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Anhand der vielen (und v. a. teuren) Werbeschaltungen beim diesjährigen SuperBowl war wieder sichtbar, was für ein Hype Krypto ist. Basierend auf Blockchain sind inzwischen über 10.000 Kryptos entstanden – allen voran natürlich die berühmte Bitcoin. Ein Grundprinzip von Bitcoin ist, ganz vereinfacht gesagt, dass mit kryptografischen Aufgaben die Daten kontinuierlich validiert werden. Um eine Coin zu erhalten, muss man also erst ein „Rechenrätsel“ lösen.
Doch die ganze Rechnerei benötigt nicht nur teure Hardware, sondern auch viel Energie. Aus diesem Grund ist Bitcoin leider kein Paradebeispiel für Nachhaltigkeit. Aufgrund der Größe des Netzwerks und des aufwändigen Nachweises ist der elektrische Energiebedarf bedauerlicherweise immens.
Bitcoin verbraucht mehr Energie als Schweden
Das Cambridge Centre for Alternative Finance der University of Cambridge hat hierzu eine Schätzmethodik – der Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index (CBECI) – aufgebaut, das ungefähr bestimmen kann, wie viel Energie das Bitcoin-Netzwerk verbraucht (siehe ccaf.io): Man kann mit Sicherheit sagen, dass es zwischen 54 und 362 TWh sind, wobei der Best Guess bei 144 TWh liegt. Das entspricht stolzen 0,65 % des weltweiten Elektrizitätsverbrauchs.
Doch wie kann man sich diese Menge vorstellen? Es handelt sich bei Bitcoin um mehr als den doppelten Verbrauch aller Fernseher in den USA bzw. um fast das Anderthalbfache der dortigen Kühlschränke. Bitcoin wird bald den elektrischen Energiebedarf der Kupferproduktion erreicht haben. Selbst die ebenfalls IT-bezogenen Rechenzentren sind nicht mehr weit entfernt – so entspricht der Energiebedarf von Bitcoin ca. 70 % des Stromverbrauchs aller Rechenzentren weltweit.
Nicht nur mit Industrien kann Bitcoin inzwischen mithalten, sondern auch mit ganzen Staaten: Wäre Bitcoin ein Land, dann würde es mehr Strom als Schweden bzw. fast so viel Elektrizität wie Polen konsumieren. Verglichen mit Deutschland benötigt Bitcoin ein Viertel des Stromverbrauchs dieses großen Industriestaats.
Jährliche CO2-Emission entsprechen 7,5 – 10 Mio. Europäer:innen
Dieser Umstand hat leider auch Auswirkungen auf das Klima: Der Energiebedarf führt zu ungefähr zwischen 60 und 80 Mio. Tonnen CO2 (je nach angenommenem Strommix), was den jährlichen Emissionen von ca. 7,5 – 10 Mio. Europäer:innen entspricht. Der Energiehunger hat teilweise auch kuriose Auswüchse. So hat eine Bitcoin-Mining-Firma ein stillgelegtes Kohlekraftwerk im US-Bundesstaat Montana gekauft, um günstig Strom für ihre Mining-Racks zu erzeugen — klimafreundlich ist das nicht.
Aus Nachhaltigkeitsgründen ist die aktuelle Blockchain-Technologie hinter Bitcoin also kein Modell für die Zukunft. Trotz der veralteten Technologie ist Bitcoin mit einer Marktkapitalisierung von fast einer Billion Dollar immer noch mehr als doppelt so groß wie die Nummer zwei (Ethereum) bzw. mehr wert ist als alle anderen großen Kryptowährungen zusammen.
Proof of Stake als Chance
Die gute Nachricht ist, dass die Kryptos an diesem Problem bereits arbeiten: Zum Beispiel Ethereum will durch die Umstellung des Konsensmechanismus (Proof of Stake statt Proof of Work) in diesem Jahr ihren Energiebedarf um stolze 99,95 % senken. Bei Proof of Stake muss kein aufwändiges Rechenrätsel gelöst werden, um das Engagement nachzuweisen, wie bei Proof of Work. Es wird zufallsgewichtet ein Agent basierend auf Besitz und Mitarbeitsdauer ausgewählt. Das energieintensive Mining entfällt damit.
Der Unterschied wird in den Relationen des Energieverbrauchs pro Transaktion klar:
Ethereum schreibt in ihrem Blog, dass nach Umstellung auf Proof of Stake noch 0,0035 KWh pro Transaktion verbraucht werden.
Bei Visa mit ca. 138 Mrd. Transaktionen pro Jahr und ca. 0,21 TWh (Quelle: Visa Corporate Responsibility & Sustainability Report) kommt man auf ca. 0,0015 KWh pro Transaktion – weniger als 1 Millionstel von einer Bitcoin-Transaktion.
Denn: Das Bitcoin-Netzwerk kommt auf ca. 90 Mio. Transaktionen pro Jahr (Quelle: Cryptolist), d. h. bei 144 TWh wären das rund 1600 KWh pro Transaktion (ungefähr die Energie, die ein Wäschetrockner pro Jahr benötigt; Quelle: Wolframalpha). Doch auch innerhalb des Bitcoin-Systems gibt es mit dem Lightning-Netzwerk Entwicklungen, die die Verarbeitung nicht nur schneller, sondern auch energieeffizienter gestalten.
Fazit: Wenn mach sich also von Proof of Work verabschiedet, könnten sehr wohl tragfähige Modelle herauskommen. Von daher bleibt es spannend, wie sich dieser Markt verändern wird und die zugrundliegenden Technologien in Zukunft weiterentwickeln werden.
In Kürze
- Blockchain und Krypto sind weiterhin ein großes (Zukunfts-)Thema.
- Das Beispiel Bitcoin zeigt, dass die ursprüngliche Umsetzung zu einem unglaublichen Energiebedarf des Netzwerks führt, inkl. entsprechender negativen Folgen für das Klima.
- Nachhaltigere Lösungen existieren bereits bzw. sind in der Entwicklung — müssen sich allerdings erst etablieren.
Zusammenfassung als Infographic
