"Bitcoin ist ein Klimakiller"
Warum das Mining keine Verschwendung von Energie ist.
30.01.2022 - 721038
Einleitung
Dass das Bitcoin-Netzwerk Energie verbraucht ist kein Geheimnis. Oft wird aber das Narrativ verbreitet, dass die Energie, die dem Netzwerk zufließt, verschwendet sei. In diesem Artikel wird erklärt warum diese Aussage nicht korrekt ist.
Um zu verstehen warum die Energie nicht verschwendet wird ist es zunächst einmal wichtig sich mit dem Grund für den Energieverbrauch an sich auseinanderzusetzen. Dazu ist es notwendig sich ein wenig mit der Historie der Menschheit und des Geldes zu beschäftigen.
Energie
Energie ist einer der Grundpfeiler für die Menschheit. Energie bedeutet gleichzeitig auch Fortschritt. So lassen sich in der Geschichte verschiedene Beispiele dafür finden, dass die Entdeckung von neuen Energien oder die neuartige Nutzung von Energie die Menschheit vorangebracht hat. Die Entdeckung des Feuers hat Beispielsweise dazu geführt, dass Menschen ihre Nahrung kochen konnten, wodurch Krankheiten vermieden werden konnten, Fleisch länger haltbar blieb und somit Zivilisation erst möglich gemacht werden konnte. Das Feuer sorgte dafür, dass die latente potenzielle Energie in den Nahrungsquellen überhaupt freigesetzt werden konnten. Dies wiederum ermöglichte die Entwicklung unseres präfrontalen Kortex und höhere kognitive Fähigkeiten unseres Gehirns.
Das Feuer hat den Körper also in die Lage versetzt, sich so zu entwickeln, dass mehr Energie aus der Nahrung aufgenommen werden konnte, während weniger bei der Verdauung verbraucht wurde. Die überschüssige Energie wurde dann in das Gehirn umgeleitet und von diesem genutzt, wodurch es an Kapazität und Komplexität zunahm, bis genügend Neuronen vorhanden waren, um ein echtes, komplexes Bewusstsein zu entwickeln.
Feuer ist eine elementare Entdeckung, die den Grundstein für die Zivilisation gelegt hat. Während wir jagten, sammelten und potenzielle Energie durch das Werfen von Stöcken oder Steinen in kinetische Energie umwandelten, war das Feuer unser erster erfolgreicher Versuch, Energie in großem Maßstab für eine Vielzahl von Anwendungen nutzbar zu machen, zu übertragen und zu verwenden.
Im Laufe der Geschichte folgten dann andere Energien, die sich die Menschen zu nutze machten. Wir lernten Tiere zu zähmen und die Energie von ihnen zu nutzen um zum Beispiel Felder zu bestellen. Windmühlen und Wasserräder sollten weitere Fortschritte ermöglichen. Im Laufe der Jahrtausende entstand aus der immer umfangreicheren und geschickten Nutzung verschiedener Energiequellen unsere heutige Gesellschaft. Energie ist nicht mehr wegzudenken. In Großteilen der Welt gibt es verlässliche Infrastruktur, wie Krankenhäuser, Transportsysteme, einfacher Zugang zu allerlei Waren und Dienstleistungen oder auch Materialien. All diese Privilegien basieren auf einem gewissen Energieverbrauch. Jede bedeutende Steigerung von Energie-Effizienz ist mit einem höheren Lebensstandard gleichzusetzen, der sich in der Produktivität oder dem Komfort widerspiegelt. Der Wegfall der Energie würde den Tod von einem Großteil der Erdbevölkerung in wenigen Wochen bedeuten. Energie ist mittlerweile essenziell für das Überleben der Menschheit.
Geld
Wie kommt nun aber das Geld ins Spiel?
Geld, als unsere wichtigeste Methode Werte zu transferieren oder aufzubewahren, ist sehr eng mit Energie verbunden.
Wenn man sich mit der Historie des Geldes beschäftigt stellt man schnell fest, dass alle Objekte oder Rohstoffe, die als Währung benutzt wurden immer auch Energie erforderten um diese zu finden oder herzustellen.
In der Geschichte der Menschheit wurden schon etliche Gegenstände als Währung verwendet. Darunter besonders bearbeitete Steine, Muscheln, Felle, Gold und Silber und auch andere Rohstoffe. Obwohl all diese Gegenstände unterschiedlich sind konnte man immer eine Gemeinsamkeit festellen: Je nach Situation und Stand der Technik der Menschen, die diese Zahlungsmittel benutzt haben war es immer schwierig die Versorgung drastisch zu erhöhen. Somit war es schwierig das Zahlungsmittel an sich zu entwerten.
So wurden sogenannte Rai-Steine beispielsweise von einem Volk im heutigen Mikronesien verwendet. Diese Steine wurden auf einer 400km entfernten Insel in Form gebracht und dann zurück transportiert. Die Steine konnten einen Durchmesser von bis zu 3 Meter haben und so war die Herstellung und der Transport mit entsprechend viel Aufwand verbunden. Je größer der Stein war, desto wertvoller war dieser.
Es ist nicht genau bekannt wann die Bewohner der Yap-Inseln begonnen haben die Steine als Zahlungsmittel zu verwenden (es gibt Überlieferungen, die ca. 600 Jahre zurückliegen aber auch Steinproben, die das Alter der Steine auf fast 2.000 Jahre datieren) aber die Praktik stoppte recht schnell nachdem der Seefahrer David O'Keefe auf den Inseln Schiffbruch erlitt und ein Geschäft erkannte. Er kehrte zu den Inseln zurück um die Steine mit modernen Fertigungstechniken abzubauen und sie gegen Waren einzutauschen. Die traditionelle Fertigung kostete viel Zeit und Aufwand um die Steine von Hand in Form zu bringen und aus dem rohen Kalkstein zu lösen. O'Keefe nutzte Dynamit und konnte so recht schnell die vorher lange stabile Währung inflationieren.
Die größeren Rai-Steine bewegten sich meistens nicht mehr sobald sie auf den Yap-Inseln angekommen waren. Es wurde eine Art öffentliches Register geführt. Jeder wusste zu jedem Zeitpunkt wem die Steine gehörten. Diebstahl hatte also rein logistisch aber auch durch das öffentliche Wissen keinen Sinn. Dies mag zunächst eine schwere Vorstellung sein aber der Ökonom Milton Friedman zog nicht ohne Grund den Vergleich zwischen diesen Steinen und Gold. Gold wird tatsächlich auch nur selten bewegt dient aber trotzdem dem Austausch von Wert, beispielsweise zwischen Regierungen, oftmals ohne physisch den Standort zu wechseln.
Gold ist allerdings auch das Material, welches die Menschheit seit über 5.000 Jahren benutzt um Wert über Raum und Zeit zu erhalten. Die Menschen tauschen seit dieser Zeit ihre körperliche oder geistige Arbeit gegen dieses einzigartige Metall. Durch die besonderen Eigenschaften von Gold konnte der Wert der Arbeitskraft auch über diesen langen Zeitraum erhalten bleiben. Gold bedeutet, ebenso wie beispielsweise die Rai-Steine, Seltenheit und ein limitiertes neues Angebot. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, dass die Förderung und Herstellung extrem viel Energie und Aufwand benötigt und dass Gold nicht zerstörbar ist und somit das neu gewonnene Angebot den weltweiten Lagerbestand nicht inflationieren kann. Gold ist also nichts weiter als ein Beweis der Arbeitskraft, der in die Herstellung eines Barrens oder einer Münze geflossen ist. Es wird immens viel Energie aufgewendet um Goldadern zu finden und tonnenweise Erde zu bewegen um einige Gramm Gold daraus zu gewinnen. Danach wird das gefundene Gold zu einem Beweis der erbrachten Arbeit in Form von Barren und Münzen verfeinert. Die Zeit und der Aufwand, der in die Herstellung fließt rechtfertigt also den Wert und garantiert gleichzeitig den Werterhalt. Für den Seefahrer O'Keefe musste der Aufwand, den die Bewohner der Yap-Inseln auf sich genommen haben um die Rai-Steine herzustellen lächerlich oder verschwenderisch erschienen sein. Für die Inselbewohner war dieser Aufwand allerdings gerechtfertigt um damit eine verlässliche und wertstabile Währung zu schaffen. Geld, das seinen Wert ohne eine zentrale Behörde oder Institution behält. Weiterhin hätten beispielsweise die Inselbewohner nicht so viel Zeit und Aufwand in die Herstellung ihres Geldes gesteckt wenn dies nicht nötig gewesen wäre. Somit brauchten die Menschen diese Art des Geldes damit die Gesellschaft funktionierte. Ergo war der Aufwand gerechtfertigt. Die Energie, die für die Erstellung des Geldes aufgewendet wird ist immer proportional zu dem Wert, den es Menschen bringt, die es benutzen. Die Koordinierung und Organisation eines gesellschaftlichen Zusammenlebens ist immer tief verwurzelt mit Geld. Kritik am Aufwand zur Schaffung des Geldes kommt meistens von Menschen, die nicht verstehen welchem Zweck Geld eigentlich dient. Sobald eine etablierte Form von Geld gefunden wurde steigert sich die Effizienz der meisten ökonomischen Transaktionen. Energie, die für den Aufwand zur Schaffung von Geld verwendet wird, wird oft an einem anderen Punkt der Wirtschaft vielfach eingespart.
Bitcoin
Wie eingangs erwähnt ist es kein Geheimnis, dass das Bitcoin-Netzwerk Energie verbraucht. Das sogenannte Mining, bei dem pro Block neue Coins an die Miner ausgegeben werden, ist eine der weltweit transparentesten Industrien wenn es um die Offenlegung der verbrauchten Energie geht. Die sogenannte Hashrate spiegelt die Energie wider, die vom Netzwerk verbraucht wird und ist öffentlich für jeden einzusehen. 2020 belief sich der Energieverbrauch des gesamten Netzwerks auf ungefähr 100 bis 150 Terawattstunden. Das CCAF (Cambridge Center for alternative Finance) betrachtet den Energieverbrauch von Bitcoin ziemlich genau. Daten dazu finden sich hier. 150 TWh sind 0,1% des weltweiten Energieverbrauchs. Der Energieverbrauch steigt immer weiter an aber trotzdem seien einige Vergleiche zu dieser Zahl erlaubt:
- Die Kreuzfahrtschiffindustrie nutzt ca. 250 TWh im Jahr
- Onlinewerbung nutzt mehr als 100 TWh im Jahr, wovon eine Menge Energie für Spam-Mails genutzt wird
- In amerikanischen Haushalten nutzen Geräte auf Standby jährlich 1.375 TWh nur damit diese sofort reagieren anstatt nach ein paar Sekunden
- Im Jahr 2021 hat Weihnachtsbeleuchtung 201 TWh verbraucht
- Das Schürfen von Gold verbrauchte im Jahr 2021 ca. 570 TWh
- Im Jahr 2021 verbrauchten Klimaanlagen alleine in den USA 6.283 TWh
Das Bitcoin-Mining, welches von unabhängigen Personen überall auf der Welt betrieben wird, ist also ebenso eine Antwort auf das organische Wachstum des Netzwerks und den wachsenden Bedarf an Bitcoin.
Das Argument, dass Mining verschwenderisch sei ist absurd wenn man bedenkt, dass hinter Bitcoin keine Firma, Konglomerat oder Einzelperson steht, die entscheidet wie viel Energie aufgewendet werden soll. Vielmehr kommt der Bedarf von Menschen, die ein transparentes, grenzenloses und erlaubnisfreies Geld wertschätzen. Somit ist, ähnlich wie bei Gold und den Rai-Steinen, der Aufwand gerechtfertigt, da die Miner nur dem Markt folgen. Gäbe es keinen Markt würde auch kein Mining betrieben werden. Es gibt also eine stetig wachsenden Gruppe von Menschen, die für sich subjektiv entschieden haben, dass Bitcoin einen Wert hat. Zu versuchen dieses subjektive Gefühl zu quantifizieren scheint ein Irrweg zu sein.Bitcoin ist eine Energie-Währung. Die Arbeit, die in die Blockchain fließt sichert das Netzwerk und schafft eine unveränderbare Wahrheit.
Auswirkungen
Welchen Effekt hat Bitcoin, als Währung, die so eng mit Energie verbunden ist nun aber tatsächlich auf die Umwelt?
Wir halten fest, dass der größte Teil der Energie, die vom Netzwerk benötigt wird durch das Mining und das dahinterliegende Proof-of-Work-System zu Stande kommt.
Bitcoin-Mining ist ein Business, es ist ein Geschäft, welches von Privatpersonen aber sicherlich überwiegend von größeren Firmen betrieben wird. Damit ein Geschäft profitabel ist muss die Gewinnspanne erhöht werden. Dies kann entweder dadurch passieren, dass die Preise erhöht werden oder die Kosten gesenkt werden. Der Preis von Bitcoin, gemessen in anderen Währungen, wird vom Markt festgelegt. Die Miner haben keinen Einfluss auf die Preisgestaltung. Damit sie kompetitiv bleiben müssen sie also ihre Kosten reduzieren. Der größte Fixkostenpunkt, den ein Miner hat sind Energiekosten und die günstigste Möglichkeit an Energie zu kommen sind grüne Energien.
Hierbei muss man bedenken, dass es keinerlei direkte Richtlinie gibt, die es Minern vorschreibt wie viel der Energie aus erneuerbaren Energien kommen muss. Die Miner wechseln zu grüner Energie, weil es wirtschaftlich für sie am meisten Sinn macht.
Weltweit werden ca. 154.750 TWh produziert davon gehen ca. 50.000 TWh durch Ineffizienz verloren. Das kann zum Beispiel durch Überproduktion passieren. Oft wird zu gewissen Zeiten mehr Energie produziert als nötig wäre. Aber diese vergeudete Energie hängt manchmal auch einfach mit dem Ort zusammen, an dem sie gewonnen wird. Oftmals kann sie von diesem Ort nicht bis zu dem Bestimmungspunkt transportiert werden an dem das volle Potenzial genutzt werden könnte.
Bitcoin kann sowohl gegen die Überproduktion Abhilfe schaffen als auch die gestrandete Energie nutzbar machen. So wäre es beispielsweise möglich, dass sich Bitcoin-Miner an bestimmten Orten nur einschalten wenn gerade ein Überschuss an Energie verfügbar ist. Mit dieser Energie würde dann das Mining betrieben werden so lange bis die Auslastung des Stromnetzes wieder ansteigt. Gestrandete Energie, hauptsächlich geothermale Energie und Wasserkraft könnten durch Mining sinnvoll genutzt werden. An Orten an denen sich keine Stadt befindet aber durch grüne Energie sehr viel ungenutzt ist kann Mining betrieben werden. Hierfür wird nicht viel Platz oder Infrastruktur benötigt, lediglich ein Internetanschluss. Bitcoin-Miner sind äußerst mobil und können unter der Bedingung einer stabilen Internetanbindung nahezu überall eingerichtet werden. Bitcoin würde es also möglich machen Energie dafür aufzuwenden, die normalerweise gar nicht genutzt werden würde.
Durch die Etablierung eines Geschäfts nahe einer solchen Energiequelle wäre es auch denkbar, dass sich dadurch neue Wohngebiete erschließen. Es ist nicht mehr notwendig, dass die Energie umständlich zum Menschen, in die Städte kommt, sondern der Mensch kann zur Energie kommen. Während sich im Laufe der Geschichte ein Großteil der Städte an zentralen Handelspunkten oder strategisch günstigen Orten gebildet haben kann durch das Mining eine lukrative Einnahmequelle geschaffen werden, die zu einer neuen Art der Städtebildung führen kann. Ein solches Projekt kann beispielsweise in El Salvador mit der "Bitcoin City" beobachtet werden. El Salvador hat im Jahr 2021 begonnen Bitcoin mit Geothermal-Energie aus einem der das Land prägenden Vulkane zu schürfen. Nun soll rund um das Kraftwerk eine Stadt entstehen.
Weitere Beispiele lassen sich unter anderem in Texas und Alberta finden. Hier fangen Miner Methangas auf, welches bei der Produktion von Ölbohrern entsteht. Dieses Gas wird normalerweise einfach verbrannt, da es ein Abfallprodukt in dem Prozess darstellt. Dies schadet der Umwelt und kann zur Liste der ungenutzten Energien gezählt werden. Durch Firmen wie Upstream Data kann dieses Gas allerdings aufgefangen und in Energie umgewandelt werden. Mit portablen Mining-Stationen kann dieses sogennante "Flaring" nun verhindert werden. Das normalerweise sinnlos verbrannte Methan alleine bringt jährlich 688 TWh an Energie und könnte das gesamte Bitcoin-Netzwerk somit fast dreimal mit der nötigen Energie versorgen. Wenn das gesamte Netzwerk nur durch dieses Methangas betrieben werden würde wäre Bitcoin also durch die verhinderten Emissionen nicht nur Kohlendioxid-neutral sondern sogar Kohlendioxid-negativ.
Doch das ist noch nicht alles. Bitcoin schafft eine eingebaute Risikominimierung beim Bau von neuen Anlagen und Kraftwerken zur Gewinnung von erneuerbaren Energien. Durch Bitcoin hat man einen Abnehmer, der gewillt ist 24 Stunden am Tag und 365 Tage im Jahr die erzeugte Energie abzukaufen. Somit hat man einen vorhersehbaren Einkommensstrom und einen garantierten Käufer, wodurch die Sicherheit geschaffen wird, dass neue Projekte im Bereich der erneuerbaren Energien auch umgesetzt werden. Viele Projekte im Bereich erneuerbare Energien haben ein Proof-of-Concept aber noch nicht die erforderliche Infrastruktur, um die Energie dorthin zu transportieren, wo sie letztendlich gebraucht wird. Hierbei ergibt sich das Problem, dass man neue Projekte zur Produktion von Energie nicht umsetzen kann bis die Infrastruktur zur Verteilung vorhanden ist, diese ist allerdings sehr kostspielig. Die Infrastruktur kann aber nicht gebaut werden bis es eine bestätigte und garantierte Nachfrage gibt, die die erzeugte Energie kauft und das Projekt profitabel macht. Genau hier können Miner helfen und dieses Problem lösen. Der Ort an dem die Miner aufgebaut werden ist unabhängig, der Bedarf an Energie ist garantiert und der Profit, in Bitcoin gemessen, lässt sich relativ genau vorhersagen und errechnen.
Global gesehen waren bereits Ende 2021 ca. 58,5% des Bitcoin-Netzwerks durch erneuerbare und nachhaltige Energien betrieben. Bitcoin-Mining ist eine der nachhaltigsten Industrien der Welt. Zahlen, Daten und Fakten über den Energieverbrauch liefert beispielsweise ein Zusammenschluss von Minern, das Bitcoin Mining Council.
Konklusion
Die Anreize im Bitcoin-Netzwerk incentivieren Miner, die größten Energiekonsumenten des Netzwerkes, sich auf die Suche nach grüner Energie zu begeben, da diese auch am Günstigsten ist. Zusätzlich dazu muss man sich fragen, was das momentane Geldsystem für Kosten für die Umwelt hat.
Das heutige, in der Welt als Reservewährung vorherrschende, Petrodollar-System ist im Prinzip durch das US-Militär gedeckt. Denn nach der Aufhebung der Golddeckung des Dollars im Jahr 1971 wurde ein neues System geschaffen. Die USA machte einen Deal mit Saudi Arabien: die Denomination des globalen Ölmarktes würde in Dollar geschehen und abgewickelt werden. Somit war ein konstanter, weltweiter Bedarf nach dem Dollar in einer Phase der Schwäche geschaffen worden. Der Dollar gewann somit wieder an Stärke und blieb als Reservewährung relevant.
Saudi Arabien würde den Ölpreis in Dollar angeben und somit würde der Rest der OPEC-Staaten folgen und die Amerikaner versprachen als Gegenleistung die geopolitische Rolle Saudi Arabiens im mittleren Osten zu sichern. Das Petrodollar-System ist also auf der Stärke des US-Militärs aufgebaut. Das US-Militär verbraucht jährlich mehr als 18 Milliarden Liter Treibstoff (4,8 Mrd. Gallonen).
Weiterhin verknüpft das Petrodollar-System die Interessen der USA mit Öl, wodurch die Öl-Industrie ebenfalls geschützt werden muss. Die Interessen der Ölindustrie sind also fest verschlungen mit der Existenz des Dollar und umgekehrt. Öl ist durch die Produktionsverfahren eine der schmutzigsten Energien der Welt.
Bitcoin basiert auf Mathematik und Energie und hat dadurch die Möglichkeit die wahrscheinlich schädlichste Institution der Menschheitsgeschichte obsolet zu machen, das Petrodollar-System und der dahinter stehende Komplex aus Industrie und Militär.
Bitcoin erfordert keinerlei Friedenskriege, keine stehende Armee und auch keine Multi-Milliarden-Dollar Waffengeschäfte. Bitcoin funktioniert einfach, so wie das Internet selbst. Kampfflugzeuge, Panzer und Kriegsschiffe werden immer Treibstoff brauchen um zu funktionieren, hier wird es nie eine Lösung mit erneuerbaren Energien geben.
Bitcoin hingegen wird einfach an das Stromnetz angeschlossen und die Art Energie, die verwendet wird um den Strom zu erzeugen definiert auch Bitcoin. Es wird nicht mehr lange dauern bis das Bitcoin-Netzwerk vollständig aus erneuerbaren und aus Abfall- oder Nebenprodukten umgewandelten Energien betrieben wird.
Die Konversation zum Thema Energieverbrauch beim Bitcoin-Mining ist also tatsächlich eine Konversation zwischen Menschen, die glauben dass Bitcoin an sich sinnvoll ist und Leuten, die das Gegenteil glauben. Wenn man glaubt, dass es sinnvoll ist dann kommt man schnell zu der Erkenntnis, dass mehr Energieverbrauch tatsächlich gut für das Netzwerk und die Sicherheit des eigenen Geldes ist. Mann kann ruhiger schlafen wenn man weiß, dass jemand die gesamte Energie eines Landes übernehmen muss bevor es möglich ist, dass dieser Jemand das eigene Geld manipulieren kann. Je mehr Energie das Bitcoin-Netzwerk benötigt, desto unantastbarer wird es.
Referenzen und weiterführende Links
"This Machine Greens" - Dokumentarfilm zu Bitcoin und Energieverbrauch
"Fire, Bitcoin, Teleportation", warum Energie essentiell für die Menschheit ist und wie Bitcoin eine neue Ära einleiten kann - Artikel von Aleksandar Svetski
Upstream Data Inc. - Hersteller für Mining-Lösungen insbesondere für gestrandete Energiequellen oder Energie aus Abfall- bzw. Nebenprodukten anderer Industrien
Bitcoin Mining Council - Freiwilliger Zusammenschluss von Minern, der für Transparenz über die Industrie und den Energieverbrauch sorgt
CBECI (Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index) - University of Cambridge, Studie zum Energieverbrauch von Bitcoin