10 Anmerkungen zu Bitcoin, dem Energieverbrauch der Miner und dessen Folgen für das Klima

Oft kritisiert und ebenso oft verharmlost: Der hohe Stromverbrauch des Bitcoin-Minings ist ein heikles Thema.  Wir beleuchten die verschiedenen Aspekte und Perspektiven.

Derzeit scheinen wieder alle darüber diskutieren zu wollen, wie klimaschädlich Bitcoin ob des hohen Stromverbrauchs ist. Das Thema ist komplex, weswegen sowohl Bitcoin-Gegner als auch Bitcoin-Fans es gerne vereinfachen. Daher versuche ich, es an dieser Stelle einzukreisen.

1. Der Verbrauch

Laut dem Bitcoin Energy Consumption Index verbraucht Bitcoin derzeit (Februar 2021) mehr als 75 Terawattstunden im Jahr. Dies entspricht etwa dem Stromverbrauch von Chile oder 13,7 Prozent des Verbrauchs von Deutschland.

Der Index berechnet den Stromverbrauch rückwärts: Er geht vom Preis aus und nimmt an, dass die Miner sämtliche bzw. einen Großteil der Erträge in Strom investieren. Für mein Buch habe ich die Berechnung testweise andersherum durchgeführt – ich begann mit der Hashrate und legte sie auf die modernsten Miner um. Dabei bin ich etwas tiefer, aber in derselben Größenordnung gelandet. Im August 2020 hat ein Paper die Grundannahmen etwas modifziert und etwa einen höheren Anteil älterer Geräte einkalkuliert, wodurch der Stromverbrauch noch einmal deutlich anstieg.

Der Energy Consumption Index dürfte also eine gute Marke sein, um den Verbrauch abzuschätzen. Und der ist ohne jeden Zweifel beunruhigend gewaltig.

Im globalen Vergleich relativiert sich dies aber etwas: Weltweit wuchs die Energieproduktion 2019 um 120 Millionen Öleinheiten. Das entspricht 1395,6 Terawattstunden. Bitcoin würde demnach also 5 Prozent des Wachstums der Energieproduktion 2019 verschlingen. Die gesamte Energieproduktion betrug in diesem Jahr gut 13.000 Millionen Öleinheiten, was mehr als 155.000 Terawattstunden entspricht. Bitcoin würde also etwa 0,04 Prozent der globalen Energieproduktion verbrauchen.

Natürlich ist angesichts einer drohenden Klimakatastrophe jeder Bruchteil eines Prozents zu viel. Schließlich sollten wir sparen, anstatt den Verbrauch zu steigern. Dennoch entschärft der Vergleich die Problematik etwas.

2. Grüne Energie und konventionelle Energie

Energie an sich ist nicht zwingend mit Klimaschädigung gleichzusetzen. Würde man nicht annehmen, dass die eine Energie besser ist als die andere, würden weder Elektroautos noch Solarpanele Sinn ergeben.

Konventionelle Energien, die aus Kohle oder Öl gewonnen werden, sind wegen ihres CO2-Ausstoßes wesentlich klimaschädlicher als erneuerbare Energien durch Solar, Wind oder Wasserkraft. Gleichwohl haben auch die an sich klimaneutralen Energien ihre Schattenseiten: Staudämme können Ökotope austrocknen, die Herstellung von Solaranlagen setzt Gift frei und so weiter. Atomenergie wäre an sich ebenfalls klimaneutral, verursacht aber Abfälle, die nicht nur extrem langlebig sind, sondern auch mit zum lebensfeindlichsten gehören, was das Universum hergibt.

Man kann argumentieren, dass Bitcoin vor allem grüne Energien verbraucht: Erstens sollten grüne Energien günstiger sein als konventionelle, da die Natur sie an geeigneten Orten im Überfluss erzeugt – Windräder im Meer, Solarpanele an sonnigen Orten, Thermalkraftwerke in Island, Staudämme an mächtigen Strömen. Zweitens ist Bitcoin-Mining ein extrem eindimensionales Gewerbe: Die Stromkosten sind beinah die einzigen variablen Betriebskosten, und das Geschäft ist hochmobil. Die Folge: Miner ziehen zwingend dorthin, wo es günstig erneuerbare Energien gibt.

Dies Dynamik greift allerdings nur teilweise. In Ländern wie dem Iran oder Venezuela sorgt ein Überfluss an fossilen Rohstoffen wie Öl oder Gas sowie eine Subventionspolitik der autoritären Regierungen dafür, dass die Preise für konventionelle Energien extrem gering sind. Gleichwohl haben diese beiden Länder viel zu schwache Stromnetze, um im globalen Stromverbrauch durch das Mining eine ernsthafte Rolle zu spielen. Gravierender dürften die Kohlekraftwerke sein, die die Regierung in China in Geisterstädten aufbauen ließ, oder jene, welche in ehemals prosperierenden und nun deindustrialisierten Gebieten wie dem sogenannten Rost Belt in den USA stehen. Allerdings ist auch hier die Frage, ob diese Kraftwerke ohne Subventionen konkurrenzfähig wären.

Trotz allem speist sich das Bitcoin-Mining je nach Schätzung zu 39-80 Prozent aus erneuerbaren Energien. Konkrete und belastbare Werte sind hierfür aber kaum zu finden.

3. Anreize für konventionelle und erneuerbare Energien

Wenn Bitcoin-Miner konventionelle Energien verbrauchen, ist dies in allen Fällen falsch. Punkt. Es weist immer auf eine fehlgewickelte Anreizstruktur hin, die auch jenseits des Minings hochgradig klimaschädlich ist: Konventionelle Energien sollten niemals günstiger sein als erneuerbare.

Diese ungünstigen Preise dürften auch eine Folge davon sein, dass erneuerbare Energien (bzw. deren Ausbau) zu stark besteuert und konventionelle zu sehr subventioniert werden. Wenn Bitcoin-Mining ein Problem für das Klima ist, dann kann man es durch die ohnehin dringend notwendige Korrektur der Energiepolitik oder Eingriffe in diese lösen. Es solle unabhängig vom Mining das Ziel sein, dass erneuerbare Energien günstiger sind als konventionelle.

Das Bitcoin-Mining zeigt dieses Problem deutlich an und reagiert durch die hohe Mobilität dynamisch auf Lösungsansätze. Stärker standortgebundene Industrien sind durch Eingriffe in die Preise sehr viel schwieriger dazu zu bringen, die Produktion an einen Ort mit einer günstigen und nachhaltigen Stromversorgung zu verlegen. Mining ist in diesem Sinne potenziell klimaneutraler als die meisten anderen Industrien.

Gleichwohl verschärft das Mining in Abwesenheit einer vernünftigen und durchsetzbaren Energiepreisgestaltung die Problematik. Es könnte sogar hochtoxische Anreize dafür setzen, veraltete Kohlekraftwerke weiter zu betreiben oder unsinnige Subvention fortzusetzen.

4. Was ist mit Opportunitätskosten?

Ein Argument für Bitcoin sind die Opportunitätskosten: Jeder Cent, der nicht für Bitcoin ausgegeben wird, wird für etwas anderes ausgegeben. Wenn jemand in Mining-Geräte investiert, um Bitcoins zu schürfen, kauft er sich kein anderes Gerät, das ebenfalls Strom verbraucht. Wenn jemand Bitcoins kauft, unterstützt er indirekt das Mining, investiert dasselbe Geld aber nicht in die Aktien eines anderen Unternehmens, das ebenfalls Strom verbraucht.

Wenn jemand beispielsweise in Bitcoins investiert anstatt in eine Fluggesellschaft oder sonstige Großverbraucher von Erdöl, dürfte das sogar gut fürs Klima sein.

Ich bin nicht ganz sicher, inwieweit das Argument tatsächlich zutrifft, oder ob es den Fehler macht, von einem Nullsummenspiel auszugehen. Aber es zeigt etwas, das wichtig sein könnte: Jedes Pünktchen Wirtschaftswachstum bedeutet, dass die Menschheit mehr herstellt, was in der Regel bedeutet, dass sie mehr Energie verbraucht. Ob dieses Wirtschaftswachstum durch die Branche der Bitcoiner-Miner oder der Aludosen-Hersteller zustande kommt, ist an sich egal.

Man könnte sogar sagen, bei den Bitcoin-Minern hat eine kluge Politik wie oben beschrieben einen besseren Hebel, um sie zu klimaneutralen Energiequellen zu treiben. Daher wäre das Wachstum des Minings unter Umständen besser fürs Klima als das Wachstum anderer Branchen.

5. Verschwendung ist relativ

Heute habe ich auch das Argument gehört, dass Bitcoin-Mining gar nicht grün sein kann. Selbst wenn es sich zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien speist. Denn jede Kilowattstunde, die ins Mining fließt, fehlt woanders, wo sie vielleicht durch fossile Energiequellen gedeckt wird.

Angesichts der globalen Klimakrise reicht es nicht, die Energieerzeugung auf erneuerbare und klimaneutrale Quellen umzulenken. Man muss sie senken. Und da kommt etwas wie Bitcoin, das dem Weltstromkonsum noch einmal 75 Terawattstunden hinzufügt, punktgenau urecht. Welchen Sinn hat es, Häuser zu dämmen und Ladekabel auszustecken, wenn gleichzeitig in jeder Minute ein neuer, stromverschlingender Asic-Miner angeknipst wird?

Eine solche Betrachtung relativiert bzw. subjektiviert Verschwendung. Bitcoin gilt als Verschwendung. Aber was ist mit den anderen 99,96 Prozent des globalen Energieverbrauchs? Was ist mit Pornos und Binge-Watching? Was mit Computerspielen und Videochats? Was mit Deos und anderen Hygieneartikeln? Wozu braucht es Klopapier und Mineralwasser? Man muss sich wirklich nicht lange umsehen, um zu erkennen, in was für einer surrealen Überflussgesellschaft wir leben. Unsere Fabriken spucken jeden Tag eine Flut an Plastik aus, die wir freudig verkonsumieren und wegwerfen.

Dass sich die Bitcoin-Kritiker nun so sehr auf das Bitcoin-Mining als Klima-Killer eingeschossen haben, obwohl dies nur ein Tropfen auf den heissen Stein der Überflussgesellschaft ist, ist vielsagend.

6. Neuauflage von „Bitcoin ist nutzlos“

Niemand würde sich beschweren, dass eine sinnvolle Industrie 0,04 Prozent der globalen Energieproduktion verbraucht. Es beschwert sich sogar kaum jemand darüber, dass Industrien, deren Sinn fragwürdig ist, riesige Mengen Energie schlucken.

Wenn es um Bitcoin geht, läuft die Argumentation aber anders ab. Das demonstriert ein Tweet von Tante, einem deutschen antifaschistischen, feministischen Kommunist, der unlängst auch den Bundestag zu Blockchain-Themen beraten hat:

Of course not: Because we could use that energy for useful things instead of burning it on machines playing numberwang.

Every "green" kWh the Bitcoin burns is a kWh that we'll burn coal or gas or oil for to run a hospital or charge cars or whatever.

— tante (@tante) February 8, 2021

„Natürlich nicht: Wir könnten ja die Energie auch für nützliche Dinge verwenden, anstatt sie zu verbrennen, damit Maschinen mit Zahlen spielen. Jede ‚grüne‘ Kilowattstunde, die Bitcoin verbrennt, ist eine Kilowattstunde, für die wir Kohle oder Gas oder Öl verbrennen, um Krankenhäuser zu betreiben oder Autos aufzuladen oder was auch immer.“

Es geht nicht um Energieverschwendung. Man darf Energie gerne für „was auch immer“ vergeuden – hauptsachte nicht für Bitcoin. Denn Bitcoin ist ja sinnlos und nutzlos. Hier zeigt sich, dass das Argument, Bitcoin schade dem Klima, in Wahrheit nicht viel mehr ist als das alte Argument, Bitcoin sei nutzlos, nun eben jetzt grün angemalt.

Es handelt sich um ein extrem subjektives Urteil wie „Ich finde Bitcoin nutzlos, aber Deos und Pornos und Autos sinnvoll“. Diese Meinung kursiert solange wie es Bitcoin gibt, und sie wurde vom Markt wieder und wieder widerlegt: Menschen, die ihr Geld auf den Markt bringen, findet Bitcoin nützlich.

7. Geht’s auch ohne den Stromverbrauch?

Trotz allem – ohne jeden Zweifel wäre es besser fürs Klima, wenn die Bitcoin-Miner nicht so viel Strom brauchen würden. Gibt es Alternativen dazu?

Mittlerweile: ja. Mit Polkadot ist eine Proof-of-Stake-Kryptowährung in die Top-Coins aufgerückt. Proof-of-Stake meint, dass nicht energiehungrige Miner den Konsens über vergangene Transaktionen bilden, sondern sogenannte Staker, die sich durch hinterlegte Token qualifizieren. Auch Cardano läuft über Proof-of-Stake, und Ethereum plant mit ETH2.0, ebenfalls auf dieses Konsensverfahren umzusteigen. Es soll einen schnelleren und sichereren Konsens schaffen, der zudem energieneutral ist. Das könnte ein Win-Win-Win sein, gegen das Bitcoin einmal wie ein Dinosaurier wirken könnte.

Neben dieen Proof-of-Stake-Währungen gibt es mit Ripple (XRP) und Stellar (XLM) zwei Währungen, die ein eher auf Wahlverfahren beruhendes Konsens-System nutzen, das ebenfalls ohne Mining auskommt. IOTA schließlich plant weiterhin, ein Konsensverfahren ohne Miner zu entwickeln, legt aber das Proof of Work bisher noch auf die User um und schafft es noch immer nicht, wirklich dezentral zu werden.

Es ist also möglich, eine Kryptowährung ohne Miner zu bilden, und es scheint, als habe dies neben der geringeren Klimabelastung auch technische Vorteile wie Schnelligkeit und Sicherheit. Allerdings scheint das den Markt noch nicht zu überzeugen. Warum?

Hierüber können wir nur spekulieren. Eventuell hat Proof-of-Work eine kräftigere Dynamik, indem die Miner gezwungen werden, ihre Erträge in Hardware zu reinvestieren, während sie bei Proof-of-Stake lediglich Coins einfrieren müssen. Eventuell verpflichten sich die Miner mit Asic-Hardware langfristiger, während die Staker die eingefrorenen Coins viel zügiger liquidieren können. Möglich wäre auch, dass das Zins-Modell des Stakings zu mehr Verkrustung und damit Zentralisierung führt, was bei wahlbasierten Konsens-Verfahren wie bei Ripple und Stellar ebenfalls zu beobachten ist. Denkbar wäre ferner, dass ein Konsensverfahren, das ein Kontobuch ohne das Gewicht physischer Energie unveränderbar machen will, wie ein Perpetuu Mobile wirkt, während bei Bitcoin die Mining-Center mit all ihrer irrsinnig hohen Hashpower den Konsens gerdezu physisch in die Blockheader stampfen.

All das sind Überlegungen und Spekulationen. Fakt ist aber: der Markt kennt seit acht Jahren Ripple und Peercoin, den ersten Proof-of-Stake-Coin. Doch die beiden einzigen ernsthaft genutzten Kryptowährungen – Bitcoin und Ethereum – laufen über Proof-of-Work.

8. Kann Bitcoin sparsamer werden?

Wenn man Bitcoin also mittelfristig nicht durch eine Kryptowährung ersetzen kann, die ohne Mining auskommt – kann man das Mining dann energiesparsamer machen?

Zunächst einmal gibt es in der Tat kein energieeffizientes Mining. Der ganze Prozess des Minings basiert darauf, ineffizient mit Energie umzugehen. Die Hersteller von Minern optimieren ihre Geräte fortlaufend, so dass sie je eingesetzter Kilowattstunde mehr Hashes produzieren. Doch da der Ertrag des Systems – die neu geschöpften Bitcoins – unabhängig von den eingesetzten Hashes in zeitlichen Intervallen entsteht, spielt dies keinerlei Rolle. Im Gegenteil – das Ersetzen alter Mining-Geräte durch energieeffizientere belastet lediglich die Umwelt durch Herstellung, Transport und Recycling.

Die einzige Stellschraube, um den Stromverbrauch der Miner zu regulieren, ist deren Ertrag. Dieser leitet sich ausschließlich vom Preis und der Ausschüttung neuer Coins je Block ab.

Und wenn wir hier genauer hinsehen, finden wir eine gute Nachricht: Bitcoin hat von Anfang an eingeplant, den Stromverbrauch sukzessive zu senken. Die Schöpfung neuer Bitcoins durch einen Block halbiert sich alle vier Jahre. Am Anfang waren es 50, dann 25, ab 2016 12,5, und seit 2020 sind es 6,25. Bisher hat sich der Preis je „Reward-Ära“ mehr als verdoppelt, weshalb der Energieverbrauch trotz sinkender Bitcoin-Schöpfung gestiegen ist. Aber dies dürfte sich im Lauf der nächsten zwölf Jahre drastisch ändern. Der Preis kann die Halbierung der Belohnung für Blöcke nicht endlos ausgleichen.

Ab einem gewissen Zeitpunkt werden die Miner gezwungen sein, ihren Stromverbrauch dramatisch zu reduzieren. Ihre Einnahmen – und damit auch Ausgaben – werden sich nicht länger vom Bitcoin-Preis ableiten, da die Schöpfung von Bruchteilen neuer Coins nur noch ein Bonus sein wird. Stattdessen werden sie durch Transaktionsgebühren verdienen. Ihre Energiebilanz wird sich so an die von herkömmlichen Zahlungsdienstleistern angleichen.

Außer – dass sie weniger standortgebunden und dezentral sein werden. Dass es, anders gesagt, für Verbraucher und Regierungen bessere Hebel geben wird, um die Miner zu grünen Energien zu zwingen. Daher besteht die Aussicht, dass Bitcoin in sagen wir 20 Jahren den Stromverbrauch des globalen Zahlungswesens nicht nur nicht erhöht, sondern sogar senkt.

9. Könnte die Welt mit Bitcoin Strom einsparen?

Wir haben es ja schon angedeutet – nach dem Auslaufen der Block-Subventionen könnte Bitcoin sogar weniger Strom verbrauchen als die bestehenden Zahlungsdienstleister. Aber das ist nur ein Teil der Antwort.

Der andere Teil ist spekulativer, aber auch viel fundamentaler. Nimmt man ihn wörtlich, wird Bitcoin zur besten Hoffnung für die Welt, den Klimawandel abzuwenden.

Es geht um die Wachstums-, Überfluss- und Konsumgesellschaft. Unsere globale Wirtschaft braucht Wachstum, um nicht zu kollabieren. Die Gründe sind ziemlich komplex und verflochten, irgendwie spielen vermutlich Schulden im generellen und Staatsschulden im speziellen eine Rolle, irgendwie auch die Inflation, die diese Schulden ausgleicht, aber zugleich alle ärmer macht, wenn sie selbst nicht durch Wachstum ausgeglichen wird, ein Finanzsystem, das Erträge absaugt, ohne materiell zu produzieren, und so weiter. Ich würde lügen, wenn ich behauptete, ich verstünde es.

Aber keiner kann bestreiten, dass das derzeitige Wirtschaftssystem einen unglaublichen Überfluss an Waren und Gütern hervorbringt, und dass es dadurch die Umwelt ausraubt, menschliche Zeit vergeudet und Energie verbrennt.

Es ist auch schwer zu bestreiten, dass dieses Wirtschaftssystem im Zusammenhang mit Fiatgeld steht. Bis ins frühe 20. Jahrhundert galt weltweit ein Goldstandard – indirekt mit dem Bretton-Woods-System bis 1971 – womit Geld faktisch knapp war. Wegen dieser Knappheit des Geldes war die Politik – bzw. die Notenbanken – zu unflexibel, um Wirtschaftkrisen verhindern. Wäre man beim Goldstandard geblieben, hätte es vermutlich verheerende Krisen gegeben, die ganze Branchen ausradiert hätten. Das wäre für niemanden angenehm gewesen und hätte zu Massenelend und einer steigenden Ungleichheit geführt.

Die Regierungen haben dies verhindert, indem sie den Goldstandard aussetzten. Geld ist seitdem im Überfluss da, was gut zu einer Wirtschaft passt, die Güter im Überfluss produziert. Seitdem konnte man fortlaufend verhindern, dass es zu der sogenannten „schöpferischen Zerstörung“ durch die Marktkräfte kommt. Kritiker sagen, die Wirtschaft sei wie ein Junkie, der immer mehr frisches Geld braucht, und dass die Politik scheintote Industrien am Leben erhält. Aber solange es funktioniert, schafft es Wohlstand und verhindert Elend.

Dies ist der große, rosa Elefant im Raum der Diskussion um den Klimawandel: Solange unsere Gesellschaft auf Überfluss aufbaut, werden wir das Problem niemals lösen können. Niemals. Egal wie viel Strom wir privat sparen, egal wie viele Solarpanele wir uns aufs Dach stellen, egal wie sehr wir Elektroautos subventionieren und so weiter: Es wird nichts werden, solange wir die Welt weiterhin in einer täglichen Flut an Plastik ertränken. Wenn man es ernst meint mit dem Klimaschutz, dann führt kein Weg daran vorbei, sterbende Branchen sterben zu lassen, anstatt sie zu subventionieren, und, um es hart zu sagen: große Teile der Bevölkerung verelenden zu lassen, anstatt ein Leben im Überfluss zum Menschenrecht zu erklären.

Um Missverständnisse zu vermeiden: „Verelenden“ ist hier in Relation zur lokalen Gegenwart gemeint, „im Überfluss“ dagegen in historischer Relation zu sagen wir dem 17. Jahrhundert.

Solange die Gesellschaft nicht bereit ist, sich von einem auf Überfluss und Wachstum aufbauenden Wirtschaftssystem abzuwenden, ist es reine Geste, sich über das Bitcoin-Mining zu beklagen.

Ganz im Gegenteil: Bitcoin als ein deflationäres Geldsystem, in dem Geld eben wieder knapp wird, könnte eine Änderung des Geldsystems einleiten: Hin zu weniger Konsum, zu schöpferischen Zerstörungen, zu Wohlstand ohne Wachstum. Ob und wann und wie konkret ist hochspekulativ und würde hier den Rahmen sprengen. Aber sofern nur eine kleine Chance besteht, dass Bitcoin einen solchen Systemwechsel einleitet – und das noch ohne Massenelend – wäre Bitcoin die einzige Hoffnung für die Menschheit, einmal wirklich nachhaltig zu leben.

10. Bis dahin – was tun?

Das waren jetzt sehr viele Worte, um am Ende zu sagen, dass man bisher nichts weiß. Vielleicht hilft Bitcoin langfristig, vielleicht nicht. Aber was kann man kurzfristig tun?

Der Markt bleibt Bitcoin treu, und Bitcoin wird nicht auf Proof of Stake umschalten. Zwar wird der Stromverbrauch von Bitcoin langfristig sinken, doch für die kommenden ein bis zwei Jahrzehnte wird er hoch bleiben. Was kann man nun tun, um die Schäden fürs Klima zu verringern?

Das einzige, was bleibt, ist, dafür zu sorgen, dass fürs Mining erneuerbare Energiequellen verwendet werden. Der Zahlungsdienstleister Square versucht dies mit einer Initiative, ein Verbund nordamerikanischer Miner hat die Chance hierfür verpasst, und Europa – nun ja, Europa hat sich durch die hohen Strompreise jeglichen Handlungsspielraum verbaut.

Abgesehen von Square glänzt die Bitcoin-Branche jedoch weitgehend mit Ignoranz. Es gibt keine Selbstverpflichtung der Miner, nur grüne Energien zu nutzen, keine Arbeitsgruppen, Initiativen, Konferenzen und so weiter. Wir haben hier einmal den Vorschlag eines „public shamings“ von schmutzigen Minern diskutiert, doch auch daraus wurde bisher nichts. Ob solche Aktionen und Bündnisse wirklich etwas bringen würden, ist unklar, aber dass die Bitcoin-Branche sich so stark in Zurückhaltung übt, wirkt doch etwas beschämend.

Denkbar wäre auch eine Wallet, die die Transaktionen direkt an Miner sendet, die nachweislich mit grünen Energien minen, so dass sie von den Gebühren profitieren. Ebenfalls vorstellbar wäre ein Distributor, der Transaktionen verschiedener Wallets sammelt und an diese grünen Miner weiterleitet. Technisch wäre dies möglich, und auch ohne merkliche Einbußen der Privatsphäre. Doch man muss es eben wollen …