Politik

07.12.2017  Rasant steigender Stromverbrauch für Kryptogeld

Wie der Bitcoin-Boom die globale Energiewende bedroht

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Kohlekraftwerk in China

Es fehlt nicht mehr viel, dann verbraucht die Bitcoin-Welt für die Produktion ihrer virtuellen Währung so viel Strom wie die gesamte dänische Volkswirtschaft. Auf 32,4 Terawattstunden schätzt der "Digiconomist" Alex de Vries den Jahresverbrauch, Stand Mittwoch. Dänemark konsumiert 33 Terawattstunden im Jahr. Vor zwei Wochen zeigte der "Bitcoin Energy Consumption Index" 29,5 Terawattstunden an, immerhin schon so viel wie Marokko. Noch im Sommer kursierten Warnungen, Bitcoin könne bald so energiehungrig werden wie Dänemark - im Jahr 2020.

Weil damit kaum mehr als 400.000 Transaktionen pro Tag bewältigt werden, wurde bisher vor allem die Ineffizienz des Systems kritisiert - Bitcoin als Energieverschwender im Vergleich zu herkömmlichen Zahlungssystemen. Das enorme Wachstum im Gefolge der Preisrally ruft jetzt aber auch Klimaschützer auf den Plan. "Bitcoin könnte uns um unsere Zukunft mit sauberer Energie bringen", warnt der Meteorologe Eric Holthaus im Magazin "Grist".

Noch fällt die Kryptowährung auf dem globalen Strommarkt kaum ins Gewicht. Aber wenn die Prognosen de Vries' stimmen, wird für Bitcoin schon im Juli 2019 so viel Strom benötigt wie heute für die USA - und im Februar 2020 so viel wie heute für die ganze Welt. "Das kann einfach nicht so weitergehen", folgert Holthaus.

Der Grund für den Energiehunger ist konstruktionsbedingt: Bitcoins entstehen durch so genanntes Schürfen, bei dem Computer immer komplexere Rechenaufgaben lösen. Je mehr Rechen-Power sich an dem Prozess beteiligt, umso komplexer wird die Rechnung. Neue Bitcoins lassen sich nur noch mit extrem schnellen speziellen Prozessoren erzeugen, die meist in großen Server-Farmen extra für diesen Zweck eingebaut sind. Heim-PCs können in dem Wettbewerb schon lange nicht mehr mithalten.


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Die Hoffnung der Bitcoin-Gemeinde, den wachsenden Stromverbrauch zu bremsen, beruht auf dem technischen Fortschritt der Chip-Industrie. Kryptogeld-Schürfmaschinen der aktuellen Generation (ASIC für Application-Specific Integrated Circuits) benötigen halb so viel Energie für dieselbe Rechenleistung wie zwei Jahre alte Maschinen, die wegen der unökonomischen Kosten gar nicht mehr zum Einsatz kommen.

Verglichen mit handelsüblichen Zentralprozessoren aus dem Bitcoin-Gründungsjahr 2009 sind aktuelle ASICs sogar hundert Millionen Mal schneller. Würden für die jetzigen Bitcoin-Operationen noch die alten Maschinen benutzt, "würde jetzt schon viel mehr Strom benötigt als auf dem gesamten Planeten erzeugt wird", sagt der niederländische Computerwissenschaftler Harald Vranken.

Zwangsläufig ist ein immer größerer Stromverbrauch also nicht. Doch Moore's Law, der Fortschritt in der Effizienz der Prozessoren, hält bei weitem nicht mit der steigenden Komplexität der Blockchain-Rechnung Schritt.

Das lukrative Rennen der Bitcoin-Schürfer gewinnen die mit den stärksten und schnellsten Rechnern - und mit den geringsten Stromkosten. Das liefert den Grund, warum der Großteil des Mining in China stattfindet. Laut einer Studie der Universität Cambridge vom Frühjahr werden 59 Prozent der Bitcoins dort produziert. Aktuell tragen Mining Pools mit Sitz in China mindestens drei Viertel zur Verlängerung der Blockchain bei - wenngleich an manchen dieser Pools sich auch Rechner überall auf der Welt beteiligen können.

Die größten Minen betreiben Pools, an denen Bitmain beteiligt ist, praktischerweise zugleich der führende Hersteller von ASICs-Geräten namens Antminer, in der Inneren Mongolei. Vordergründig bietet sich die Wüstenprovinz nicht gerade an: Im Sommer wird es viel zu heiß, sodass die Geräte aufwändig gekühlt werden müssen, im Winter viel zu kalt, und die ganze Zeit ist es extrem staubig.

Einen unschlagbaren Vorteil hat die Region im Norden Chinas jedoch: reichlich Kohlekraftwerke mit derzeit überschüssiger Kapazität. Laut verschiedenen Berichten von Journalisten, die Bitmains Einrichtungen im August besuchen durften, subventioniert die Provinzregierung den Kohlestrom, sodass die Miner nur 4 Cent pro Kilowattstunde zahlen müssen. Das, zusammen mit dem Zugang zur überlegenen Hardware, schlägt alle anderen Faktoren.

Alex de Vries schätzt aufgrund der bekannten Daten, dass jeder in der Inneren Mongolei geschürfte Bitcoin mit einem Ausstoß von 8 bis 13 Tonnen CO2 produziert wird. Weil seit August der Schwierigkeitsgrad der Bitcoin-Blockchain erheblich gestiegen ist, zugleich aber keine neue, effizientere Prozessorengeneration zum Einsatz kam, dürfte sich die Klimabilanz seitdem noch dramatisch verschlechtert haben.

Freilich werden nicht alle Bitcoins mit Kohlekraft hergestellt. In der südchinesischen Provinz Sichuan nutzen die Miner billigen Strom aus riesigen Wasserkraftwerken. Neuerdings häufen sich auch Meldungen von Firmen, die Wasserkraft in Nordamerika oder Nordeuropa zum Bitcoin-Mining nutzen wollen.

Doch letztlich entscheidet der Preis. Der Run auf Bitcoin hat auch schon dazu geführt, dass Mining-Farmen in Venezuela illegal Stromleitungen anzapften und so zeitweise Blackouts im Stromnetz verursachten; ein Tesla-Besitzer in den USA zweckentfremdete die gebührenfreie Energie von der firmeneigenen Ladesäule, um in seinem Elektroauto eine Bitcoin-Mine einzurichten.

Im großen Stil jedoch scheint der mongolische Kohlestrom die derzeit ökonomischste Lösung zu sein. Noch fällt der Stromverbrauch der Bitcoin-Miner im Vergleich zu Chinas gewaltigem Energiehunger kaum auf - und noch ist fraglich, ob er reicht, um den Trend der vergangenen zwei Jahre von geringerer Elektrizitätsnachfrage dank beispielsweise geschlossener Stahlwerke zu brechen.

Vorerst kann China sich rühmen, den Kohleverbrauch und damit den CO2-Ausstoß insgesamt zu drosseln. Das ist der wohl wichtigste Faktor der globalen Energiewende, um den Klimawandel in den Griff zu bekommen.

Doch was, wenn der Bitcoin-Boom so weitergeht? Der Energieaufwand pro Bitcoin würde weiter dramatisch ansteigen, dann würde sich das Mining nur bei weiter erheblich steigenden Preisen lohnen. Citigroup-Analyst Christopher Chapman schätzt, dass Bitcoin in fünf Jahren auf 300.000 bis 1,5 Millionen Dollar steigen müsste, um die Miner vor dem Aufgeben zu bewahren. Das wiederum würde unzweifelhaft weitere Glücksritter anlocken - und für noch mehr Mining-Aufwand sorgen. Chapman schob allerdings nach, dass es schlichtweg unmöglich wäre, dass Bitcoin die Ressourcen der Welt in diesem Ausmaß aufsaugt.

Alex de Vries hält es für nötig, das Belohnungssystem von Bitcoin grundlegend umzustellen. "Proof-of-stake" statt "proof-of-work", so wie es auch in der alternativen Kryptogemeinde Ethereum erwogen wird. Da keine zentrale Instanz Bitcoin reguliert, wäre ein solches Softwareupdate aber nur im Konsens der Miner, die nun viel zu verlieren haben, möglich - oder mit einer weiteren Spaltung der Gemeinde.

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