Der unersättliche Stromfresser: Bitcoin

Während Sie diesen Artikel lesen, verbrauchen Sie Strom. Auch bei jeder Google-Suche, für jede gesendete E-Mail und jedes in der Cloud gespeicherte Foto wird Energie benötigt. Es ist bekannt: Mit zunehmender Digitalisierung nimmt auch der Stromverbrauch zu.

Die Digitalwährung Bitcoin aber braucht besonders viel Energie. Das hat gerade wieder eine Studie der University of Cambridge bestätigt. Danach fressen die riesigen Serverfarmen, die hinter der Kryptowährung stehen, in einem Jahr mehr Strom als die Niederlande, ein Land mit mehr als 17 Millionen Einwohnern. Und mit dem gestiegenen Wert von Bitcoin auf mehr als 50.000 Dollar (41.000 Euro), steigt auch der Bedarf an elektrischer Energie.

Bitcoin-Befürworter finden das nicht weiter schlimm, denn der Bitcoin schaffe ja ein völlig neues Finanzsystem, das ohne kontrollierende Institutionen wie Zentralbanken auskommt. Zudem würde auch beim Schürfen nach Gold und dem Drucken von Geld Kosten verursacht für Produktion, Transport und die sichere Aufbewahrung. Außerdem verbraucht das herkömmliche Finanzsystem mit seinen digitalen Plattformen und Büros auch viel Energie.

Wie viel Energie braucht Bitcoin?

Der Energiehunger des Bitcoin ist in den vergangenen Jahren kräftig gewachsen. Zu Beginn des Jahres 2017 verbrauchte die Digitalwährung 6,6 Terawattstunden Strom pro Jahr. Im Oktober 2020 waren es bereits 67 Terawattstunden. Jetzt, ein paar Monate später, hat sich der Stromverbrauch fast verdoppelt auf 121 Terawattstunden, so die Cambridge-Forscher. Das ist genug, um ihre gesamte Universität für fast 700 Jahre zu betreiben.

Legt man diese Berechnungen zugrunde, dann verbrauchen nur 30 Länder mehr Strom als Bitcoin. Damit muss für Bitcoin mehr Strom produziert werden, als die Vereinigten Arabischen Emirate, die Niederlande, die Philippinen, Belgien, Österreich oder Israel im Jahr brauchen.

Der holländische Ökonom Alex de Vries rechnet etwas konservativer und glaubt, dass Bitcoin 77 Terawattstunden an Energie pro Jahr verbraucht. Auch er verfolgt die Situation seit Jahren und veröffentlicht seine Forschung auf Digiconomist's Bitcoin Energy Consumption Index.

Heute benötigten alle Rechenzentren weltweit, die für große Technologiebereiche, die Cloud, das Internet und das aktuelle Finanzsystem gebraucht werden, rund 200 Terawattstunden Strom pro Jahr, so de Vries. "Im Moment verbraucht das Bitcoin-Netzwerk etwa die Hälfte dieser Menge", sagt er der DW.

Damit hatte 2018 eine Bitcoin-Transaktion den gleichen Energie-Fußabdruck wie 80.000 Transaktionen mit einer Kreditkarte. Jetzt verbraucht eine einzige Bitcoin-Transaktion denselben Strom wie 453.000 solcher Transaktionen, so die Zahlen auf Digiconomist, einer Website, die sich nach eigenen Angaben der Aufdeckung der unbeabsichtigten Folgen digitaler Trends widmet.

Warum braucht Bitcoin überhaupt Energie?

Der große Verbrauch liegt daran, dass Bitcoin eine virtuelle Kryptowährung ist. Sie wird von einem Peer-to-Peer-Computernetzwerk transferiert. Dieses Netzwerk wird durch alle Teilnehmer gebildet, die eine bestimmte Software, den Bitcoin-Client, ausführen. Es gibt keinen zentralen Server zur Verwaltung. Per Blockchain werden alle Transaktionen dokumentiert. Jeder im Netzwerk bekommt eine Kopie und alle Kopien sind miteinander verknüpft. Dadurch soll es unmöglich sein, das System zu manipulieren.

Jeder kann ein Teil des Netzwerks werden. Die Voraussetzung ist lediglich ein leistungsstarker, speziell angefertigter Computer - je leistungsfähiger, desto besser. Diese Computer lösen immer schwierigere mathematische Probleme, um alles am Laufen zu halten und neue Bitcoin zu schürfen. Um eine Überhitzung zu vermeiden, müssen die geschäftigen Maschinen kühl gehalten werden.

Die Betreiber dieser Computer, sogenannte Miner, haben die Chance, für ihre Mühen mit Bitcoin belohnt zu werden. Je mehr Rechenleistung sie haben, desto höher sind ihre Chancen, Bitcoin zu schürfen. Wenn der Preis von Bitcoin steigt, wird es somit attraktiver, in mehr Technologie zu investieren. Und wenn mehr Computer im Netzwerk sind, werden die Rechenaufgaben schwieriger und somit braucht es wieder mehr Technologie, um sie erfolgreich zu lösen. Eine Aufwärtsspirale.

"Je höher der Preis, desto mehr verdienen die Miner und desto größer ist der Anreiz, mehr Maschinen zum Netzwerk hinzuzufügen", sagt de Vries. Anreize für Miner ergeben sich auch daraus, wie stark Bitcoin genutzt wird.  "Da das Netzwerk nur fünf Transaktionen pro Sekunde verarbeiten kann, wird es schnell teurer, Bitcoin zu nutzen, wenn viele Leute das versuchen", so de Vries. "Da die Transaktionsgebühren auch an die Miner gehen, treibt dies die Einnahmen der Miner zusätzlich und letztlich ebenso den Energieverbrauch."

Wo sitzen die Bitcoin-Miner?

Derzeit befinden sich über 65 Prozent der Bitcoin-Miner in China, gefolgt von den USA und Russland mit jeweils rund sieben Prozent, so die Forscher aus Cambridge. "In China können sie im Sommer billigen Überschuss an Wasserkraft bekommen und im Winter billigen Kohlestrom ", so de Vries gegenüber der DW. "Da sie sich aber innerhalb Chinas saisonal bewegen müssen, um optimal davon zu profitieren, haben wir in letzter Zeit gesehen, dass Länder wie Iran und Kasachstan beliebter werden."

Kritiker sehen darin ein großes Problem. Viele Länder haben instabile Stromnetze und einige können den erhöhten Bedarf durch Bitcoin nicht bewältigen. So machte im Januar die iranische Regierung das Bitcoin-Mining für Stromausfälle im Land verantwortlich. Hinzu kommt der riesige CO2-Fußabdruck der gesamten Stromproduktion.

Zwar wird durch Bitcoin die Umwelt wesentlich weniger belastet als durch Autos und Industrie, trotzdem haben sich viele Miner dort angesiedelt, wo es billigen Strom aus Wasserkraft statt aus Kohle gibt.

Neben Bitcoin gibt es noch andere Kryptowährungen und auch die brauchen Energie. Sie haben laut de Vries im letzten Jahr zusammen etwa halb so viel Strom verbraucht wie Bitcoin. Einige verwenden eine ähnliche Mining-Technik wie Bitcoin. Andere verwenden Alternativen, bei denen der Prozess der Blockbildung vom Vermögen und nicht von der Rechenleistung abhängt. "Theoretisch könnte diese Modifikation auch in Bitcoin implementiert werden", so de Vries. Dadurch würde der Anreiz spezialisierte Mining-Hardware zu verwenden, beseitigt werden und so Energie gespart und Elektromüll reduziert werden.