelle des Energieverbrauchs, die mit dem Bitcoin-Mining einhergeht, haben umweltbewusste Technikfreaks konkurrierende Kryptowährungen ins Leben gerufen. Die meisten verwenden andere, weitaus weniger energieintensive Berechnungsmethoden bei der Erzeugung ihrer Coins. Am wohl bekanntesten (und verbreitetsten) ist die Proof of Stake (PoS)-Methode, um Rechnerpower einzusparen. Anstatt dass Computer zufällig die Antworten auf immer komplexere und willkürlichere mathematische Probleme erraten, wird bei PoS durch eine Umkehrung der Anreizstruktur Wachstum erzeugt – so dass große Miner ermutigt werden, das gesamte System effizienter statt weniger effizient zu machen.

Ethereum 2.0: Vorbild fürs Krypto-Ökosystem?

Beispiel Ethereum: Als eine der wichtigsten Kryptowährungen hat Ethereum am 1. Dezember 2020 mit der sogenannten „Beacon Chain“ den Übergang zum neuen Konsensmechanismus Proof-of-Stake gestartet. Statt Minern sind nun Validatoren in der Position, das Netzwerk abzusichern. Das Ethereum 2.0-Projekt ist ein Vorgang mit Signalcharakter für die gesamte Branche: Ethereum ist integraler Bestandteil des gesamten Krypto-Ökosystems – schließlich basiert eine Vielzahl der Kryptowährungen auf der Ethereum Blockchain.

Übrigens:

Auch wer lieber in echtes statt in digitales Gold investieren will, wie Bitcoin häufig bezeichnet wird, ist nicht automatisch im „grünen Bereich“.

So macht der WWF auf die dunkle Seite des Edelmetalls aufmerksam. Jährlich werden nach Angaben der Naturschutz-Organisation weltweit rund 3300 Tonnen Gold aus Erzen gewonnen – verbunden mit erheblichen Umweltschäden. Dazu zählt beispielsweise die Abholzung von Waldflächen für die Minen und Transportwege sowie der Einsatz von Blausäuresalzen, der Gewässern und Böden schadet. 

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