Krypto-Mining: Die Energiedebatte

Krypto-Mining ist einer der beliebten alternativen Wege, mit Krypto Geld zu verdienen. Darüber hinaus können ohne Miner keine neuen Coins erzeugt werden und viele Krypto-Transaktionen nicht stattfinden.

Mining verbraucht jedoch viel Strom und wirkt sich negativ auf die Umwelt aus. 

Wegen seiner Umweltauswirkungen lehnen manche Menschen Bitcoin-Mining-Aktivitäten ab. Doch ihr Widerstand hat die Tausenden von Minern weltweit nicht gerade aufgehalten, und ihre Zahl wächst weiter.

Wie können Einzelpersonen und Unternehmen dazu beitragen, die verschiedenen atmosphärischen Risiken im Zusammenhang mit dem Krypto-Mining zu verringern? Lies weiter, um es herauszufinden. 

Was ist Kryptowährungs-Mining?

Mining ist der Prozess, durch den Bitcoin und ähnliche Kryptowährungen Transaktionen verifizieren und neue Coins erzeugen. Dabei lösen Einzelpersonen, sogenannte Miner, mathematische Rätsel, um Krypto-Transaktionen einem Block auf einer Blockchain hinzuzufügen.

Sobald der Block gefüllt ist, werden alle darin enthaltenen Transaktionen abgeschlossen, und die Informationen zur neuen Transaktion werden dauerhaft auf der Chain gespeichert.

Zur Einordnung: Wenn du BTC aus deiner Hardware- oder Software-Wallet für Kryptowährungen an eine andere Person sendest, arbeitet im Hintergrund ein Miner daran, die Transaktion zu validieren und sicherzustellen, dass der Empfänger die entsprechende Menge BTC erhält.

Sobald der Transaktionsblock gefüllt ist, erhält der Miner Mining-Belohnungen. Derzeit beträgt die Belohnung für das Minen eines BTC-Blocks 3,125 BTC pro Block. Das liegt daran, dass Miner wie die Prüfer der Blockchain sind, die Sicherheitsprobleme wie Double-Spending verhindern. Deshalb werden sie für ihre Arbeit bezahlt.

Die aktuelle Mining-Belohnung gilt seit dem Bitcoin-Halving 2024, und die Belohnungen jedes Miners werden dem umlaufenden Angebot des Coins hinzugefügt, wodurch durch ihre Tätigkeit neue Coins entstehen.

Warum ist der Energieverbrauch so hoch?

Krypto-Transaktionen sind dezentral, weshalb Plattformen der dezentralen Finanzwelt (DeFi) und Blockchains automatisierte Transaktionen ohne Dritte wie Banken ausführen können.

Anders gesagt ist Krypto-Mining die automatisierte Art, Kryptowährungstransaktionen mithilfe von Blockchain-Technologie zu validieren. Der Validierungsprozess benötigt jedoch große Mengen Energie, weil das Netzwerk auf leistungsstarke Hardware- und Softwaregeräte angewiesen ist.

Miner müssen hochentwickelte Hardware wie anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs) mit dem Blockchain-Netzwerk verbinden, um kryptografische Mining-Rätsel zu lösen und sich Transaktionen zuweisen zu lassen. 

Diese Geräte benötigen viel Strom und Rechenleistung. Laut dem Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index kann der Stromverbrauch des Bitcoin-Minings bis zu 240 Terawattstunden (TWh) betragen.

Außerdem wirkt sich die Mining-Schwierigkeit der Blockchain auf den Energieverbrauch aus. Mining-freundliche Blockchains wie Bitcoin passen ihre Mining-Schwierigkeit von Zeit zu Zeit an, damit Miner Transaktionsblöcke in einer bestimmten Rate validieren.

Wenn mehr Miner dem Netzwerk beitreten, erhöht das Netzwerk seine Mining-Schwierigkeit, damit das kryptografische Rätsel schwerer zu lösen ist. Das erfordert leistungsstärkere Werkzeuge und einen höheren Energieverbrauch. 

Da das Netzwerk darauf angewiesen ist, dass Transaktionen reibungslos laufen, und es Tausende solcher Geräte auf dem Markt gibt, ist leicht zu verstehen, warum manche Menschen Bedenken wegen der Umweltauswirkungen und der langfristigen Nachhaltigkeit haben. 

Welche Kryptowährungen nutzen Mining für Transaktionen?

Krypto-Mining ist zwar beliebt, aber es ist wichtig zu wissen, dass nicht alle Kryptowährungen das Modell der Transaktionsvalidierung verwenden. Um das besser zu verstehen, sprechen wir über die gängigen Konsens-Mechanismen, mit denen Blockchains arbeiten.

Proof of Work

Der Proof-of-Work-Konsensmechanismus (PoW) nutzt Mining-Aktivitäten, um seine Blockchain-Netzwerke zu sichern. Jede Kryptowährung, die Miner zur Validierung von Transaktionen benötigt, funktioniert also mit Proof-of-Work. 

Die Netzwerkteilnehmer lösen komplexe mathematische Aufgaben, und der schnellste Miner bekommt die Transaktion zugewiesen. Anschließend wird die Transaktion erfolgreich validiert, und er wird mit neuen Coins belohnt, die der Blockchain hinzugefügt werden. 

Wenn es um Kryptowährung und ihre Umweltauswirkungen geht, tragen tatsächlich PoW-Blockchains am meisten dazu bei. Diese Blockchains benötigen zum Funktionieren hohe Rechenleistung und viel Energie. Jeder Coin, den du minen kannst, nutzt also den PoW-Konsensmechanismus. 

Beispiele für PoW-Coins sind Bitcoin, Litecoin, Dogecoin, Bitcoin Cash, Monero und Ethereum 1.0.

Proof of Stake

Der Proof-of-Stake-Konsensmechanismus (PoS) ist ein neueres Krypto-Validierungsmodell, das weniger Energie zur Bestätigung von Transaktionen verbraucht. Anders als PoW, das Netzwerk-Miner nutzt, sichert PoS seine Blockchains und erzeugt neue Token mithilfe von Validatoren.

Anders gesagt benötigt PoS weder mathematische Rätsel noch intensiven Energieeinsatz, um Transaktionen auszuführen. Stattdessen hinterlegen Validatoren ihre Assets in einem Smart Contract. Krypto-Staking erfordert, deine Assets für einen vereinbarten Zeitraum zu sperren, du kannst sie aber auf Wunsch wieder freigeben.

Bei PoS wählt das Netzwerk Validatoren anhand der Menge ihrer gestakten Assets aus. Je mehr Coins du also in einem Staking-Pool sperrst, desto besser stehen die Chancen, dass dein Node für die Validierung von Transaktionen ausgewählt wird.

Es ist wichtig zu beachten, dass es im PoS-Ökosystem keine feste Belohnung gibt. Nach der Validierung von Transaktionen erhältst du neue Krypto entsprechend deinem prozentualen Anteil am gesamten Staking-Pool. Wie viel du gestakt hast, bestimmt also deine Belohnung. 

Das neue Ethereum 2.0 funktioniert zum Beispiel mit PoS, und du musst 32 ETH staken, um dem Validatoren-Netzwerk beizutreten. Die Staking-Belohnung für ETH liegt bei etwa 4 % bis 7 % pro Jahr. Das heißt, du erhältst etwa 1,6 ETH bis 2,24 ETH jährlich, wenn du 32 ETH für diesen Zeitraum stakst.

Neben Ethereum 2.0 verwenden weitere Kryptowährungen den PoS-Konsens, darunter Cardano, Polkadot, Solana, Tron und Polygon. Wegen des geringen Energiebedarfs ist ihre Umweltbelastung nicht so erheblich wie bei PoW-Blockchains.

Welche Umweltauswirkungen hat Krypto-Mining?

Kryptowährungs-Mining wirkt sich auf vielfältige Weise negativ auf die Umwelt aus. Einige Wege, wie Bitcoin-Mining-Aktivitäten die Umwelt beeinflussen, sind:

Wachsender CO₂-Fußabdruck  

Manche Miner nutzen fossile Brennstoffe und Erdgas, um ihre Geräte zu betreiben. Dabei werden giftige Gase in die Atmosphäre ausgestoßen, die zu Umweltproblemen wie Erderwärmung und Klimawandel beitragen.

Digiconomist zufolge trägt das Bitcoin-Netzwerk beispielsweise etwa 95 Millionen Tonnen Kohlendioxid (CO₂) zum globalen Jahresvolumen bei. Das entspricht in etwa den Gasemissionen kleiner Länder wie Nigeria.

Da es noch zahlreiche PoS-Netzwerke gibt und weitere entstehen, kann man davon ausgehen, dass sich die CO₂-Emissionen so bald nicht verlangsamen werden. 

Wachsender Wasser-Fußabdruck

Neben der Luftverschmutzung tragen Bitcoin-Mining-Aktivitäten auch zum weltweiten Wasserverbrauch bei. Mining-Geräte erzeugen viel Wärme und müssen gekühlt werden, um Überhitzung zu verhindern, was zu einem höheren Wasserverbrauch führt. 

In einem Jahr verbraucht Bitcoin-Mining über 2600 Gallonen Wasser. Laut Daten von Digiconomist entspricht der Wasser-Fußabdruck des Minings dem Gesamtwasserverbrauch eines Landes wie der Schweiz. 

Finden Mining-Aktivitäten also in Ländern mit begrenzten Wasserressourcen statt, leiden die Einwohner unter der geringeren Wasserversorgung. 

Elektroschrott

Krypto-Mining-Aktivitäten tragen auch weltweit zu einer erheblichen Menge an IT-Geräteabfall bei. Da Mining-Hardware wie ASICs schnell veraltet und verschleißt, werfen Miner sie oft weg und rüsten innerhalb kurzer Zeit auf neuere Geräte auf. 

Da sich diese Geräte schwer entsorgen oder recyceln lassen, werden sie zu physischem Abfall.  

Laut derselben Datenquelle entstehen durch Krypto-Mining pro Jahr etwa 31.000 Tonnen IT-Geräteabfall. Das entspricht derselben Abfallmenge wie in den Niederlanden. 

Gestiegener Energieverbrauch 

Wie bereits erwähnt, sind Krypto-Mining-Geräte hochentwickelt und benötigen viel Strom zum Betrieb. Je mehr Mining-Aktivitäten es an einem Standort gibt, desto mehr Strom verbrauchen Miner. 

Zur Einordnung: Allein das Bitcoin-Mining verbraucht jährlich etwa 170 Terawattstunden (TWh), was dem Stromverbrauch eines relativ kleinen Landes wie Polen entspricht. 

Das bedeutet, dass Stromanbieter Miner zu ihren Hauptkunden machen und Menschen in manchen Gegenden, insbesondere lokalen Gemeinschaften, die ausreichende Stromversorgung vorenthalten können. 

Der Haupttreiber dieser Auswirkungen ist das gestiegene Interesse an Bitcoin und anderen Kryptowährungen, besonders weil Anleger in Bullenmärkten investieren wollen. Mit einem Anstieg des Fear-&-Greed-Index und der Angst, etwas zu verpassen (FOMO), steigt der Energieverbrauch von Bitcoin und ähnlichen gefragten Kryptowährungen.

Kann Krypto-Mining weniger Energie verbrauchen?

Kryptowährungs-Miner können ihren Stromverbrauch auf verschiedene Weise senken. Manche argumentieren, dass sie erneuerbare Energien wie Solar- und Windkraft nutzen können, um ihre Maschinen zu betreiben. Andere schlagen Mining-Pools vor, in denen Nutzer ihre Ressourcen bündeln können, statt einzelne Mining-Stationen zu betreiben. 

Allerdings gibt es in manchen Kreisen Argumente zu den Grenzen dieser Gegenmaßnahmen. Bitcoin-Miner werden zum Beispiel weiterhin auf leistungsstarke Mining-Hardware angewiesen sein, was zu Wärme, Gasemissionen und anderen genannten Problemen beiträgt. 

Der wirksamste Weg, die negativen Auswirkungen des Krypto-Minings auf die Umwelt zu verringern, ist daher, mehr Proof-of-Stake-Projekte zu unterstützen. Diese Projekte benötigen keine umfangreiche Rechenleistung oder Ausrüstung und sind dadurch umweltfreundlich. 

Die Kohlendioxid-Emissionen von Ethereum betrugen 2022 Berichten zufolge etwa 35,4 Millionen Tonnen, sanken aber nach dem Wechsel von PoW zu PoS auf 0,01 Millionen Tonnen. Wie beim Bitcoin-Mining werden auch Validatoren für ihren Einsatz belohnt, sodass sich die Zahl der Miner verringern lässt. 

Andere Konsensmechanismen wie Proof-of-History (PoH) und Proof-of-Authority (PoA) stützen sich ebenfalls auf Smart Contracts und benötigen keine energieintensive Ausrüstung. 

Wenn du Entwickler oder ein Unternehmen bist und das nächste grüne Krypto-Projekt aufbauen willst, kannst du mit Krypto-Dienstleistern wie Zypto zusammenarbeiten, um dein Projekt zum Leben zu erwecken.

Wir haben maßgeschneiderte Lösungen, darunter die individuelle Entwicklung von Blockchain-Projekten, um Unternehmen zu unterstützen, die zur Verringerung der Umweltauswirkungen des Krypto-Minings beitragen möchten. Du kannst uns kontaktieren, um zu erfahren, wie wir Teil deines Projekts sein können.

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