Bitcoin und Nachhaltigkeit: Wieso die digitale Währung der Umwelt schadet

Die Kryptowährung Bitcoin ist seit Jahresbeginn wieder im Höhenflug. In der Szene löste das eine neue Goldgräberstimmung aus. Doch der Sturm aufs digitale Gold hat Schattenseiten.

Dort wo vor Jahrhunderten Bergleute den Fels noch mit der Spitzhacke bearbeiteten, in der Hoffnung, wertvolle Edelmetalle zutage zu fördern, wird heute schweres Gerät aufgefahren. Bei den digitalen Bergleuten der Gegenwart, auch Miner genannt, ist das nicht anders: Konnten sie vor wenigen Jahren noch mit einfachen Computern das virtuelle Bitcoin-Gold schürfen, brauchen sie dafür heute ganze Serverfarmen. Und die sind energiehungrig.

Höherer Stromverbrauch als die Niederlande

110 Terawattstunden – so viel Strom könnten die Hightech-Rechner der Bitcoin-Miner weltweit dieses Jahr verschlingen, schätzt des Centre of Alternative Finance der britischen Universität Cambridge, anhand tagesaktueller Daten zur Rechenleistung. Das ist mehr Strom, als die gesamte Niederlande im Jahr verbraucht. Allein seit Jahresbeginn ist der Strombedarf für die Kryptowährung um fast zehn Terawattstunden gestiegen, seit Oktober hat er sich nahezu verdoppelt.

Ein Grund dafür liegt in dem zwischenzeitlichen Höhenrausch des Bitcoin-Kurses. Zum Jahreswechsel erreichte die digitale Währung ein neues Allzeithoch von über 40.000 Dollar, mittlerweile ist der Wert aber wieder gefallen. In der Miner-Szene löste das einen neuen Goldrausch aus. Für die Akteure lohnt es sich wieder mehr, in Hardware zu investieren, um selbst vom Bitcoin-Höhenflug zu profitieren. Denn Miner erzielen immer dann Einnahmen, wenn es ihnen gelingt, als Erster ein bestimmtes kryptographisches Rätsel zu lösen.

Und weil dieses Rätsel umso komplexer wird, je mehr Miner an der Lösung beteiligt sind, wird dafür immense Rechenpower benötigt. Der Aufwand lohnt sich: Als Belohnung erhalten die Miner 6,25 Bitcoin, je nach Kurs sind das rund 200.000 Dollar. Wie Daten von Analysten andeuten, investieren besonderes professionelle Miner ihre Bitcoin-Erlöse direkt in neue, noch leistungsstärkere Computer. Private Miner haben es auf diesem umkämpften Markt nicht zuletzt wegen der hohen Energiekosten schwer.

Was genau hinter Mining steckt, erfahren Sie hier.

Illegale Bitcoin-Farmen zapfen Strom im großen Stil an

Neben professionellen Mining-Firmen lockt der Bitcoin-Rausch auch immer mehr Akteure aus dem Untergrund an. Welches Ausmaß illegales Mining annehmen kann, zeigt ein Fall aus Bulgarien: Dort sind vergangenes Jahr zwei Männer aufgeflogen, die über mehrere Monate Stromleitungen anzapften und so Energie im Wert von 1,26 Millionen Euro für ihre Mining-Farm erbeuten konnten. Mit dem Strom hätte man die nahegelegene 120.000-Einwohner-Stadt Kyustendil einen Monat mit Strom versorgen können, so die Behörden. Der Coup ging als der größte Stromdiebstahl des Landes in die Geschichte ein – und ist kein Einzelfall.

Erst kürzlich meldete der Iran vermehrt Stromausfälle in Teheran und anderen Metropolen. Stromausfälle sind zwar wegen der maroden Stromnetze nicht ungewöhnlich, doch machte die Regierung dieses Mal vor allem illegale Bitcoin-Miner dafür verantwortlich. Das Land am Persischen Golf ist unter Minern besonders wegen der niedrigen Strompreise beliebt. Rund 1.600 Bitcoin-Rechenzentren mussten im Zuge der Stromausfälle mittlerweile schließen.

China – das Land der Miner

Wo wird auf der Welt am meisten digitales Gold geschürft? Wie der Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index zeigt, sind die Mining-Aktivitäten mit einem Anteil von gut 65 Prozent in China mit Abstand am größten, gefolgt von den USA und Russland mit jeweils rund 7 Prozent. Öffentliche Daten darüber, wie viele Miner es genau sind, gibt es zwar keine, dennoch lässt sich anhand der sogenannten Hash-Rate – die Maßeinheit für die Rechenleistung des Bitcoin-Netzwerks – feststellen, in welchen Ländern die Rechenleistung erbracht wird.

Für die Umweltbilanz der Kryptowährung sind das schlechte Nachrichten: Denn China ist bei Minern besonders wegen der niedrigen Stromkosten beliebt – und dieser Strom kommt, trotz des Vorhabens Pekings großflächig auf erneuerbare Energien umzustellen, hauptsächlich aus Kohlekraftwerken. Zwar hinken auch die USA im internationalen Vergleich beim Ausbau der erneuerbaren Energien hinterher, doch so schlecht wie in Russland fällt die Bilanz nicht aus: Nicht mal ein Prozent des russischen Stroms stammt aus regenerativen Quellen. Deutschland spielt wegen des vergleichsweise hohen Strompreises kaum eine Rolle in der Mining Szene.

Die Krux mit der erneuerbaren Energie

Wie die Forscher des Cambridge Centre for Alternative Science vergangenes Jahr in einer Untersuchung errechnet haben, nutzen 76 Prozent der Miner erneuerbare Energien. Eine andere Studie aus dem Jahr 2019 kommt zu einem ähnlichen Ergebnis. Doch was auf den ersten Blick positiv klingt, entpuppt sich bei genauerem Hinsehen als nur die halbe Wahrheit. Denn der Anteil des tatsächlich grünen Storms ist mit 39 Prozent nur in etwa halb so groß.

Unter den 76 Prozent sind auch diejenigen Schürfer einbezogen, die erneuerbare Energien nur als Teil ihres Energiemixes nutzen. Kohle (38 Prozent) und Erdgas (36 Prozent) werden demnach weiterhin am häufigsten zur Herstellung der Kryptowährung genutzt.

Unter den regenerativen Stromquellen wird Wasserkraft mit 62 Prozent am häufigsten für das Schürfen eingesetzt. Der Anteil von Wind- und Sonnenkraft ist mit 17 beziehungsweise 15 Prozent weitaus geringer. Doch auch Strom aus Wasserkraft hat Nachteile, denn die Form der Energiegewinnung unterliegt Schwankungen. Gibt es etwa in Südchina während der Regenzeit einen Überschuss an günstigem Strom, zieht das Miner an. Sobald die Regenzeit aber vorüber ist, wandern diese wieder in Gegenden ab, in denen es günstigeren Strom aus Kohle gibt.

CO2-Ausstoß so groß wie der von Hamburg

Doch wie groß ist der ökologische Fußabdruck, den das Bitcoin-Schürfen hinterlässt? Das haben Forscher der TU München im Jahr 2019 versucht herauszufinden. Das Ergebnis ihrer Studie: Das Schürfen der Kryptowährung sorgt für einen jährlichen Ausstoß von bis zu 22,9 Millionen Tonnen C02. Damit pusten die Bitcoin-Miner in etwa so viel Kohlenstoffdioxid in die Atmosphäre wie das Land Jordanien oder die Großstadt Hamburg. Grundlage der Berechnungen war ein jährlicher Energieverbrauch von rund 46 Terawattstunden, den das Forscherteam mit Stand 2018 ermittelte.

Allerdings können Studien wie diese aufgrund der löchrigen Datenlage nur schätzen, wie groß die CO2-Emissionen sind. Wo sich die Mining-Farmen genau befinden, welche Hardware benutzt oder welche Stromquelle anzapft wird, weiß niemand genau. Es ist jedoch anzunehmen, dass die CO2-Emissionen mittlerweile gestiegen sein dürften. So betragen die geschätzten Emissionen laut dem Bitcoin Energy Consumption Index bereits knapp 37 Millionen Tonnen CO2. Eine einzelne Bitcoin-Transaktion würde demnach so viel CO2 verursachen wie rund 670.000 Kreditkarten-Überweisungen. Hinzu kommt der durch die Serverfarmen entstehende Elektroschrott. Dieser belaufe sich auf mehr als 11.000 Tonnen pro Jahr, so viel wie ganz Luxemburg verursacht.

Grüne Bitcoin?

Lassen sich Bitcoin und Nachhaltigkeit überhaupt vereinen? Ein Ansatz könnte darin bestehen, die zugrundeliegende Technologie beim Mining zu ändern. Statt der Rechenleistung (Proof-of-Work) könnte Kryptogeld als seltene Ressource für die Herstellung von neuen Bitcoin eingesetzt werden (Proof-of-Stake). Diese Methode verbraucht weniger Strom und wird etwa von der zweiten großen Kryptowährung Ethereum vorangetrieben. Doch unter Bitcoin-Anhängern spielte der Ansatz bisher kaum eine Rolle.

Ein anderer Ansatz könnte darin liegen, Mining-Farmen dort zu betreiben, wo genügend Strom aus regenerativen Quellen vorhanden ist, sagt etwa Christian Stoll, einer der Autoren der Studie von der TU München. Auch ein staatlicher Eingriff wäre aus seiner Sicht vorstellbar. "Auch wenn es bedeutendere Faktoren für den Klimawandel gibt: Der CO2-Fußabdruck ist so groß, dass er Anlass genug bietet, um über die Regulierung von Krypto-Mining an Standorten mit CO2-intensiver Stromproduktion zu diskutieren“, so Stoll.