Bitcoin-Mining ist aufgrund seines Energieverbrauchs und seiner CO2-Emissionen ein umstrittenes Thema. Um die Realitäten des Minings, seine Umweltauswirkungen und Bitcoin im Allgemeinen besser zu verstehen, ist es wichtig, den Prozess sowie die verschiedenen Statistiken zu verstehen.
In diesem Artikel behandeln wir den Mining-Prozess, warum er eine beträchtliche Menge an Energie verbraucht, die Auswirkungen des Minings in Bezug auf Emissionen und untersuchen die Fortschritte, das Mining nachhaltiger zu gestalten. Wir werden uns mit der Effizienz des Minings, der Kohlenstoffintensität, der Rolle erneuerbarer Energien und den Auswirkungen von Richtlinien auf Emissionen befassen - alles, um präzise Fakten und Zahlen über den Energieverbrauch von Bitcoin zu liefern.
Was ist Bitcoin-Mining und warum verbraucht es Energie?
Bitcoin-Mining ist der Prozess, bei dem Transaktionen zur Blockchain hinzugefügt werden. Die Blockchain ist eine öffentliche Aufzeichnung aller Bitcoin-Transaktionen. Miner verwenden spezialisierte Hardware wie Application-Specific Integrated Circuits (ASICs), um eine mathematische Aufgabe zu lösen. Durch die Lösung dieser mathematischen Probleme validieren die Miner Transaktionen und fügen neue Blöcke zur Blockchain hinzu. Dieser Prozess erfordert eine erhebliche Menge an Energie, da das Protokoll so konzipiert ist, dass die Kosten für den Erhalt von Mining-Belohnungen immer dem Wert der Belohnungen entsprechen sollen.
Die Miner konkurrieren miteinander, um die Lösung der Kostenfunktion zu finden. Der erste erfolgreiche Miner wird mit neu geschaffenen Bitcoins und Transaktionsgebühren aus den Transaktionen, die er in den Block einfügt, belohnt. Wenn der Wert der Belohnungen steigt, werden mehr Miner versuchen, um die Belohnungen zu konkurrieren. Wenn sich mehr Miner dem Wettbewerb anschliessen, macht das Protokoll das Mining automatisch teurer. Dadurch nähern sich die Kosten wieder dem Wert des Profits. Wenn der Wert der Belohnungen sinkt, geschieht das Gegenteil.
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Dynamik der Mining-Effizienz
Im Laufe der Zeit hat sich die durchschnittliche Effizienz des Bitcoin-Minings aufgrund kontinuierlicher Fortschritte bei der ASIC-Leistung verbessert. Dies bedeutet, dass der Energiebedarf für die Durchführung einer Hash-Berechnung (eine Arbeitseinheit beim Mining) abgenommen hat. In einfachen Worten verbessert sich die Gesamteffizienz des Bitcoin-Netzwerks während des Analysezeitraums im Allgemeinen, was ein positiver Trend ist. Es gab jedoch einige kurze Zeiträume, in denen die Effizienz abnahm. Diese Abnahmen fielen mit signifikanten Preisanstiegen von Bitcoin zusammen, was kurzfristig zu einer höheren Rentabilität für Miner führte.
Wenn die Bitcoin-Preise schnell steigen, können ältere und weniger effiziente Mining-Einheiten, die zuvor aufgrund der zunehmenden Schwierigkeiten beim Mining unrentabel waren, wieder rentabel werden. Dadurch werden diese weniger effizienten Einheiten vorübergehend wieder in das Netzwerk aufgenommen. Aufgrund dessen wird die Gesamteffizienz vorübergehend gesenkt. Diese Situation hält an, bis entweder der Bitcoin-Preis wieder sinkt oder die Mining-Schwierigkeit mit der erhöhten Rentabilität Schritt hält.
Eine solche Dynamik hat Auswirkungen auf den Energieverbrauch von Bitcoin. Wenn weniger effiziente Mining-Einheiten wieder in das Netzwerk eingeführt werden, ist mehr Energie erforderlich, um das gleiche Mass an Mining-Ergebnissen aufrechtzuerhalten. Daher können schnelle Preisanstiege vorübergehend zu einem Anstieg des Energieverbrauchs von Bitcoin führen, bis das Netzwerk wieder zu einem effizienteren Zustand zurückkehrt.
Kohlenstoffintensität und die Rolle erneuerbarer Energien
Die Kohlenstoffintensität des Bitcoin-Minings variiert stark zwischen den Regionen, hauptsächlich aufgrund von Unterschieden in den Energiequellen. Der Grossteil der Kohlenstoffemissionen des Mining-Netzwerks wurde historisch gesehen in nicht-westlichen Ländern erzeugt. Diese Länder verlassen sich bei der Stromerzeugung nämlich stark auf fossile Brennstoffen wie Kohle und Öl. In den letzten Jahren hat sich dies jedoch geändert.
Aktuell haben Regionen wie Norwegen, Island, Schweden, Quebec und Manitoba aufgrund ihrer reichlichen Wasserkraftressourcen geringe Emissionen. Wasserkraft ist für Miner attraktiv, da der marginale Kohlenstoffausstoss jedes zusätzlichen Kilowattstunden Stroms, der aus der Wasserkraft erzeugt wird, effektiv null ist. Ausserdem arbeiten Wasserkraftanlagen aufgrund saisonaler Schwankungen in der Wasserverfügbarkeit oder grosser Entfernungen zu den Hauptnachfragezentren oft unter optimalen Bedingungen. Bitcoin-Mining kann daher die Rentabilität dieser Anlagen steigern, ohne Emissionen zu erzeugen.
Schliesslich hat Bitcoin-Mining die Möglichkeit eröffnet, dass Ölproduzenten ihr ungenutztes und umweltschädliches Abfackelgas in eine wertvolle Energiequelle umwandeln und so schädliche Emissionen reduzieren und eine nachhaltigere Lösung bieten können. Tatsächlich schätzen wir, dass jedes Jahr 802 Terawattstunden (TwH) an Energie verschwendet werden, indem das bei der Ölförderung typischerweise abgefackelte oder direkt in die Atmosphäre abgelassene Gas für das Bitcoin-Mining genutzt wird. Ölproduzenten können durch die Nutzung dieses Gases für Bitcoin-Mining das monetarisieren, was zuvor ein unerwünschtes Nebenprodukt war, und gleichzeitig schädliche Emissionen reduzieren und Umweltauswirkungen minimieren.
Auswirkungen von Richtlinien auf Emissionen
Die regionalen Unterschiede in der Kohlenstoffauswirkung des Minings sind oft eine Folge von politischen Konsequenzen in verschiedenen Rechtsgebieten. Das Mining tendiert dazu, in Länder mit hohen Subventionen für fossile Brennstoffe zu fliessen, was zu höheren Emissionen führt. Zum Beispiel werden Kohle, Öl und Gas in Ländern wie China, Kasachstan und Iran stark subventioniert. Das führt zu einem höheren Kohlenstoff-Fussabdruck für Mining-Operationen in diesen Regionen. In jüngster Zeit hat sich das Mining jedoch grösstenteils in westliche Länder verlagert, wobei die USA ein bemerkenswertes Ziel sind.
Westliche Regierungen, in denen der Anteil erneuerbarer Energien im Allgemeinen höher ist, können den Kohlenstoff-Fussabdruck des Bitcoin-Minings reduzieren. Dies könnten sie durch günstige Politikmassnahmen, Steueranreize und unterstützende Vorschriften erreichen. Andererseits würde die Einführung von vollständigen Verboten, strafenden Steuern oder übermässig belastenden Vorschriften wahrscheinlich den gegenteiligen Effekt haben. Die Miner werden dadurch in Länder mit hohen Subventionen für fossile Brennstoffe gedrängt und die Gesamtemissionen erhöht.
Die Kosten und Vorteile des CO2-Fussabdrucks von Bitcoin
Die mit dem Bitcoin-Mining verbundenen Kohlenstoffemissionen mögen besorgniserregend erscheinen, stellen jedoch einen vergleichsweise kleinen Anteil der globalen CO2-Emissionen dar (0.08% Ende 2021). Wir schätzen, dass das Bitcoin-Mining-Netzwerk im Jahr 2020 36 Megatonnen CO2 und im Jahr 2021 41 Megatonnen CO2 emittiert hat. Im Vergleich dazu wird geschätzt, dass die Goldindustrie jährlich zwischen 100 und 145 Megatonnen CO2-Emissionen erzeugt. Galaxy Digital schätzt, dass das globale Bankensystem 2019 264 Terawattstunden (TWh) verbraucht hat. Bei der durchschnittlichen globalen Kohlenstoffintensität würde das 130 Megatonnen CO2-Emissionen pro Jahr entsprechen. Als zusätzlicher Vergleich schätzt NYDIG, dass Klimaanlagen, Ventilatoren und Wäschetrockner jeweils jährlich 100 Megatonnen bzw. 53 Megatonnen CO2 emittieren.
Jede Nutzung von Elektrizität geht mit Kosten und Nutzen einher. Das Bitcoin-Netzwerk bietet ein globales, frei zugängliches, zensurresistentes, vor Wertverlust geschütztes und die Menschenrechte wahrendes monetäres Netzwerk für die gesamte Welt. Es bietet somit Unmengen an Vorteilen. Dazu gehören zudem finanzielle Integration und Freiheit. Es rechtfertigt somit leicht die Energiekosten und Emissionen, die mit seinem Betrieb verbunden sind, insbesondere da es für Milliarden von Menschen keine Alternative gibt.
Ausserdem ist es wichtig zu erkennen, dass mit der weltweiten Umstellung der Stromerzeugung auf erneuerbare Energien die mit dem Bitcoin-Mining verbundenen Kohlenstoffemissionen abnehmen werden. Der Fokus der Politik sollte darauf liegen, die Erzeugung erneuerbarer Energien zu fördern, anstatt die Entwicklung von Bitcoin und anderen Kryptowährungen zu behindern.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Bitcoin-Mining ein energieintensiver Prozess ist, aber seine Auswirkungen auf die Umwelt bei weitem nicht so katastrophal sind, wie einige behaupten. Der zunehmende Einsatz erneuerbarer Energiequellen kann dazu beitragen, die mit dem Mining verbundenen Kohlenstoffemissionen zu verringern. Regierungen können eine entscheidende Rolle dabei spielen, den Übergang zu nachhaltigeren Mining-Praktiken zu erleichtern, indem sie politische Massnahmen ergreifen.
Es ist wichtig, einen ganzheitlichen Blick auf den Energieverbrauch und die Umweltauswirkungen des Bitcoin-Minings zu werfen und nicht nur isolierte Zahlen zu betrachten. Der Nutzen, den Bitcoin als dezentrales, globales Finanznetzwerk bietet, kann viele der Kosten und Emissionen rechtfertigen. Gleichzeitig sollten wir uns weiterhin auf die Entwicklung und Implementierung nachhaltigerer Mining-Technologien und -Praktiken konzentrieren, um die Auswirkungen weiter zu reduzieren.
