Neue Studie: Bitcoin Mining Stromverbrauch bis 2018 bei 0,5% der weltweiten Energie

Sciencedirect hat eine neue Studie von dem Ökonom Alex de Vries veröffentlicht, die zu dem Ergebnis kommt, dass der Stromverbrauch des Bitcoin-Netzwerks bis Ende 2018 auf 0,5 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs steigen könnte.

Die Studie mit dem Namen „Bitcoins wachsendes Energieproblem“ kommt zu dem Schluss, dass das Bitcoin-Netzwerk derzeit etwa 2,55 GW Strom verbraucht und dass es in Zukunft einen Verbrauch von 7,67 GW erreichen könnte, was es vergleichbar mit Ländern wie Irland (3,1 GW) und Österreich (8,2 GW) macht.

Die Funktionsweise des BTC Mining

Sobald ein Node einen Hash findet, überträgt er den Block, an dem er arbeitete, an den Rest des Netzwerks. Die anderen Nodes im Netzwerk drücken dann ihre Akzeptanz aus, indem sie beginnen, den nächsten Block für die Blockchain unter Verwendung des Hashs des akzeptierten Blocks zu erzeugen. Der Erzeuger bzw. Miner des Blocks erhält dafür derzeit einen Blockreward von 12,5 BTC.

Je mehr Rechenleistung man in Bezug auf das gesamte Netzwerk hat, desto größer ist der Anteil aller verteilten Rewards. Um die Blockzeit von 10 Minuten zu halten, wird die Schwierigkeit der Hash-Berechnungen ständig angepasst. Satoshi Nakamoto, der angebliche Erfinder des Bitcoins, verglich den Prozess der Schaffung von neuen Coins mit Goldminen, nur das Bitcoin Rechenleistung und Elektrizität verbraucht.

Zahlen aus der Studie

Der Stromverbrauch, der für das Mining benötigt wird, ist aufgrund der erheblich gestiegenen Menge über die letzten Jahre zu einem oft aufgegriffenen und kontrovers diskutierten Thema geworden. Beispielsweise wurde Mitte Februar berichtet, dass das Krypto-Mining in Island 2018 mehr Energie verbrauchen würde als die Haushalte im Land.

Um die tatsächlichen Mengen an Stromverbrauch zu quantifizieren hat Alex de Vries in der Studie verschiedene Methoden skizziert, die derzeit bei der Bestimmung des aktuellen und zukünftigen Stromverbrauchs des Bitcoin-Netzwerks verwendet werden und stellt fest, dass (frei übersetzt):

der Versuch, den Stromverbrauch der Bitcoin-Miningmaschinen zu messen, bis heute eine Herausforderung darstellt.

De Vries nutzt Bitmains Antminers als sein Hauptbeispiel, um zu zeigen, wie viel Energie jede Maschine in ihrer Lebensdauer verbraucht.

Die folgende Tabelle zeigt die geschätzte Lebensdauerkosten für einen Antminer S9 unter verschiedenen Lebenshaltungskosten und Produktionskosten von US $ 500 (unter der Annahme, dass die Stromkosten 5 US-Cent pro Kilowattstunde betragen):

Machine Expected Lifetime (Years) Estimated Production Costs (US$) Lifetime Electricity Use (kWh) Lifetime Electricity Costs (US$) Total Lifetime Costs (US$) Electricity Costs/Total Costs (%)
Antminer S9 2 500 24,037 1,202 1,702 70.6
Antminer S9 1.5 500 18,028 901 1,401 64.3
Antminer S9 1 500 12,019 601 1,101 54.6

Source: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435118301776

Da das Bitcoin-Netzwerk rund 200.000 Transaktionen pro Tag verarbeitet, soll der durchschnittliche Stromverbrauch pro Transaktion nach seinen Berechnungen mindestens 300 kWh betragen und könnte 900 kWh bald überschreiten.

Mitte März 2018 sollen im Bitcoin-Netzwerk jede Sekunde rund 26 Trillionen Hashing-Operationen durchgeführt worden sein. Gleichzeitig verarbeite das Bitcoin-Netzwerk rund 2-3 Transaktionen pro Sekunde. Dies bedeutet, dass das Verhältnis von Hash-Berechnungen zu verarbeiteten Transaktionen bestenfalls 8,7 Trillionen beträgt.

De Vries stellt außerdem fest, dass beispielsweise eine Hashrate von 14 Terahashes pro Sekunde entweder von einem einzigen Antminer S9 mit nur 1.372 W oder mehr als einer halben Million Playstation-3-Geräten mit 40 MW kommen kann. Eine einzelne Playstation 3 hat eine Hashrate von 21 MegaHash pro Sekunde und einen Stromverbrauch von 60 W.

Es sei laut De Vries nicht möglich, die genaue Anzahl der angeschlossenen Geräte zu ermitteln. Es wird aber geschätzt, dass das Bitcoin-Netzwerk ungefähr 10.000 Nodes hat, wobei jeder einzelne Node im Netzwerk entweder eine oder mehrere Maschinen repräsentieren kann.

Hinsichtlich des steigenden Stromverbrauchs von Bitcoin gibt es allerdings auch Hoffnung laut De Vries. Mit Lösungen wie dem Lightning Network könnte der Verbrauch stark abgesenkt werden.


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