Mythos Energieverbrauch

Der Energieverbrauch wird in den Medien stark thematisiert. Wenngleich die grundsätzliche Aussage, das Bitcoin-Netzwerk verbrauche viel Strom nicht grundlegend falsch ist, so ist die Schlussfolgerung daraus zumeist hanebüchen:

“Das Bitcoin-System verbraucht mehr Energie als Irland. Warum Bitcoins echte Klimakiller sind” – Chip.de

“Eine aktuelle Studie der Universität von Hawaii kommt zu dem Ergebnis: Ein erheblicher Teil der Klimaerwärmung geht auf das Konto des Bitcoin-Netzwerks.” – Deutschlandfunk

“Der Energiebedarf des Bitcoin-Systems ist atemberaubend. Zurzeit verbraucht es etwa 67 Terawattstunden pro Jahr. Das ist mehr Strom, als die ganze Schweizer Volkswirtschaft benötigt” – Alex de Vries auf Spiegel Online

Mining

Als Mining wird ein Prozess bezeichnet, bei dem spezielle Computer einen sogenannten Hashwert berechnen und der Schnellste einen neuen Datenblock mit Transaktionen in die Blockchain eintragen darf. Dieser Miner wird derzeit im Bitcoin-Netzwerk mit 12,5 neu erschaffenen Bitcoin belohnt, zusätzlich der angefallenen Transaktionsgebühren. Durch das Minen kann auf eine zentrale Autorität (zB Banken) verzichtet werden, die für das Eintragen von neuen Datensätzen verantwortlich wäre.

Although mining is incentivized by this reward, the primary purpose of mining is not the reward or the generation of new coins […]. Mining is the mechanism that underpins the decentralized clearinghouse, by which transactions are validated and cleared. Mining is the invention that makes bitcoin special, a decentralized security mechanism that is the basis for P2P digital cash. 

Mining and consensus, Mastering Bitcoin (Andreas Antonopoulos)

Um den Zeitabstand von neuen Dateneintragungen stabil zu halten – ein Block wird im Bitcoin-Netzwerk alle 10 Minuten erschaffen – passt sich der Schwierigkeitsgrad des Rätsels rund alle 14 Tage der versammelten Hashingleistung selbständig an. Das bedeutet, dass nicht die Teilnehmeranzahl oder eingetragenen Transaktionen verantwortlich sind für den Energieverbrauch, sondern die Leistungsfähigkeit der Miner. 

Das Mining sorgt außerdem für die Sicherheit des Bitcoin-System und ermöglicht die Bildung eines netzweiten Konsenses ohne auf eine zentrale Autorität zurückgreifen zu müssen. Dieses Konsens-System nennt man Proof-of-Work (POW). 
POW ist aber nur eines von mehreren Konsens-Systemen, die bei Blockchains zum Einsatz kommen können. Viele neuere Blockchains greifen hierbei auf Proof-of-Stake (POS) zurück. Hierbei wird das Rätsel gelöst, indem der Blockproduzent per Zufall, im Verhältnis zu seinen vorhandenen (gestakten) Coins oder Tokens ausgewählt wird um einen neuen Block zu erschaffen. Der Energieverbrauch hierbei ist vernachlässigbar und vollkommen irrelevant.

Ethereum wird voraussichtlich 2019 das Konsens-System wechseln und von POW auf POS umsteigen.  

Energieverbrauch

In seinem Bericht beziffert der ” Datenberater und Blockchain Spezialist” Alex DeVries den Energieverbrauch des Bitcoin-Netzwerks auf aktuell 47 TWH/Jahr. Er hat einen Index entwickelt, in dem er einen Minimal-Wert und einen Maximal-Wert berechnet, je nach Hashing-Power des Bitcoin Netzwerkes zum jeweiligen Zeitpunkt. Diese Hashing-Power fluktuiert und wird vom Bitcoin-Preis getrieben.
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Dieser Bericht von DeVries bildet im Übrigen zumeist die Grundlage für die mediale Berichterstattung).

https://digiconomist.net/bitcoin-energy-consumption

Sind die Berechnungen von DeVries korrekt, was von niemandem wirklich in Zweifel gezogen wird und was unabhängig überprüft wurde, so sind die Vergleiche im Energieverbrauch mit kleinen Staaten nicht von der Hand zu weisen. 
Katrina Kelly-Pitou von der Universität Pittsburgh argumentiert in ihrem Artikel, dass es bei Bitcoin nicht um den absoluten Energieverbrauch gehen sollte, sondern um den CO²-Fußabdruck. Diesen Abschnitt hat DeVries in seinem Bericht zwar angesprochen, hält diesen aber sehr allgemein und sehr kurz. Ganz im Gegenteil zu Bendiksen, Gibbons und Lim von Coinshares, welche in ihrer finalen, 18-seitigen Ausgabe des Mining Whitepaper den CO²-Fußabdruck sehr detailliert unter die Lupe nehmen. 

https://coinshares.co.uk/bitcoin-mining-cost/

Hierbei beschreiben sie, dass, ganz im Gegenteil zu der Annahme von DeVries, mindestens 77.6% von Bitcoins Energieverbrauch aus erneuerbaren Energien gewonnen werden, sich der CO²-Fußabdruck dadurch vollkommen verändert. Anita Posch geht noch einen Schritt weiter, indem sie proklamiert, dass Bitcoin “dezentrale, effiziente und günstig erzeugte Energie” sogar finanziert. DeVries geht ebenfalls nicht auf die chinesischen Planstädte ein, welche zumindest in den ersten Jahren oder Jahrzehnten einen enormen Überschuss an Energie erzeugen, welche gern an angesiedelte Miner verkauft werden. 

Auch sein Vergleich mit dem VISA-System hinkt, denn VISA stellt kein eigenes Finanz-System, sondern ist an das bestehende Finanzsystem angeschlossen und übernimmt nur einen Teil dessen. Allein die Rechenzentren traditioneller Banken verbrauchen laut heise.de über 100 TWh / Jahr. 

Den größten Fehler, den er aber in seinem Bericht begeht, ist die Prognose, die er versucht aufzustellen. Er geht davon aus, dass sich das Model auf die Zukunft übertragen lässt. Der Stromverbrauch würde mit dem Bitcoin Preis weiter steigen. Den Fehler, den Status Quo als Wegweiser für die Zukunft zu betrachten, begehen viele auch, wenn die Themen Skalierung oder Privatsphäre erörtert werden. Die Evolution der Blockchain Technologie ist rasant und, schaut man auf das Jahr 2017 zurück, so erkennt man schnell, wie sehr sich allein das Bitcoin-Netzwerk auf technologischer Ebene verändert hat. 2018 hat die Implementierung der Second Layers begonnen, welche das Bitcoin Mining verändern wird. Durch diese Second Layers, wie Lightning Network und Liquid Network ist es nicht mehr notwendig einzelne Transaktionen in die jeweiligen Blöcke aufzunehmen, sondern Tausende, Zehntausende oder auch mehr Transaktionen können in einer einzigen bisherigen Transaktion auf einem neuen Block untergebracht werden. Dies wird ebenfalls einen spürbaren Einfluss auf die Belohnung der Miner haben, deren Profitabilität dadurch zurückgehen wird. 

Auch wird sich die Effizienz der Mining-Hardware weiter verbessern, sowie werden Fortschritte bei den erneuerbaren Technologien weitere Einflüsse auf den CO²-Fußabdruck von Bitcoin ausüben. 

Weitere Berichte

In dieselbe Richtung, wie der von von DeVries, zielt der Bericht von Krause und Tolaymat, welcher Berechnungen anstellt, wie teuer das Mining von Bitcoin ist im Vergleich zum Schürfen von Metallen wie Gold oder Aluminium. Wenngleich die Zahlen wohl auch nicht ganz korrekt sein dürften, wie der Srsrocco-Bericht der veranschlagten Goldschürfer-Kosten vermuten lässt, so gilt auch hier, dass die Vergleiche aufgrund des aufgezeigten CO²-Fußabdrucks nicht einfach so leicht gegenüber zu stellen sind. Zu leicht werden Äpfel mit Birnen verglichen.

Der Bericht auf nature.com geht dabei noch einen Schritt weiter, indem Experten davor warnen, dass die Emissionen die Bitcoin in den nächsten 30 !! Jahren erzeugen könnte für eine Erderwärmung von 2° Celcius allein verantwortlich gemacht werden könne… Dieser Vergleich ist so sinnvoll als würde man 1995 Vorhersagen über die Geschwindigkeit des Internets im Jahr 2019 treffen und man den Geschwindigkeitsanstieg aus den vergangenen zwei Jahren linear bis 2019 berechnen.

Coincenter benennt fünf Mythen, die das Bitcoin Mining betreffen.

In der Zeit wurde das Mining von Bitcoin zumindest einmal relativ neutral dargestellt, die Probleme der jeweiligen, bekannten Berichte ebenso entschärft. Die Hoffnung bleibt also, dass auch die Medien in Zukunft etwas neutraler mit dem Thema umgehen werden.