Kritik am Energieverbrauch Bitcoins

Kritik an der Energienutzung der Kryptowährung Bitcoin kommt immer wieder auf. So titelte das ZDF im Oktober 2022 „Studie zu Gewinnung von Bitcoins“, „Virtuelles Schürfen immer klimaschädlicher“. Die Produktion Bitcoins hätte einen riesigen Stromverbrauch, der seit Jahren drastisch steigen und das Klima immer stärker erwärmen würde.

Möchte man sich mit dem Thema Bitcoin näher beschäftigen, so sind derartige Studienergebnisse natürlich mehr als abschreckend! Doch es gibt auch andere Studien, die andere Seiten der Thematik beleuchten.

So veröffentlichte der libanesische Wissenschaftler Michel Khazzaka einen wissenschaftlichen Artikel zu der Energieeffizienz Bitcoins. Diese vergleicht er mit unserem jetzigen globalen Finanzsystem und kommt dabei zu der Erkenntnis, dass Bitcoin 56 Mal weniger Strom verbrauchen würde.

Freileitungsmasten | Foto: Canva

Eine andere Studie soll zeigen, dass Bitcoin unter gewissen Umständen weniger klimaschädlich als eine Aktienanlage sei und eine Beimischung der Kryptowährung den gesamten CO₂-Fußabdruck des Portfolios verringern könnte. Wie Du vielleicht merkst, gibt es nicht die eine Betrachtungsweise und das Thema lässt sich aus verschiedenen Perspektiven beleuchten.

Zuerst einmal sollten wir allerdings die Frage beantworten, wieso Bitcoin Energie benötigt und warum dies nicht unbedingt ein Nachteil sein muss. Lese diesen Beitrag und lerne, warum Bitcoin Energie braucht und was der grundlegende Gedanke dahinter ist!

Inhaltsverzeichnis

Bitcoin Mining und das Erzeugen neuer Bitcoins

Wenn Du an Goldabbau denkst, dann kommen Dir vermutlich Bilder in den Sinn, die hoffnungsvolle, mit einer Spitzhacke bewaffnete Goldgräber zeigen. Diesem Bild bedient sich ebenfalls die Analogie des Bitcoin-Minings, denn ebenso wie beim Abbau von Gold, entstehen Bitcoin nicht aus dem Nichts, sondern es ist ein realer Arbeitsaufwand nötig, um Bitcoin zu „gewinnen“.

Trotzdem kann dieser Vergleich schnell über die Tatsache hinwegtäuschen, dass die Gewinnung neuer Bitcoin nicht der primäre Zweck des Minings ist. Vergleicht man diesen Prozess mit dem Goldabbau, so ist dies einer der zentralen Unterschiede. Denn eigentlich verifizieren die Bitcoin Miner Transaktionen und speichern diese in der Blockchain ab. Sie sollen also das Netzwerk sichern. Wie sieht dieser Prozess allerdings in der Praxis aus?

Moderner Goldabbau | Foto: Canva

Wie kommt das Netzwerk zu einem Konsens?

Die Bitcoin Blockchain kann man sich wie ein Kontenbuch vorstellen. Ein Buch, indem jede Transaktion seit der Enstehung Bitcoins notiert ist. Dieses Kontenbuch ist rund um den Globus verteilt und auf tausenden Computern findet sich ein aktuelles Exemplar der Bitcoin Blockchain. Wie ist es allerdings möglich, dass physisch verteilte Computer zu dem gleichen Ergebnis der Transaktionshistorie gelangen, wenn es keine zentrale Partei gibt, die diesen Prozess koordiniert?

Der Vorgang, der dies ermöglicht wird „Proof-of-Work“ (Arbeitsnachweis) genannt. Diesen Prozess kann man mit der Lösung eines Puzzles veranschaulichen. Stelle Dir dazu vor, dass ein Bitcoin Miner anders als ein Goldgräber nicht nach Gold im Boden, sondern nach einem fehlendem Puzzlestück sucht. Der Miner benötigt nur noch ein erfordliches Stück, um das Puzzle zu lösen. Allerdings muss er dafür das richtige Stück aus einem großen Haufen verschiedener Puzzlestücke heraussieben.

Puzzle | Foto: Canva

Miner erhalten eine Belohnung

Derjenige, der das Stück als Erstes findet, der darf das passende Stück einsetzen und im Falle von Bitcoin, neue Transaktionen in das Kontenbuch (Blockchain) schreiben. Daher stammt auch der Name „Blockchain“, weil der Miner Transaktionen in Pakete bündelt und in einem Datenblock zusammenfasst.

Als Belohnung für seine geleistete Arbeit erhält der Miner eine vorgeschriebene Menge Bitcoin – aktuell 6,25. Dazu erhält er die Gebühren, der von ihm abgewickelten Transaktionen. Sie haben also einen ökonomischen Anreiz, Transaktionen in Blöcke zu integrieren.

Dies darf er allerdings nur tun, wenn die im Block stehenden Transaktionen auch den Regeln des Netzwerks entsprechen. Verfolgt er diese Regeln nicht, so wird der Block von den anderen Netzwerkteilnehmern abgelehnt und die geleistete Arbeit war umsonst.

Die weltweite Suche nach dem fehlendem Stück

Rund um den Globus suchen viele Miner gleichzeitig nach dem fehlendem Puzzlestück. Dafür benötigen sie Strom, denn um das passende Puzzlestück zu finden, betreiben die Miner Computer, die nur für das Bitcoin-Mining geeignet sind.

Auf diese Weise können die Miner mit einem einzelnem ASIC (Computer) 14.000.000.000.000 Mal in der Sekunde ein neues Puzzlestück einsetzen und darauf hoffen, das richtige zu finden. Das Puzzlestück, von dem ich hier rede, ist in Realität ein Hashwert – also eine Einweg-Funktion, die der Miner durch bloßes Raten lösen kann.

Das ist natürlich eine stark vereinfachte Beschreibung des Mining-Prozesses. Möchtest Du Dich tiefer damit beschäftigen, dann empfehle ich Dir den Blocktrainer Beitrag zum Bitcoin-Mining.

Die Entstehung neuen Geldes

Neues Geld entsteht nicht aus dem Nichts. Wenn man sich die Geschichte des Geldes anschaut, dann stößt man auf zahlreiche Vorfälle, die diese These belegen könnten. Um dies weiter zu veranschaulichen, richten wir nun den Blick auf die Rai-Steine“ der Inselgruppe Yap.

Auf der Inselgruppe in Mikronesien war nämlich für lange Zeit ein besonderes Geld im Einsatz, welches selbst heute noch einen gewissen Wert besitzt. Dabei handelt es sich um große, runde Steinscheiben mit einem Loch in der Mitte. Die Steinschnitte waren teilweise mehrere Tonnen schwer, was auf ihren Durchmesser von bis zu 4 Metern zurückzuführen ist.

Obwohl einige Steine wohl schon länger als 300 Jahre existieren, wurden sie 1843 erstmalig erwähnt. Wissenswert für den Kontext dieser Geschichte ist, dass man die Steine nicht auf der Insel Yap selbst produzierte, sondern auf der 450 Kilometer fernen Inselgruppe „Palau“. Nachdem sie sich eine Berechtigung vom Oberhaupt des Dorfes eingeholt hatten, waren es meistens junge Männer, die sich auf die mühselige Reise nach Palau begaben.

Rai-Steine der Insel Yap | Foto: stevenson_john

Neben der Dauer der Reise, die sich oft ein Jahr oder länger strecken sollte, war sie ebenfalls ein gefährliches Vorhaben, weil das Wohl der Männer oder das des Steins selbst auf dem Spiel stand. So konnten die Steine kurz vor Ende des Abbaus zu Bruch gehen oder ebenfalls auf dem Heimweg im Meer versinken.

Letzteres sollte wohl allerdings kein Problem darstellen, weil das Eigentum des Steins aber dennoch anerkannt wurde. Der Besitz war wohl im kollektiven Gedächtnis der Yapesen gespeichert.

Ein kollektives Kontenbuch

Das Stein-Geld der Insel Yap kann man sich also ebenfalls wie eine Art Kontobuch vorstellen, denn während kleinere Steine den Eigentümer wechseln konnten, war dieses Vorhaben für größere Steine sehr mühsam.Weshalb sie meist am selben Ort stehen blieben und der eigentliche Besitz nur im Bewusstsein der Menschen verblieb.

So war es sogar üblich, dass Dorfbewohner über Anteile eines Steins verfügen konnten. Dennoch war die Nutzung des Geldes auf Yap begrenzt und beim Aufeinandertreffen mit Bewohnern anderer Inseln, musste man ein anderes Tauschmittel finden.

Kontenbuch | Foto: Canva

Der Wert der Rai-Steine war wohl bestimmt durch das Gewicht, ihre Form, die Farbe oder auch durch ihre Geschichte. Allerdings gibt es einen Faktor, der voraussichtlich sehr wichtig war für den langfristigen Werterhalt der Steine – ihre Knappheit und den damit einhergehenden Arbeitsnachweis, der für die Fertigung der Steinscheiben vonnöten war.

Die Produktion wird erhöht

Der schiffbrüchige Amerikaner David O’Keefe sollte letztendlich einen entscheidenden Wendepunkt in der Geschichte der Rai-Steine darstellen. Denn nachdem O’Keefe nach seinem Schiffsunglück auf der Insel gesund gepflegt wurde, brachte in die besondere Geldform der Inselbewohner auf eine lohnende Idee.

Sein Vorschlag war, dass die Yapesen seine Dschunke nutzen könnten, um die Überfahrt nach Palau schneller zu vollziehen. Dabei handelt es sich um ein besonders schnelles Schiff. Für diese Dienstleistung sollten die Inselbewohner ihn mit „Kopra“ bezahlen, wobei es sich um das getrocknete Nährgewebe von Kokosnüssen handelt.

Durch die neu gewonnene Schnelligkeit waren nun teils 400 Yapesen zeitgleich in Palau aktiv, um neues Steingeld abzubauen. Um die Reise bezahlen zu können, bezahlten einige der Einwohner Kopra bereits vor der Kokosnussernte.

Dschunke | Foto: Dennis Jarvis

Während die Bürger Yaps sich also verschuldeten, erlangte O’Keefe ein sagenhaftes Reichtum, wovon er sich die Insel „Taraang“ kaufte. Auch wenn der einst Schiffbrüchige in der Heimat bereits eine Frau hatte, heiratete er auf Taraang zwei weitere Frauen und ließ sich von den Bewohnern als König anreden.

Der Wert der Steine schwindet

Dadurch, dass bis zum Lebensende O’Keefes nun jährlich ungefähr 150 weitere Steine den Weg nach Yap fanden, kam es auf der Insel zu einer gewaltigen Inflation. Wieso aber ist das so – die Bürger hatten doch nun viel mehr Steingeld zur Verfügung?

Um das Phänomen zu verstehen, sollte man sich dem Ursprung des Worts „Inflation“ zuwenden. Das Wort Inflation kommt nämlich vom lateinischen inflare, was im Deutschen so viel wie „aufblähen“ bedeutet.

Die österreichische Schule der Nationalökonomie, sieht in der erhöhten Geldmenge die Ursache für eine Inflation, denn so verliere die einzelne Geldeinheit an Kaufkraft. Ebenso wie ein höheres Güterangebot einen geringeren Wert aufweist, gilt diese Gesetzmäßigkeit auch für Geld.

Das Prinzip dahinter kann man am Beispiel von Kaviar verdeutlichen. Denn gäbe es genauso viel Kaviar wie Kartoffeln, dann würde das größere Angebot den Wert der Delikatesse stark mindern. Es ist vor allem die Knappheit des Guts, welche ausschlaggebend für dessen Preis ist. Deshalb führt ein höheres Angebot an Rai-Steinen ebenfalls zu einem Kaufpreisverlust eines einzelnen Steins, denn die Geldmenge wurde aufgebläht.

Kaviarschnitten | Foto: Canva

Bitcoins Produktionsmenge ist fest verankert

Bitcoin ist ein knappes Gut – vielleicht das knappste Gut, welches wir kennen, denn es ist nachweislich auf 21 Millionen Stück begrenzt – das ist im offen zugänglichen Code festgelegt. Damit nun allerdings keine Partei hingehen kann und den Bestand aufblähen kann wie bei der Geschichte von O’Keefe, benötigt es einen Sicherungsmechanismus, der dies verhindert. Dieser Mechanismus nennt sich Bitcoin Mining. Strom muss aufgewendet werden, um neue Bitcoin „herzustellen“.

Wenn Miner jetzt allerdings zu schnell neue Blöcke finden und somit neue Bitcoin in Umlauf bringen, greift ein anderer Mechanismus, der eine zu schnelle Inflation verhindert – die „Schwierigkeitsanpassung“. Sie sorgt dafür, dass im Durchschnitt alle 10 Minuten ein neuer Bitcoin-Block (das fehlende Puzzlestück) gefunden wird.

Denn wenn Miner mithilfe von leistungsstärkeren Computern öfters raten können oder mehr Rechenleistung im gesamten Netzwerk steckt, dann ist die Wahrscheinlichkeit größer, dass ein neuer Block schneller als die vorgesehenen 10 Minuten gefunden wird. Die Geldmenge würde zu schnell ansteigen und die Inflation würde sich erhöhen.

ASIC Miner für das Bitcoin-Mining | Foto: Canva

Alle 2016 Bitcoin-Blöcke wird überprüft, ob diese Durchschnittszeit noch gegeben ist. Sollten die Miner im Durchschnitt schneller neue Blöcke finden, dann wird die Schwierigkeit des Spiels erhöht und es wird schwieriger den nächsten Block zu finden.

Bitcoins entstehen nicht aus dem Nichts

Bitcoins Produktionsmenge ist festgelegt und die neu hinzukommende Menge halbiert sich alle 4 Jahre. So kann sichergestellt werden, dass nicht zu schnell neue Bitcoin hinzukommen und ca. im Jahr 2140 alle Bitcoin geschürft sind. Die Miner werden dann ausschließlich durch Transaktionsgebühren bezahlt. Durch den Blick auf die Geschichte der Rai-Steine wollte ich Dein Bewusstsein für Bitcoins Energienutzung schärfen und besser verständlich machen.

Sie ist nicht als Bug, sondern als Feature zu betrachten. Denn nur so können wir sicherstellen, dass keine zentrale Partei die Produktionsmenge Bitcoins erhöht. Natürlich sollten wir uns allerdings die Frage der Nützlichkeit der Energieverwendung stellen. Durch die Perspektive Bitcoin möchte ich den Nutzen dessen aufzeigen. Ich werde weiter über das Mining aufklären und zeigen, wie Bitcoin einen realen Use Case für systematisch benachteilige Menschen schafft. Folge mir auf Instagram oder auf Twitter, um keine weiteren Beiträge zu verpassen!

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