Stromverbrauch von Bitcoin: wie stark belastet eine Transaktion das Klima?

Fakten zum aktuellen Stromverbrauch – bei einer Bitcoin-Transaktion aktualisieren alle Rechner des Bitcoin-Netzwerkes ihre Blochchain. Das braucht natürlich Strom. Mittlerweile so viel, dass sich Sorgen breit machen, wie nachhaltig der Stromverbrauch dieser Kryptowährung ist und wie sich dies auf den Klimawandel auswirkt.

Wie viel Strom kostet eine Bitcoin-Transaktion?

Nach den geschätzten Daten des Bitcoin Energy Consumption Index verbraucht eine Transaktion derzeit 819 kWh. Im Vergleich mit einem Kühlschrank mit 150 Watt, könnte dieser damit 8 Monate lang betrieben werden. Dabei ist es unerheblich, ob nur 0,004 oder 20 Bitcoins überwiesen werden – der Stromverbrauch bleibt der Gleiche. Verantwortlich für den Strom sind die vielen Rechner des Bitcoin-Netzwerks. Jede Transaktion muss auf jedem Server-Knoten in der Blockchain vermerkt werden und danach mit allen Servern abgeglichen werden, ob alle dieselbe Blockchain nach der Transaktion haben.

Stromvergleich bei Transaktion: Bitcoin vs. Visa

Im Vergleich mit einer Bitcoin-Transaktion von 819 kWh, braucht eine Transaktion im Visa-System nur lächerliche 0,0082 kWh. Damit verbraucht Bitcoin die 100.000-fache der Strommenge wie eine Visa-Transaktion. Müssten die Leute selbst die Stromkosten für eine Überweisung zahlen, würde ein Bitcoin-Transaktion bei einem Strompreis von 0,25 Euro pro kWh dann circa 200 Euro kosten. Diese Stromkosten werden aber ausgelagert in Gegenden, wo Strom viel günstiger als in Deutschland ist.

Gesamt-Stromverbrauch von Bitcoin

Transaktionen sind aber nicht das Hauptproblem. Bitcoin-Mining stellt hohe Anforderungen an die Rechner, die neue Bitcoins durch das Erzeugen von Zufallszahlen generieren. Diese müssen dann wieder mit der Blockchain abgeglichen werden, ob sie die Anforderungen für einen neuen Bitcoin erfüllen. Der Algorithmus dahinter heißt Proof of Work. Früher wurden Bitcoin auf normalen PC’s und deren Grafikkarten generiert. Diese erwiesen sich mit ansteigender Komplexität der Berechnungen als nicht mehr effizient genug. Deswegen wird Bitcoin-Mining heute auf speziell entwickelter Hardware betrieben, den auch entsprechend gekühlt werden muss. Der gesamte Stromverbrauch von Bitcoin wird für 2018 auf insgesamt 56,2 TWh geschätzt. Das sind 56.200.000 Kilo-Watt-Stunden, was knapp dem jährliche Stromverbrauch von Israel entspricht.

Miner verwandeln Kohle und Öl zu Bitcoins und CO2

Die immense Stromkosten zeigen, dass die Rechner nur dort lukrativ eingesetzt werden können, wo Strom fast nichts kostet. Die Firmen, die die meisten Bitcoins generiert haben, sitzen alle in China. Diese Industrie-Miner wie F2Pool, AntPool, BTC.com und BW sind für circa 60% der Bitcoins verantwortlich. Mit 15% der errechneten Bitcoins gehen auf das Konto von BitFury in Georgien. Von den Energiekosten gesehen, würde sich Bitcoin-Mining besonders in Venezuela „lohnen“ da dort durch das billige Erdöl die Strompreise besonders niedrig sind. China und Georgien profitieren von dem billigen Kohlestrom in ihren Ländern.

Bitcoin und der Klimawandel

Da der Aufwand für das Bitcoin-Mining exponentiell steigt, steigt auch auch der Energiebedarf exponentiell. Theoretisch könnten die Bitcoin-Mining Hardware und die Server mit Ökostrom betrieben werden. Genaue Daten, aus welcher der Strom für das Bitcoin-Netzwerk kommt, gibt es nicht. Durch den hohen Energiebedarf ist es aber wahrscheinlich, dass billiger Strom genutzt wird. China hat zwar einen hohen Zuwachs an Windkraftanlagen, aber 65% der gesamten Stromproduktion in China wird immer noch durch die Verbrennung von Kohle und Erdöl gewährleistet.

Nachhaltigere Kryptowährungen – welche Coins brauchen weniger Strom?

Das Stromintensive Bitcoin-Mining wird durch das Prof-of-Work Verfahren verursacht. Auch die Kryptowährung Ethereum setzt auf dieses aufwändige Verfahren. Es gibt aber auch stromsparende Verfahren für das Coin-Mining wie z.B. das Proof-of-Stake Verfahren. Hier werden auf Grundlage schon vorhandener Coins weitere Coins errechnet. Dies kann auf kleinen, stromsparenden Computern passieren. Dieses Verfahren wird zum Beispiel bei den Kryptowährungen NEO, Dash oder Lisk eingesetzt.


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Stromverbrauch selbst berechnen: so berechnen Stromkostenrechner aus Strompreis und kWh die Stromkosten

Die durchschnittlichen Stromkosten von Haushaltsgeräten zu berechnen ist einfacher, als viele denken. Im Internet lassen sich viele Stromkostenrechner finden, die anhand der Leistung der Geräte, der Zeit und dem Strompreis die Energiekosten ausrechnen. Nichts anderes machen Stromkostenmessgeräte. Wer weiß, was Kilowatt pro Stunde (kWh) bedeutet, kann leicht selbst die Stromkosten von Haushaltgeräten berechnen und vergleichen.

Stromverbrauch: Kilowattstunde (kWh) – Watt pro Stunde

Auf jedem Haushaltsgerät ist die elektrische Leistung in Watt (W) angegeben. Sie beschreibt die Leistung, die das Gerät aufnimmt. Eine Wattstunde (Wh) ist damit die Energieaufnahme des Gerätes in einer Stunde, also das Produkt der Leistung (W) mit der Zeit (h). Da hier schnell große Zahlen erreicht werden, wird meist mit Kilowatt gerechnet. Eintausend Watt sind ein Kilowatt (1000 W = 1kW). Dementsprechend ist eine Kilowattstunde die Leistung in Kilowatt eines Gerätes pro Stunde. Dieser Wert ist wichtig, da auch der Strompreis in Cent pro Kilowattstunde angegeben wird. Eine Übersicht zum Strombedarf in Haushalten gibt es auch auf Wikipedia.

Beispiel: Stromkosten von einem PC mit 650W berechnen

Als Beispiel hier die Berechnung von einem PC mit dem effizienten PC-Netzteil, was im Vergleich zu seiner Leistung als besonders energiesparend gilt. Auf jedem elektrischen Gerät mit einem Netzstecker ist die maximale Leistungsaufnahme in Watt angegeben.

Das Netzteil hat eine Energieaufnahme von 650 W bzw. 0,65 kW. Der PC läuft täglich für 4 Stunden unter Volllast.

Stromverbrauch pro Tag = Leistung (kW) * Zeit (h) = 0,65 kW * 4 h = 2,6 kWh

Pro Tag braucht das Netzteil vom PC also 2,6 kWh. Bei einem Strompreis von 25 Cent pro kWh bzw. 0,25 € pro kWh ergeben sich die täglichen Stromkosten von:

Stromkosten pro Tag = Stromverbrauch (kWh) * Strompreis (Cent pro kWh) = 2,6 kWh * 25 Cent = 65 Cent

An einem Tag ergeben sich für den PC Stromkosten von 0,65 €. Pro Monat mit 30 Tagen sind dies schon 19,50 € und auf das Jahr bezogen ergeben sich Energiekosten von 234,00 €. Dieser Wert ergibt sich nur für das Netzteil vom PC. Werden Monitor, Sound-Anlage, Drucker oder anderes Computer-Zubehör über separate Netzstecker mit Strom versorgt, müssen extra Stromkosten berechnet werden.

Konstanten und variablen Stromverbrauch berechnen

Ein Gerät mit einem konstanten Stromverbrauch verbraucht immer die gleiche Leistung, egal wie es genutzt wird. Solch ein Gerät ist z.B. der Wasserkocher oder Lampen, die nicht dimmbar sind. Hier kann für die Berechnung der Stromkosten immer die angegebene Leistung genutzt werden. Haushaltsgeräte mit variablen Stromverbrauch verändern ihre Leistungsaufnahme. Ein Kühlschrank verbraucht nur Strom, wenn er aktiv kühlt. Steht er in einem warmen Raum, braucht er mehr Strom um den Inhalt auf die eingestellte Temperatur herunterzukühlen. Der Stromverbrauch einer Waschmaschine ist abhängig vom gewählten Waschprogramm und der Temperatur des Wassers. Auch Computer gehören zu den Geräten mit variablen Stromverbrauch.

Beim Beispiel von dem PC wurde bei der Berechnung angenommen, dass der Computer unter Volllast läuft. Dies bedeutet, er braucht die gesamte Leistung, die das Netzteil zur Verfügung stellt. Volllast erreichen Computer oft aber nur beim Spielen oder beim Bitcoin Mining. Im Leerlauf oder bei anspruchslosen Aufgaben wie Emails lesen oder Musik hören wird nicht die gesamte Leistung benötigt. Pauschale Prozentangaben können hier nicht gegeben werden, da die Werte mit der verendeten Hardware und Software stark variieren. Hier hilft nur: Messen!

Durchschnittlichen Stromverbrauch mit Stromkostenmessgerät messen

Ein Stromkostenmessgerät kann die momentane Leistungsaufnahme eines Gerätes ermitteln. Es wird zwischen Stromnetz und Verbraucher geschaltet. Was die Spreu vom Weizen trennt, ist die Genauigkeit. Viele Geräte verbrauchen auch Strom, wenn sie ausgeschaltet sind wie z.B. auch ATX-Netzteile. Auch das Ladegerät für ein Smartphone verbraucht Strom, wenn kein Smartphone angeschlossen ist.

Voltcraft Energy-Logger 4000 mit Datenlogger auf SD-Karte

Gute Stromkostenmessgeräte können auch kleine Ströme erkennen und richtig anzeigen. In Tests hat sich das Strommessgerät Energy-Logger 4000 von Voltcraft als brauchbar erwiesen. Es speichert die Messwerte auf einer SD-Karte und kann einen Stromverbrauch ab 1,5 W messen.

Strommessgeräte zur Berechnung der Stromkosten messen die momentane Leistung und die aufgenommene Leistung über einen Zeitraum. Wird der Strompreis eingespeichert, zeigen sie gleich die entstandenen Kosten an. Dabei bedienen sie sich den oben genannten Formeln. Wer sich kein Energiekostenmessgerät kaufen oder leihen kann, kann die Kosten auch selbst mit einem Taschenrechner berechnen. Bei Geräten mit variablen Stromverbrauch können dazu Näherungswerte bestimmt werden. Die Webseite www.stromverbrauch.info zeigt Richtwerte für TV-Geräte, Waschmaschinen, Kühlschränken und Gefrierschränken nach Hersteller und Modell an.


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