Dieser Artikel wurde von BlockWeeks zusammengestellt und übersetzt.
Ist der Stromverbrauch des Bitcoin-Netzwerks eine akzeptable Form der Energienutzung? Seit der Geburt von Bitcoin wird diese Frage immer wieder diskutiert. Obwohl es viele veröffentlichte Berichte und Analysen gibt, ist die Debatte nie verstummt – und sie kehrt oft in jedem Bullenmarkt zurück.
Um diese Frage zu beantworten, muss zunächst eine Prämisse geklärt werden: Bitcoin ist eine völlig neue Technologie, die kein bestehendes System exakt ersetzt. Es ist nicht nur eine Abwicklungsebene, nicht nur ein Wertaufbewahrungsmittel und nicht nur ein Tauschmittel. Das Bitcoin-Netzwerk verbraucht tatsächlich eine große Menge Energie, aber genau dieser Energieverbrauch bildet die Grundlage seiner Robustheit und Sicherheit.
Da das Bitcoin-Ledger transparent ist, ist es relativ einfach, seinen Energieverbrauch zu schätzen – was es auch zum leichtesten Angriffsziel macht. Im Vergleich dazu fragen nur wenige mit denselben Maßstäben nach traditionellen Branchen. Bitcoin wird am häufigsten mit zwei etablierten Systemen verglichen: dem traditionellen Bankensystem (Zahlungen, Sparen und Abwicklung) und Gold (nicht-souveräne Wertaufbewahrung). Aber der Energieverbrauch dieser beiden Branchen wird nicht öffentlich offengelegt, und Außenstehende können ihn kaum überprüfen. Wenn man wirklich eine ehrliche Debatte über den Energieverbrauch von Bitcoin führen will, sollte man ihn neben diesen am häufigsten zum Vergleich herangezogenen Branchen messen.
Die Zusammensetzung des Bitcoin-Energieverbrauchs: 99,8 % stammen von Mining-Maschinen
Der direkte Energieverbrauch von Bitcoin stammt aus drei Quellen: den Knoten, die Transaktionen validieren und weiterleiten, den Mining-Pools, die die globalen Miner-Aktivitäten koordinieren, und den Mining-Maschinen. Der überwiegende Teil, etwa 99,8 %, stammt aus dem Betrieb der Mining-Maschinen. Diese als ASIC bezeichneten anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreise haben die einzige Aufgabe, den Proof of Work (PoW) auszuführen, um neue Blöcke zu erzeugen, Transaktionen abzuwickeln und die Netzwerksicherheit zu gewährleisten. PoW bindet virtuelle Vermögenswerte durch die einfache Anforderung „Energie verbrauchen zu müssen“ kryptografisch an die physische Welt, und dies ist eines der revolutionärsten Designs von Bitcoin.
Zum Zeitpunkt der Erstellung der Studie wurde der Gesamtenergieverbrauch des Bitcoin-Netzwerks auf etwa 113,89 TWh/Jahr geschätzt. Einige Vergleichszahlen können diese Zahl leichter verständlich machen:
- Das globale jährliche Energieangebot beträgt etwa 166.071 TWh, das ist das 1.458,2-Fache des Bitcoin-Netzwerks;
- Die globale jährliche Stromerzeugung beträgt etwa 26.730 TWh, das ist das 234,7-Fache von Bitcoin;
- Der jährliche Stromverlust bei Übertragung und Verteilung beträgt etwa 2.205 TWh, das ist das 19,4-Fache von Bitcoin (basierend auf Schätzungen der Weltbank und der IEA);
- Der Energieverbrauch von „ständig im Standby-Betrieb“ befindlichen Geräten in US-Haushalten beträgt etwa 1.375 TWh/Jahr, das ist das 12,1-Fache von Bitcoin.
Diese Vergleiche zeigen: Unter grundlegenden Annahmen kann der Energieverbrauch von Bitcoin durchaus in Echtzeit geschätzt werden. Aber der Vorwurf „verbraucht viel Strom“ muss zuerst eine Frage beantworten – im Verhältnis wozu?
Gold und Banken: „Wohlwollende Schätzungen“ für intransparente Branchen
Da öffentliche Daten knapp sind, entschieden sich die Forscher, ihre Methodik vollständig offenzulegen, damit andere sie überprüfen können, und erstellten nach bestem Bemühen Energieverbrauchsschätzungen für die Goldbranche und das Bankensystem. Der Goldteil umfasst Abbau, Raffination, Tresorlagerung und andere Bereiche; der Bankenteil ist komplexer – keine Bank ist verpflichtet, ihren eigenen Stromverbrauch offenzulegen, und um eine umfassende Zahl zu erhalten, kann man sich nur auf die freiwilligen Angaben der einzelnen Banken verlassen.
Auf der Zahlungsseite kann die Messung mit öffentlichen Daten beginnen: Auf der Grundlage von 8.760 Stunden pro Jahr schätzt die Studie den Stromverbrauch des VISA-Netzwerks auf etwa 0,84 TWh/Jahr; im Jahr 2019 verarbeitete VISA 185,5 Milliarden Transaktionen, ein Teil der weltweiten 441 Milliarden Kartentransaktionen. Summiert man den Betriebsstromverbrauch aller globalen Kartennetzwerke, ergibt sich schätzungsweise etwa 2,00 TWh/Jahr – diese Zahl berücksichtigt nicht einmal den Stromverbrauch der Bürogebäude der Kartenorganisationen.
Die Bankenbranche insgesamt verbraucht nach Schätzungen auf der Grundlage verfügbarer öffentlicher Informationen etwa 263,72 TWh pro Jahr. Es muss jedoch betont werden, dass dies nur eine Teilperspektive ist: Zentralbanken, Clearing-Institutionen wie die DTCC und andere Teile des traditionellen Finanzsystems sind ausgeschlossen. Der tatsächliche Energieverbrauch des gesamten Bankensystems ist bis heute unbekannt, und seine Externalitäten werden nicht berücksichtigt.
Der Vergleich anhand der Transaktionsanzahl ist an sich falsch
Selbst wenn man diese Zahlen addiert, bleibt der Vergleich zwischen Bitcoin und den verschiedenen Ebenen des Bankensystems von Natur aus unfair. Das traditionelle Finanzwesen ist eine komplexe hierarchische Struktur, die aus Schichten von Gegenparteien und Zwischenabrechnungen besteht: Kreditkartennetzwerke sind gut geeignet für schnelle Zahlungen und den Umlauf von Schuldscheinen, sind aber auf das Bankensystem angewiesen, um die Abwicklung abzuschließen; das Bankensystem wiederum ist auf Zentralbanken angewiesen, um die endgültige Abwicklung abzuschließen; und die Zentralbanken stützen sich auf das gesamte Dollarsystem.
Wichtiger ist, dass sich beide unterschiedlich skalieren. Das Bankensystem wächst mit der Anzahl der Transaktionen; je mehr Transaktionen, desto mehr Infrastruktur wird benötigt; der Energieverbrauch von Bitcoin wächst nicht synchron mit der Anzahl der Transaktionen. „Wie viel Strom pro Transaktion verbraucht wird“ als Urteil zu verwenden, bedeutet, ein System, das nach Volumen skaliert, mit einem System, das nach Sicherheitsbudget skaliert, gewaltsam an denselben Maßstäben zu messen.
Angriffskosten und die wirtschaftliche Rationalität der Miner
Die durch Energieverbrauch erkaufte Sicherheit lässt sich quantifizieren. Um einen Angriff auf das Bitcoin-Netzwerk zu starten, müsste ein Angreifer eine Rechenleistung anhäufen, die 16 GW neuer Mining-Maschinen entspricht, und die enormen Stromkosten für den Betrieb dieser Maschinen tragen – das ist ein äußerst gewaltiges Unterfangen. Und das Netzwerk steht nicht still: Bis ein Angreifer einen bedeutenden Anteil an Rechenleistung angehäuft hat, ist die Hashrate des Netzwerks längst weiter gestiegen.
Miner sind in erster Linie von wirtschaftlichen Interessen getriebene Akteure, die aktiv nach den kostengünstigsten Stromquellen suchen, um ihren Gewinn zu maximieren. Da alle Miner im Netzwerk miteinander konkurrieren, hat jeder den Anreiz, seine Betriebskosten zu senken und sich am unteren Ende der Kostenkurve anzusiedeln – selbst wenn das bedeutet, von einer energiereichen Region in eine andere zu migrieren. Selbst wenn Miner optimistisch gegenüber Bitcoin sind, investieren sie nur in Mining-Farmen, von denen sie erwarten, dass sie profitabel sein werden; sobald sie unrentabel werden, schalten sie ab und steigen aus. Nach der letzten Halbierung im Mai 2020 sank die Hashrate des Netzwerks aufgrund gesunkener Einnahmen um 23 %, während effizient operierende Miner weiterhin profitabel blieben und von der geringeren Konkurrenz profitierten.
Fazit: Energienutzung an sich ist kein Übel
Diese Studie stellt den Energieverbrauch von Bitcoin mit quantitativen Methoden in dieselbe Tabelle wie andere Branchen, räumt aber gleichzeitig ein: Der Wert von Bitcoin ist nicht nur quantitativ.
Die subjektive Ansicht über die Bedeutung des Bitcoin-Netzwerks ist von Person zu Person unterschiedlich, aber die Eigenschaften von Bitcoin ändern sich nicht von Person zu Person: Jeder kann Bitcoin nutzen, jeder kann Bitcoin selbst halten, und jede Bitcoin-Transaktion kann in etwa einer Stunde eine probabilistische Endabwicklung erhalten – 7×24 Stunden, das ganze Jahr über ohne Unterbrechung. Für diejenigen, die keinen Zugang zu einer stabilen und erreichbaren Finanzinfrastruktur haben, bedeuten diese Eigenschaften finanzielle Freiheit. Für das Bitcoin-Netzwerk haben intermittierende Energie und überschüssige Energie genau die perfekte Verwendung gefunden, was wiederum auch dem Energiesektor zugutekommen kann. Und solange die Adoption es erfordert, wird das Netzwerk weiter skalieren.
Energienutzung ist an sich nicht unbedingt etwas Schlechtes. Wie Vaclav Smil schrieb, ist Energie die einzige universelle Währung. Die Menschheit wird ständig neue Technologien erfinden, die mehr Energie benötigen, um die bestehende Ordnung herauszufordern, und Bitcoin ist nur ein weiteres Beispiel.
Also zurück zur ursprünglichen Frage: Ist der Stromverbrauch des Bitcoin-Netzwerks eine akzeptable Form der Energienutzung? Die Antwort ist eindeutig – ja.
