23.04.2021

Darum ist der hohe Stromverbrauch ein existenzielles Problem für Bitcoin

Blockchain-Experte Andreas Freitag beleuchtet in diesem Gastbeitrag, wie sich der Energieverbrauch von Bitcoin entwickeln wird - und warum das auch für die Kryptowährung selbst zum großen Problem werden könnte.
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Andreas Freitag ist Blockchain-Berater bei Accenture.
Andreas Freitag ist Blockchain-Berater bei Accenture. | © Andreas Freitag
Andreas Freitag ist Blockchain-Berater bei Accenture und hat in den letzten Jahren diesen Bereich bei Accenture maßgeblich mit aufgebaut. Seine Themenschwerpunkte sind Self Sovereign Identity, digitales Zentralbankgeld und Crypto Custody. 2018 hat der brutkasten mit Andreas eine mehrteilige Videoserie zum Thema Blockchain gemacht. Alle Folgen sind am Ende dieses Artikels verlinkt.

Der Bitcoin-Kurs geht seit Ende 2020 wieder nach oben – und seitdem wird auch der Energieverbrauch der Kryptowährung wieder kontrovers diskutiert. Mein Beitrag fokussiert sich auf den Energieverbrauch für das sogenannte Mining, nicht auf finanz-, regulative, geldpolitische, soziale oder/und politische Aspekte von Bitcoin. Ich habe – so weit es geht – verfügbare, belastbare Zahlen verwendet und Vergleiche gewählt, um die Dimensionen greifbarer zu machen. Alle Zahlen und Annahmen kann man natürlich im Detail diskutieren, aber die Größenordnungen sind korrekt.

Vorweg: Bitcoin ist eine großartige „Erfindung“ und sie fasziniert mich immer wieder aufs Neue. Bitcoin zeigte, dass es möglich ist, ohne eine zentrale Stelle einen Konsens über Informationen (Transaktionen) zu erzielen und Daten defacto unveränderlich abzuspeichern. Dennoch muss die Diskussion über den Energieverbrauch geführt werden.

Aber wieso braucht Bitcoin überhaupt soviel Energie?

Um die Transaktionen unveränderlich abzuspeichern, wurde das Protokoll Proof of Work (PoW) entwickelt. Dies ist das sogenannte mining. Das Mining besteht darin Transaktionen zu prüfen, in einen Datenblock zu schreiben und einen gültigen Hash-Wert zu finden. Mehr Information dazu findet sich zum Beispiel hier „Blockchain Web Series: Teil 1 – Bitcoin und wie alles begann“.

Den Energieverbrauch verursacht das Finden eines gültigen Hash-Wertes. Das Bitcoin-Protokoll legt fest, dass ein Hash-Wert unter einem bestimmten Wert liegen muss. Da ein Hash-Wert eine rein zufällige Zahl ist, kann man einen gültigen Hash-Wert nur durch probieren finden. Im Moment werden in der Sekunde 170.000.000.000.000.000.000 Hash-Werte berechnet. Diese Zahl ist ca. 20 Mal die Anzahl der gesamten Sandkörner auf der Welt.

Wieso steigt der Energieverbrauch?

Das Mining ist ein Rennen zwischen verschiedenen Minern. Je mehr Hash-Leistung ein Miner hat, desto wahrscheinlicher ist es als erster einen neuen gültigen Hash-Wert findet. Jeder Block bringt zurzeit 6.25 Bitcoins und die Transaktionsgebühren. Wenn der Kurs von Bitcoin steigt, ist ein Block mehr wert und die Miner investieren in zusätzliche Hardware, um ihre Chancen zu erhöhen. Leider macht es dadurch das Rennen für alle schwerer. Das Bitcoin-Protokoll berechnet die Schwierigkeit des Hash-Wertes ca. alle 2 Wochen neu – mit dem Ziel, ein Blockzeit von 10 Minuten einzuhalten.

Wie hoch ist der Energieverbrauch jetzt?

Um das zu berechnen, brauchen wir die gesamte Hash-Leistung des Bitocin-Netzwerkes. Das sind zurzeit ca. 170 Mio. TeraHash pro Sekunde, die zuvor genannte Zahl mit den Sandkörnern. Als nächstes benötigt man für die Berechnung die Hash-Leistung der Mining-Hardware.

Anbei eine Liste von beliebter Mining-Hardware mit der Hashleistung (TH/s, Terahash pro Sekunde) und der Leistungsaufnahme. Daraus errechnet sich, wieviel Leistung für ein Terahash notwendig ist. Für die Berechnung verwende ich 60 Watt pro TH/s. Damit kommt man auf 89 Terawatt (TW) pro Jahr. Das entspricht ca. dem Stromverbrauch von Belgien oder Finnland. Bitcoin-Mining benötigt 33 bis 45 Prozent der Energie von allen Rechenzentren auf der Welt kombiniert.

TypWattTH/sW/THs
Antminer S1932509534,21052632
Antminer T1931508835,79545455
Antminer S913201494,28571429
Antminer S712934,73273,3615222
Antminer S55601,155484,8484848
Quelle: Miners.eu

Die Berechnung stellt nur eine Größenordnung dar und kann je nach Annahmen durchaus um 25% abweichen.

Wo wird die Energie verbraucht?

Auf Basis von IP-Adressen kann man feststellen wo das Mining betrieben wird. Der größte Teil entfällt auf China. Man sieht im Anteil am Gesamtenergieverbrauch des Landes, dass in einigen Ländern ein substantieller Anteil auf das Bitcoin-Mining verwendet wird:

LandAnteil am globalen Bitcoin-MiningEnergieverbrauch Land
(Terawattstunden/Jahr)
Energieverbrauch Mining
(TWh/Jahr)
Anteil Energieverbrauch
durch Mining am Gesamtenergieverbrauch
des Landes
China63,25%7.22656,520,78%
USA7,24%3.9906,470,16%
Russia6,90%9656,170,64%
Kasachstan6,17%925,515,99%
Malaysia4,33%1473,872,63%
Iran3,82%2553,411,34%
Kanada0,82%5490,730,13%
Deutschland0,56%5240,500,10%
Norwegen0,48%1240,430,35%
Venezuela0,42%60,386,25%
andere Staaten6,01%   
Quellen: Statista, Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index

Wie geht es mit dem Verbrauch weiter?

Diese Frage ist schwer zu beantworten. Betrachten wir trotzdem folgendes Szenario:

  • der Bitcoin-Preis steigt auf 1 Mio. Euro pro Bitcoin, was eine Steigerung um das ca. 20-fache wäre
  • es gibt ein unlimitiertes Angebot an Mining-Hardware
  • die Energiekosten bleiben gleich

Das beschriebene Szenario würde zu einer 20-fach höheren Belohnung je Block führen und auch zu einem 20-fachen Anstieg der Hash-Leistung und Energieaufwandes. In der Berechnung nehme ich einen 15-fachen Anstieg an, um auf der konservativen Seite zu sein. Das wären 1.340 TW/h und damit rund 6 Prozent des globalen Energieverbrauches!

LandAnteil am globalen Bitcoin-MiningEnergieverbrauch Land (TWh/Jahr)Energieverbrauch Mining (TWh/Jahr)Energieverbrauch des
Bitcoin-Minings am Gesamtenergieverbrauch
des Landes
China63,25%7.226847,7311,73%
USA7,24%3.99097,042,43%
Russia6,90%96592,489,58%
Kasachstan6,17%9282,7089,89%
Malaysia4,33%14758,0339,48%
Iran3,82%25551,2020,08%
Kanada0,82%54910,992,00%
Deutschland0,56%5247,511,43%
Norwegen0,48%1246,435,19%
Venezuela0,42%65,6393,82%
andere Staaten6,01%   
Energieverbrauch in TWh/Jahr / Berechnung beruht auf der realistischen Annahme, dass sich die Verteilung nach Ländern nicht ändert

Wann müssen die Länder den Stecker ziehen?

Ab einem bestimmten Punkt muss ein Land den Stecker ziehen und Bitcoin-Mining verbieten. Ein Land kann nicht zulassen, dass 5 Prozent oder sogar mehr als 10 Prozent seines Stromverbrauchs auf Mining entfällt. Die chinesische Führung beispielsweise bekennt sich dazu, den CO2-Ausstoß einzuschränken und die Anzahl der Kohlekraftwerke zu reduzieren. Ich gehe davon aus, dass der derzeitige Energieverbrauch bereits diskutiert wird. Ab wann zum China Einschränkungen vornehmen wird, kann man nicht sagen. Ich persönlich glaube, das China etwas unternehmen wird, sobald der Verbrauch auf über 1 Prozent des Gesamtverbrauchs ansteigt.

Bitcoin-Miner würden dann in andere Länder ausweichen und diese würden vor demselben Problem stehen. In Europa ist der Stromverbrauch durch Bitcoin-Mining im Moment noch kein großes Problem. Hier würde man aber aus Klimagründen sehr viel früher Einschränkungen durchführen. Eine Ausnahme bei dieser Überlegung sind Länder, die selbst Bitcoin-Mining betreiben – zum Beispiel, um an Devisen zu kommen wie in Venezuela.

Aber wird Bitcoin-Mining nicht mit Überschussenergie aus Wasserkraftwerken betrieben?

In seltenen Ausnahmefällen vielleicht, aber sicher nicht in einem großen Umfang. Es wird eher “Überschussenergie” aus Kohlekraftwerken verwendet. Miner interessiert nur billige Energie und nicht wo sie herkommt. Nur mit billiger Energie sind sie konkurrenzfähig und verdienen Geld. Die folgende Tabelle zeigt die Verteilung der Mining-Power auf die verschiedenen chinesischen Provinzen und die Zusammensetzung der Quellen für elektrischen Strom in den Provinzen:

LandAnteil BTC-MiningEnergieverbrauch Mining (TWh/Jahr)Thermal
(58,45)
Wasser
(19,47)
Solar
(1,38)
Wind
(5,62
)
Atom
(4,43)
Xinjiang35,76%31,9582%5%2%11% 
Sichuan9,66%8,6312%86% 2% 
Nei Mongol8,07%7,2185% 3%12% 
Yunnan 5,42%4,844%91% 5% 
Beijing1,73%1,5595%5%   
Zhejiang0,92%0,8276%5% 1%18%
Shanxi0,67%0,6092%3% 5% 
Gansu0,51%0,4662%22%4%12% 
Qinghai0,26%0,2320%60%18%2% 
Ningxia0,25%0,2282%2%3%13% 
CHINA63,25%56,52     
Quellen: Resources, Conservation and Recycling, Lawrence Berkeley National Laboratory, FT

Man sieht, dass in der Provinz mit der meisten Miningaktivität, Xinjiang, der Strom zu 82 Prozent aus thermalen Quellen kommt, d.h. von fossilen Brennstoffen. Dabei handelt es sich zumeist um Kohle, da in China in den letzten 10 Jahren sehr viele Kohlekraftwerke gebaut wurden, um den Hunger nach billigem Strom zu stillen.

Der Strombedarf kann auch direkte Auswirkungen auf den Bitcoin-Kurs haben, wie sich beim Kurseinbruch vergangenenes Wochenende gezeigt hat. Es wird darüber spekuliert,  dass ein “Blackout” in Xinjiang dafür verantwortlich war. Dort mussten Kohlekraftwerke aufgrund von Überschwemmungen abgeschaltet werden. Wie in der vorigen Tabelle ersichtlich, konzentrieren sich In Xinjiang ca. 36 Prozent der globalen Bitcoin-Mining-Kapazitäten und 82 Prozent des Stroms in der Provinz wird aus fossilen Energieträgern hergestellt.

Quelle: BitInfoCharts

An der globalen Bitcoin-Hash-Leistung kann man den Blackout sehr gut sehen. Die Hash-Leistung ist um 37 Prozent gefallen – das entspricht ungefähr der kalkulierten Mining-Kapazität in Xinjiang. Das legt den Schluss nahe, dass der überwiegende Anteil des Stroms für das Mining in Xinjiang aus Kohlekraftwerken kommt.

Und verbraucht Bitcoin nicht weniger Strom als Visa oder andere Zahlungsdienste?

Falsch. Andere Zahlungsmöglichkeiten brauchen kein Mining und wir betrachten in der Energiediskussion nur Mining. Wenn das so wäre, würde die Welt bildlich gesprochen brennen. Der globale Energieverbrauch durch Rechenzentren ist 200 bis 250 TWh, Bitcoin-Mining alleine liegt bei ca. 90 TWh!

Wie kann man Bitcoin „retten“?

Bitcoin ist „nur“ eine Software. Das heißt: Man kann sie anpassen. Der Nachteil bei Bitcoin ist, dass alle Gruppen, die aktiv im Bitcoin-Netzwerk beteiligt sind, freiwillig updaten müssen. Und hier wird es schwierig: Miner investieren hohe Beträge und das Geschäftsmodell ist auf das derzeitige Protokoll ausgerichtet.

Es geht aber auch anders: Zum Beispiel wurde Ethereum mit dem Ziel entwickelt, den Proof-of-Work-Ansatz durch das sogenannte Proof of Stake (PoS) zu ersetzen. Derzeit wird versucht, den Übergang von PoW zu PoS zu schaffen. Aber auch hier hat man derzeit enorme Widerstände aus dem Netzwerk, da bestehende Geschäftsmodelle gefährdet sind.

Es geht also wieder um das Geld. Meiner Meinung wird es nur zu Änderungen kommen, wenn Bitcoin massiv unter Druck kommt – zum Beispiel durch Mining-Verbote.

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Siegerfoto des brutkasten Innovator of the Year 2026 | (c) brutkasten / Tobias Gärtner

Die Community hat entschieden: Die Sieger des brutkasten Innovator of the Year 2026 stehen fest. Rund zwei Wochen lang liefen die Votings in den Kategorien Startups, Scaleups und Corporate Innovation, bei denen für insgesamt 25 Nominierte abgestimmt werden konnte.

Vergeben wurden die Awards im Rahmen des dieses Jahr erstmals stattfindenden brutkasten-Flagship-Innovationsevents MOMENTUM. Bei der exklusiven Invite-Only-Veranstaltung im Wiener Palais Berg trafen einander rund 300 Gründer:innen, Investor:innen, Corporate-Entscheider:innen sowie Vertreter:innen aus Politik und Wirtschaft für einen Halbtag voller spannender Diskussionen, Inputs und Gespräche.

Den krönenden Abschluss des Events – die „Innovator of the Year„-Award-Ceremony – leiteten Startup-Staatssekretärin Elisabeth Zehetner live auf der Bühne und Innovationsminister Peter Hanke per Video-Grußbotschaft ein. „Wenn wir eine Chance haben, von Österreich aus die Welt zu erobern, dann sind es unsere Ideen“, so Zehetner in ihrer Ansprache. Hanke schlägt in eine ähnliche Kerbe: „Gute Ideen schaffen gute Arbeitsplätze und sichern damit unseren Wohlstand.“

Staatssekretärin Elisabeth Zehetner sprach vor der Award Ceremony | (c) brutkasten / Tobias Gärtner

Übergeben wurden die Preise dann von den Vertreter:innen der Award-Partner Österreichische Notariatskammer (Kategorie Startups), Polestar (Kategorie Scaleups) und BCG (Kategorie Corporate Innovation) sowie von brutkasten-Chefredakteur Martin Pacher.

Kategorie Startups

Auch wenn das tiefe Tal beim Investmentvolumen in Österreich dieses Jahr überwunden wurde, bleiben die gesamtwirtschaftlichen Bedingungen schwierig. Einigen heimischen Startups gelang es auch dieses Jahr, positiv herauszustechen und aufzufallen. Die brutkasten-Redaktion nominierte zehn davon für den Innovator of the Year. Die Wahl der Community fiel dieses Jahr eindeutig aus.

Die „Innovator of the Year“-Kategorie Startups wurde durch die Österreichische Notariatskammer unterstützt.

vl. Ann-Kathrin Salmen (brutkasten), Andreas Tschugguel (Notariatskammer), Simon Schmiderer, Tobias Gahleitner, Lukas Grömer (alle zone14) und Martin Pacher (brutkasten) | (c) brutkasten / Tobias Gärtner

And the winner is: zone14. Das Wiener SportsTech-Startup von Simon Schmiderer, Tobias Gahleitner und Lukas Grömer konnte mit seiner Fußball-Videoanalyse dieses Jahr mehrere Erfolge verbuchen. So schloss es etwa eine Partnerschaft mit dem Wiener Sport-Club und gewann Ex-ÖFB-Kapitän Marc Janko als strategischen Investor. „Dieser Award ist eine großartige Anerkennung für die Arbeit unseres gesamten Teams. Es ist schön zu sehen, dass wir die Community auch mit einem Produkt im Breitensport überzeugen konnten“, kommentiert Co-Founder Simon Schmiderer.

Platz zwei sicherte sich im Community-Voting das Wiener Orthesen-Startup Turn-Motion rund um Georg Popp, Chien-hua Huang und Manuel Lachmayr. Mit nur wenigen Stimmen Rückstand auf den dritten Platz kam das Wiener SpaceTech-Startup Tumbleweed, das erst diese Woche eine Finanzierungsrunde über 6,9 Millionen Euro kommunizierte.

Kategorie Scaleups

Skalierung ist per definitionem das Ziel jedes Startups. Tatsächlich schafft aber nur eine vergleichsweise kleine Gruppe den Sprung zum großen Wachstum. Die brutkasten-Redaktion nominierte für den Innovator of the Year 2026 zehn heimische Scaleups, die dieses Jahr in der Berichterstattung besonders auffielen. Die Wahl der Community fiel dabei knapp aus – nur rund 160 Stimmen lagen zwischen Platz 1 und Platz 2.

Die „Innovator of the Year“-Kategorie Scaleups wurde durch Polestar unterstützt.

vl. Ann-Kathrin Salmen (brutkasten), Matthias Schabetsberger (Polestar), Clemens Schmidgruber, Alexander Niederhofer, Janko Glavić (alle Helferline) und Martin Pacher (brutkasten) | (c) brutkasten / Tobias Gärtner

Den Kategorie-Sieg holte sich das auf Techniker:innen-Vermittlung spezialisierte Unternehmen Helferline aus Wien. Das Scaleup rund um die Gründer Clemens Schmidgruber und Alexander Niederhofer sowie CTO Janko Glavić sorgte im Herbst mit seiner spektakulären Turnaround-Geschichte in der brutkasten-Community für Aufsehen. „Nach zehn Jahren, in denen es teilweise sehr schwierig war, ist es schön, dass der Erfolg unseres Teams auch von außen gesehen wird“, sagt Co-Founder Clemens Schmidgruber zum Award-Gewinn.

Den zweiten Platz holte sich das seit diesem Jahr an der Wiener Börse notierte Energy-Scaleup Emerald Horizon rund um Mario J. Müller, Philipp Pölzl und Florian Wagner. Der dritte Preis ging an das Welser Insektenzucht-Unternehmen Reploid, das dieses Jahr unter anderem mit einer achtstelligen Finanzierung und einer Übernahme auffiel.

Kategorie Corporate Innovation

In der Kategorie Corporate Innovation setzte brutkasten dieses Jahr einen Schwerpunkt auf den erfolgreichen Einsatz von Künstlicher Intelligenz in etablierten Unternehmen. Die Redaktion nominierte dazu fünf herausragende Personen, die dieses Jahr in dem Bereich auf sich aufmerksam machten, für den Innovator of the Year. Auch in dieser Kategorie konnte sich ein Nominierter in der Community eindeutig durchsetzen.

Die „Innovator of the Year“-Kategorie Corporate Innovation wurde durch BCG unterstützt.

vl. Ann-Kathrin Salmen (brutkasten), Sulejman Ganibegović (Keba Digital), Michael Harnisch (BCG) und Martin Pacher (brutkasten) | (c) brutkasten / Tobias Gärtner

Der Sieg ging an Sulejman Ganibegović, CEO von Keba Digital. Die dieses Jahr neu geschaffene Software-Einheit des Linzer Industrieautomatisierungs-Unternehmens Keba entwickelt industrietaugliche KI-Lösungen, die auch ohne Kopplung an Keba-Hardware vertrieben werden können. „Es war für mich ein durchaus emotionaler Moment, als mein Name aufgerufen wurde und ich habe kurz gebraucht. Aber dieser Award ist nicht nur für mich, sondern für das gesamte Team“, kommentiert Ganibegović.

Auf den zweiten Platz kam Andreas Kranabitl, Geschäftsführer von Spar ICS, das KI unter anderem in der Absatzprognose für Spar einsetzt. Der dritte Platz ging an Gerhard Dimmler, CTO von Engel, wo mit dem Projekt “Inject AI” ein KI-Assistent direkt in die Spritzgießproduktion der Kunden integriert wird.

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