Beim Kryptowährungs-Mining werden neue Münzen erstellt und Transaktionen auf der Blockchain bestätigt. Dieser Prozess erfordert jedoch erhebliche Rechenleistung, was wiederum zu einem hohen Energieverbrauch führt. In diesem Artikel erklären wir genau, wie Bergbau funktioniert, welche Energiekosten damit verbunden sind und welche Auswirkungen er auf die Umwelt und die globalen Energieressourcen hat.
Wie funktioniert Kryptowährungs-Mining?
Beim Mining handelt es sich um einen Prozess, bei dem Netzwerkteilnehmer (Miner) ihre Rechenleistung nutzen, um komplexe mathematische Probleme zu lösen. Nach der Lösung des Problems erhält der Miner eine Belohnung in Form einer Kryptowährung (z. B. Bitcoin). Dieser Prozess ist die Grundlage für die Sicherheit und Dezentralisierung der Blockchain.
Bergbaugrundsätze:
Transaktionsvalidierung: Wenn jemand Kryptowährung sendet, müssen alle Transaktionen überprüft und der Blockchain hinzugefügt werden. Dazu konkurrieren Miner um das Recht, eine Transaktion durch die Lösung eines komplexen mathematischen Problems zu bestätigen.
Proof of Work (PoW): Bitcoin und viele andere Kryptowährungen nutzen den PoW-Algorithmus. Bergleute müssen Rechenleistung aufwenden, um Probleme zu lösen, und wer das Problem zuerst löst, erhält eine Belohnung. Dies ist der Mining-Prozess selbst.
Wie hängt das mit den Energiekosten zusammen?
Rechenleistung: Um PoW-bezogene Berechnungen durchzuführen, verwenden Miner leistungsstarke Computer (ASICs oder GPUs). Die Anzahl der erforderlichen Berechnungen zum Finden eines neuen Blocks nimmt ständig zu, was immer mehr Energie erfordert.
Wettbewerb: Da viele Miner auf der ganzen Welt versuchen, das gleiche Problem zu lösen, wird der Wettbewerb um den „ersten Block“ intensiver, was den Energieverbrauch erhöht.
Wie wirkt sich der Bergbau auf die Energieressourcen aus?
Das Mining von Kryptowährungen ist einer der energieintensivsten Prozesse der Welt. Statistiken zeigen, dass der weltweite Energieverbrauch für das Kryptowährungs-Mining jedes Jahr steigt und bereits mit dem Energieverbrauch ganzer Länder konkurriert.
Energieverbrauch:
Bitcoin-Energieverbrauch. Laut einigen Forschungsorganisationen verbraucht das Bitcoin-Mining mehr Energie als Länder wie Argentinien oder die Niederlande. Der genaue Verbrauch hängt von vielen Faktoren ab, allgemein geht man jedoch davon aus, dass der Bitcoin-Mining-Prozess etwa 100–200 TWh pro Jahr verbraucht (Stand 2023).
Anforderungen an die Ausrüstung. Moderne Mining-Geräte (wie ASIC-Miner für Bitcoin) benötigen für ihren Betrieb große Mengen Strom. Die Effizienz von Geräten hängt direkt von ihrer Energieintensität ab.
Globale Energieauswirkungen:
Kohlenstoffverschmutzung. In Regionen, in denen Kohlekraftwerke für den Bergbau genutzt werden, kann es zu einer erheblichen Belastung durch Kohlendioxid (CO2) kommen. Dies verschärft die Probleme des Klimawandels.
Spannung in Stromversorgungssystemen. In einigen Ländern könnte der massive Bergbau die nationalen Stromnetze zusätzlich belasten und zu Energieknappheit, steigenden Preisen und möglichen Energiekrisen führen.
Wo und wie findet Bergbau statt?
Das Mining von Kryptowährungen findet auf der ganzen Welt statt, in einigen Ländern gibt es jedoch eine Konzentration. Hier einige wichtige Punkte:
China: China war einst das größte Mining-Zentrum, doch im Jahr 2021 verbot das Land das Kryptowährungs-Mining, was zu einer erheblichen Neuzuweisung der Kapazitäten führte. Doch trotz der geltenden Verbote spielen chinesische Unternehmen in diesem Prozess immer noch eine wichtige Rolle, indem sie ihre Kapazitäten in andere Regionen verlagern.
Island und Kanada: Diese Länder ziehen Bergleute aufgrund der günstigen Energie an, insbesondere aus erneuerbaren Quellen wie Geothermie und Wasserkraft. Doch auch bei der Nutzung sauberer Energiequellen bleibt der Bergbau ein äußerst energieintensiver Prozess.
USA und Russland: Die USA und Russland wurden zu den größten Mining-Ländern, nachdem China Kryptowährungen verboten hatte. Hier nutzen Bergleute sowohl traditionelle als auch erneuerbare Energiequellen.
Umweltauswirkungen und mögliche Lösungen
Die hohen Energiekosten des Bergbaus geben Umweltschützern Anlass zur Sorge, insbesondere wenn Kohle oder andere nicht erneuerbare Energiequellen für den Betrieb von Bergbaubetrieben genutzt werden. Es gibt jedoch mehrere Möglichkeiten, die Umweltauswirkungen des Bergbaus zu verringern.
Lösungen zur Reduzierung von Energiekosten und -auswirkungen:
Nutzung erneuerbarer Energiequellen: Eine der naheliegendsten Lösungen ist die Nutzung von Solar-, Wind- und Wasserkraft zur Stromversorgung von Mining-Farmen. Dies trägt dazu bei, Ihren CO2-Fußabdruck zu verringern und Ihre Abhängigkeit von Kohle und anderen schädlichen Quellen zu verringern.
Übergang zu neuen Algorithmen: In den letzten Jahren sind Alternativen zum traditionellen Proof of Work (PoW)-Algorithmus entstanden, die einen deutlich geringeren Energieverbrauch erfordern. Ein Beispiel ist der Proof of Stake (PoS), der in der Ethereum-Blockchain (Ethereum 2.0) verwendet wird. Anstelle von Rechenleistung nutzt PoS Abstimmungsmechanismen, die auf Kryptowährungs-„Einsätzen“ basieren.
Upgrade auf effizientere Mining-Geräte: Moderne ASIC-Miner sind viel energieeffizienter als ältere Geräte, was dazu beiträgt, den Gesamtstromverbrauch zu senken.
Kühlinnovation: Einige Bergleute nutzen innovative Methoden zur Kühlung ihrer Hardware (z. B. Wasserkühlung oder Eintauchen in Flüssigkeiten), wodurch der Kühlenergieverbrauch gesenkt und die Gesamteffizienz erhöht wird.
Probleme und Herausforderungen für die Zukunft
Das Kryptowährungs-Mining entwickelt sich weiter, aber seine Auswirkungen auf die Energieressourcen bleiben eine wichtige Herausforderung für die Zukunft:
Erhöhter Energiebedarf. Da immer mehr Menschen und Unternehmen mit dem Mining von Kryptowährungen beginnen, steigt die Nachfrage nach Strom. Dies gilt insbesondere für Kryptowährungen wie Bitcoin, bei denen der Wettbewerb zwischen Minern nur noch intensiver wird, was zu einer Erhöhung der Schwierigkeit der Aufgaben und damit der Energiekosten führt.
Auswirkungen auf das Klima. Wenn im Bergbau weiterhin Kohlekraftwerke zum Einsatz kommen, könnte sich das Problem des Klimawandels verschlimmern. Um die Nachhaltigkeit der Kryptowährung sicherzustellen, ist es wichtig, umweltfreundliche Mining-Technologien zu entwickeln.
