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12/28/2020

Der Energieverbrauch der Kryptowährungen

Bitcoins werden aufgrund ihrer hohen Anonymität und Unabhängigkeit von der Politik und den Banken ständig beliebter.

Automatisch gehen damit immer aufwendigere Rechenprozesse einher, die von den Servern geleistet werden müssen. So wird nicht nur der weltweiten Nachfrage am Handel entsprochen, sondern dieser wird auch gleichzeitig abgesichert und synchronisiert. Dabei ist der Ansturm auf Bitcoins so groß, dass dafür allein im Jahr 2018 eine vierfach höhere Rechenleistung vonnöten war, als noch im Vorjahr. Daher geht der Trend bei Kryptowährungen in Richtung Energiereduzierung und die Nutzung von grünem Strom.

Wie viel Energie verbraucht das Blockchain-Prinzip?

Blockchain – was ist das überhaupt?

Zunächst ist es wichtig zu verstehen, wie Kryptowährungen funktionieren. Im Gegensatz zu Währungen, bei denen mit Münzen und Scheinen bezahlt wird, wird beim Handel von Bitcoin keine Bank benötigt, die den Handel ermöglicht und reguliert. Die meisten Kryptowährungen können daher direkt ohne einen Mittelsmann zwischen zwei Vertragspartnern ausgetauscht werden. Um den Handel offiziell gültig zu machen, werden tausende von Nutzern im Internet als Zeugen der Transaktion genutzt. Dies geschieht dank der Blockchain-Technologie. Blockchain bezeichnet also ein öffentlich zugängliches Quittungsbuch, dass auf tausenden Computern gespeichert wird, die sich dem Bitcoin-Netzwerk angeschlossen haben. Dabei überprüfen alle Server,  ob der Verkäufer der Bitcoin über genügend Liquidität verfügt und ob die Transaktion rechtmäßig ist. Kommen sie zu einem positiven Ergebnis, wird der Handel vollzogen.

Die Vorteile von Blockchain

Ein derartiges Vorgehen beim An- und Verkauf, Senden und Handeln von Kryptowährungen macht die durchgeführten Transaktionen für alle beteiligten Personen zu einem sicheren Unterfangen. Dadurch, dass viele Rechner am Handel beteiligt wurden und eine digitale Kopie der Transaktion auf ihrer Festplatte speichern, kann im Nachhinein nichts geändert oder verfälscht werden. Des Weiteren kann es bei der Blockchain-Technologie nicht ausversehen zu Doppelbuchungen oder Überlagerungen kommen.

Warum ist dafür viel Energie notwendig?

Um einen Block für Transaktionen zu erzeugen, muss dieser zunächst kryptografisch mittels einer Hashfunktion verschlüsselt werden, also einem zufälligen Zahlen- und Buchstabencode. Der Block muss außerdem den Code des vorherigen Blocks besitzen, damit Manipulationen direkt bei einer fehlenden Übereinstimmung erkannt werden können. Die Forscher berechnen den Energieverbrauch nach der Anzahl der Miner und der Rechner, dem Fortschritt des zur Verschlüsselung benötigten Codes und der IP-Adresse der Server, da anhand des Standortes abgelesen werden kann, ob das betreffende Gerät mit grünem Strom läuft oder nicht.

Wie viel Energie wird beim Mining verbraucht?

Wie hängt Mining mit dem Blockchain-Prinzip zusammen?

Mining ist eine Form, Bitcoins zu erhalten. Die Blockchain-Technologie funktioniert nur, wenn Blocks zur Verfügung stehen, um die Transaktionen durchzuführen. Daher schließen sich Miner an die Netzwerke von Kryptowährungen an, um ihre Rechenleistung zur Verfügung zu stellen. Je erstellten Block, der mit den nötigen kryptografischen Funktionen ausgestattet wurde, erhalten die Miner 12,5 Bitcoin. Zum Vergleich – ein Bitcoin entspricht derzeit etwa 11.500 Euro. Außerdem verdient der Miner die Transaktionsgebühren (rund 20 Euro), die die verschiedenen Vertragspartner in dem Block bezahlt haben. Schnell reich durch Mining zu werden, hört sich jedoch leichter an, als es ist.

Der Stromverbrauch für eine Überweisung

Um Sicherheit zu gewährleisten und Manipulation möglichst auszuschließen, können die für die Herstellung des Blocks benötigten Hashfunktionen nur mit extrem hoher Rechenleistung erzeugt werden. Der Rechner kann sich dabei keine Hashfunktion aussuchen, sondern muss unzählig viele Variationen ausprobieren, bis er eine Hashfunktion findet, die den Vorgaben entspricht. Durchschnittlich kommen auf 26 Trillionen pro Sekunde(!) durchgeführter Hashing-Operationen nur zwei durchgeführte Transaktionen. Wird die Rechenleistung auf die Transaktionen und den dafür benötigten Stromverbrauch gerechnet, so sind für eine Bitcoin-Transaktion 300 Kilowattstunden nötig. Das entspricht dem gesamten monatlichen Energieverbrauch einer dreiköpfigen Familie. Der weltweit geschätzte jährliche Verbrauch beläuft sich auf 57 Terawattstunden (TWh). Zum Vergleich: Das ganze Land Österreich benötigt pro Jahr 70–80 TWh.

Von Kohle zu erneuerbaren Energien.

Blockchains und Mining verbrauchten im letzten Jahr knapp 1 % des weltweiten Energiebedarfs. Aber auch wenn sich das nicht nach viel anhört, so ist es doch eine extreme Zahl, wenn man bedenkt, dass damit lediglich der Austausch von Kryptowährungen ermöglicht wird. Auch die Branche ist sich dessen bewusst und bemüht sich, ihren CO²-Abdruck zu verringern. Problem hierbei ist, dass etwa 70 % der Miner in China leben, einem Land, das fast ausschließlich von Kohlekraftwerken betrieben wird. Rund 22 Megatonnen Kohlenstoff Dioxid werden dabei in die Luft ausgestoßen. Das entspricht in etwa der Umweltverschmutzung Hamburgs, mit 1,8 Millionen Einwohnern.

Die Zukunftstrends bei Kryptowährungen

Der größte Trend bei Kryptowährungen ist es daher, Unternehmen und Miner in den Gebieten anzusiedeln, in denen dank Wasserkraftwerken und Geothermie der Strom nicht nur aus erneuerbaren Quellen stammt, sondern auch noch extrem günstig ist. Neben Island ist Norwegen das neue Server-Paradies für Miner. In der beliebten Lefdal-Mine lässt sich tief im Berg der Kostenanteil für die Kühlung der Rechner und Server um ein vielfaches senken. Außerdem wird in dem Wasserkraftwerk direkt neben der Lefdal-Mine 12,7 Terawattstunden Elektrizität produziert – grünen Strom und dazu aus der Region – der absolute Trend bei Kryptowährungen.

Warum variieren die Preise der Kryptowährungen?

Wie bei allen Konsumgütern gilt das Prinzip, das Angebot und Nachfrage den Preis bestimmen. Auch wenn die Kryptowährung an sich kein Konsumgut ist, so ist es jedoch der Block, der für den Handel mit der Währung hergestellt werden muss. Daher bestimmt nicht nur der Andrang auf dem Markt die Preise der Kryptowährungen oder wie viel ein Block kostet, sondern auch die Arbeit, die in dessen Hashing-Operationen stecken. Denn der Algorithmus wird mit jedem neuen Block komplizierter und es dauert länger, bis ein passender Verschlüsselungscode gefunden werden kann. Daher steigt auch der Stromverbrauch. Mit zunehmender Nachfrage nach Transaktionen, werden mehr Blöcke benötigt, und der Energiebedarf steigt exponentiell. Da er an die Strompreise geknüpft ist, schwanken auch die Preise der Kryptowährungen.

Wie kann man Kryptowährungen kaufen?

Mittels eines Brokers ist der Kauf von Bitcoins, Ethereum, Bitcoin Cash, Litecoin oder Dash schnell und einfach. Dafür wird nur ein Wallet benötigt, ein virtueller Geldbeutel. Nachdem die persönlichen Daten hinterlegt und überprüft worden sind, kann auch bei einem Broker in CFDs von Kryptowährungen investiert werden. Dabei wettet der Anleger auf den Kursanstieg- oder Verfall einer Währung gegenüber einer anderen und ist so theoretisch in der Lage, sowohl aus schlechten als auch aus guten Kursen Kapital zu schlagen. Dabei entscheidet der Anleger selbst, ob er im Minuten-Takt mit den Kryptowährungen handeln will, um aus selbst geringer Volatilität Gewinn zu machen, oder er über Tage hinweg auf einen Kurs wetten will. Der aktuelle Bitcoinpreis kann auf vertrauenswürdigen Börsenwebseiten eingesehen werden, die sich minütlich mit dem Kurs in Echtzeit synchronisieren.

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