Der hohe Energieverbrauch bei der Verifikation neuer Bitcoin-Einheiten führt wiederholt zu Diskussionen. Während die absolute Höhe des Verbrauchs unbestritten ist, bleibt die Frage nach dem resultierenden Nutzen der Kryptosysteme offen. Ein Vergleich zu traditionellen, zentralen Abwicklungssystemen scheitert an methodischen Fragen.

Von Wolf Brandes, Frankfurt

In den Medien nimmt die Auseinandersetzung zum Thema Nachhaltigkeit bei digitalen Anlagen gelegentlich an Schärfe zu. „Krypto gegen Klima: Der Bitcoin ist eine Umweltsau“, lautete eine Überschrift der „Schweizer Handelszeitung“. Der hohe Stromverbrauch beim Mining ließ die Kritiker fragen: „Warum wettert die Klimajugend nicht gegen Kryptowährungen?“ Der Vergleich vom Stromfresser Bitcoin mit spritschluckenden SUVs ist schnell gezogen.

Obgleich Bitcoin eine virtuelle Währung ist, braucht es zur Generierung neuer Einheiten große Rechnerkapazitäten, mit denen Käufe und Verkäufe validiert werden. Dieses Verfahren ist im Bitcoin-Protokoll festgelegt, gilt aber als ineffizient.

Der hohe Stromverbrauch führte Mitte Mai dazu, dass Tesla-Chef Elon Musk in einem Tweet verkündete, dass der US-Elektroautobauer Zahlungen mit Bitcoin wegen Umweltbedenken stoppt. Die Energiebilanz sei inakzeptabel, insbesondere der Einsatz von Kohle bei der Stromgewinnung. Erst wenn die für die Produktion der Cyberdevisen benötigte Strommenge überwiegend durch erneuerbare Energie erzeugt werde, würde Tesla wieder Bitcoin als Zahlungsmittel zulassen.

Gewaltige Vergleichswerte

Die kontroverse Diskussion um den Energieverbrauch beim Bitcoin wird untermauert durch Zahlen des Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index (CBECI). So schätzen Forscher, dass das Schürfen von Bitcoin pro Jahr 104 Terawattstunden (TWh) Strom verbraucht. Zum Vergleich: Für die Goldgewinnung werden jährlich rund 131 TWh benötigt, für Datencenter 200 TWh.

Für Sven Giegold, Grünen-Politiker im Europaparlament, ist das Verifikationssystem von Bitcoin das Problem: „Je teurer Bitcoin wird, desto höher schraubt der Algorithmus den Energieverbrauch. Es ist Augenwischerei, wenn die Bitcoin-Community sagt, das sei kein Problem und man nutze erneuerbare Energien. Das wäre schön, wenn wir erneuerbare Energie im Überfluss hätten.“ Ihm geht es darum, alle Systeme energieeffizient zu gestalten. „Es kann nicht sein, dass wir für Lampen, Autos und Gebäude Energieausweise haben und bei Bitcoin sagen, der Zweck heiligt die Mittel.“

Enorme Rechenleistung

Dass der Stromverbrauch beim Mining von Bitcoin hoch ist, bestreitet niemand ernsthaft. Dementsprechend ist auch der CO₂-Fußabdruck signifikant. „Aber ich bin sicher, dass Bitcoin in den nächsten zwei Jahren immer ,grüner` wird. Das liegt daran, dass zunehmend erneuerbare Energien beim Mining benutzt werden“, sagt Philipp Sandner, Leiter des Blockchain Center der Frankfurt School of Finance. Wichtig sei das Verständnis für die Technologie. Blockchains funktionieren anders als herkömmliche IT-Systeme. Je nachdem, wie sie aufgebaut sind, haben die Blockchain-Arten unterschiedliche Auswirkungen auf die Umwelt. Die Proof-of-Work-Blockchain (PoW) ist die wohl bekannteste Form. PoW steckt hinter traditionellem Blockchain-Mining. Dabei müssen „Miner“ eine zufällige Zahl finden, um der Chain einen neuen Block hinzufügen zu dürfen. Dies erfordert eine enorme Rechenleistung.

Bitcoin und Ethereum verwenden PoW, doch angesichts der Bedenken hat Ethereum einen Wechsel zum Proof-of-Stake-Modell angekündigt, das einen wesentlich geringeren Energieverbrauch aufweist. Denn beim Proof of Stake (PoS) entfällt das rechenintensive Wettrennen darum, wer den nächsten Block validieren darf. Stattdessen frieren Staker einen gewissen Anteil an Kryptowerten der jeweiligen Blockchain ein. Nach der Höhe dieses Anteils richtet sich, wer den Zuschlag zur Blockvalidierung erhält. Zudem nutzt PoS normale Computer und kann über die Cloud betrieben werden.

Giegold findet die Blockchain-Technologie faszinierend, „aber deshalb kann die Energiebilanz nicht egal sein“. Er sagt, dass das Bitcoin-Protokoll geändert werden könne, wenn man in der Entwickler- und Miner-Community einen Konsens findet. „Das ist in Anbetracht des Klimawandels nicht zu viel verlangt.“ Das wiederum hält Sandner für unrealistisch. „Eine Änderung des Bitcoin-Protokolls ist Theorie. Man wird dafür innerhalb des Netzwerks keine Mehrheit finden. Das energieintensive Proof-of-Work-Verfahren wird auf absehbare Zeit erhalten bleiben.“ Er verweist auch darauf, dass man für den Energieeinsatz beim Bitcoin die höchste IT-Sicherheit aller vergleichbaren Systeme bekomme.

Frage nach dem Nutzen

In der Diskussion um den Energieverbrauch wird der Nutzen digitaler Anlagen häufig vernachlässigt. In der Sache geht es um die sichere Speicherung von Werten und die Effizienz als Abwicklungssystem. „Das Geld, das beim Mining in Strom investiert wird, wird nicht nutzlos verpulvert“, so Sandner. Die Frage sei, ob dem Stromverbrauch etwas entgegenstehe, das dem Menschen nütze. Mit Bitcoin ist ein weltweites, dezentrales Netzwerk entstanden, über das Werte mit geringen Transaktionskosten übertragen werden können. „Schon heute nützt Bitcoin hunderttausenden Menschen als Schutz vor Inflation oder als Instrument für Financial Inclusion“, sagt Sandner. El Salvador habe Bitcoin als gesetzliches Zahlungsmittel eingeführt, um die Kosten für grenzüberschreitende Zahlungen zu reduzieren.

Ob Bitcoin als Abwicklungssystem effizienter ist als das traditionelle, auf dem Bankensystem basierende Netzwerk, ist schwer zu beantworten. Das Blockchain Research Lab hat in einem Papier den Energieverbrauch und die sozialen Kosten von Bitcoin ins Verhältnis zu seiner Kapazität als Abrechnungssystem gesetzt. Für jeden Dollar, der über das Bitcoin-Netzwerk Anfang 2021 abgewickelt wurde, würden zwischen 0,007 % bis 0,01 % an Umweltschäden durch CO₂-Emissionen verursacht. „Diese Zahl gibt einen Hinweis darauf, dass Bitcoin zwar eine teure Abwicklungsschicht ist, aber nicht völlig aus dem Rahmen fällt.“

Bei einem Vergleich mit anderen Zahlungsmöglichkeiten wie einer Überweisung müsse man berücksichtigen, dass das Bankensystemen Server hostet, Gebäude unterhält und Menschen beschäftigt. „Es ist schwer, ein zentrales Zahlungsnetzwerk und ein dezentrales Netzwerk hinsichtlich des Energieverbrauchs zu vergleichen. Die Frage ist, wo man die Grenze zieht. Rechne ich beim Euro die Kosten für den EZB-Turm dazu?“ Ein Vergleich zum Bitcoin-System sei kaum möglich.

Die Diskussion um den Energieverbrauch digitaler Assets verdeckt allerdings zukunftsträchtige Entwicklungen. So verweist Guido Zimmermann, Volkswirt bei der LBBW, darauf, dass an vielen neuen Einsatzgebieten gearbeitet werde. Als Beispiele nennt er die Nachverfolgung der Einhaltung von ESG-Kriterien im Rahmen einer DLT-basierten Wertschöpfungskette. Perspektivisch könne Blockchain-Technologie dazu dienen, in der Buchhaltung durch die automatisierte Überprüfung von ESG-Daten einen Beitrag zur Nachhaltigkeit zu leisten. Der Einsatz der Technologie in der Sustainable Finance stehe aber noch am Anfang.

Möglicherweise lassen sich in Zukunft auch Probleme lösen, auf die Giegold hinweist. So verursache Bitcoin Elektroschrott. „Eine Bitcoin-Transaktion entspricht umgerechnet einem weggeworfenen Smartphone. Das Problem besteht darin, dass die Mining-Computer alle 1,3 Jahre ersetzt werden müssen.“ Das habe mit Nachhaltigkeit nichts zu tun.