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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Natascha Fürst und Lisa-Marie Fassl © Female Founders

Defence, Security & Resilience waren 2025 laut Dealroom und NATO Innovation Fund der am schnellsten wachsende VC-Sektor Europas, nach KI. 2025 flossen laut PitchBook weltweit rund 49,9 Milliarden US-Dollar in den Sektor, fast doppelt so viel wie im Jahr davor. Europäische Startups aus den Bereichen Defence, Security & Resilience sammelten laut Dealroom und NATO Innovation Fund 2025 insgesamt 8,7 Milliarden US-Dollar ein, ein Allzeithoch. Damit macht Verteidigung mittlerweile 13 Prozent des gesamten europäischen VC-Fundings aus. Vor 2020 waren es noch unter einem Prozent.

Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage, wer in diesem schnell wachsenden Markt eigentlich mitbaut und wer dabei außen vor bleibt. Im Böglerhof luden Natascha Fürst, Geschäftsführerin von Female Founders, und Lisa-Marie Fassl, General Partner bei Fund F, zu einer Session ein, die genau diese Frage stellte. Die Kernthese: Echte europäische Souveränität und der Schutz kritischer Infrastrukturen seien ohne die aktive Führung von Frauen nicht zu erreichen.

Zwei Perspektiven prägten den Abend vor allem für die Startup-Szene: die geopolitische Analyse von Women-in-Defense-Tech-Founderin Eveline Beer und das finanzielle Plädoyer von Fund-F-Investorin Lisa-Marie Fassl. Außerdem diskutierten auf dem hochkarätigen Panel Katharina Rogenhofer (Geschäftsführerin Kontext Institut), Antonella Mei-Pochtler (EFA-Vizepräsidentin), Monika Unterholzner (stellvertretende Generaldirektorin der Wiener Stadtwerke) und Sabine Gromer (Gründerin Magnolia Tree Consulting).

Die Female Founders Veranstaltung im Böglerhof am European Forum Alpbach © Female Founders

Ein strategisches Kapazitätsproblem für Europa

Für Eveline Beer, CEO und Mitgründerin von Women in Defense Tech, ist die mangelnde Einbindung von Frauen in Sicherheits- und Verteidigungsfragen kein moralisches Wohlfühlthema mehr. „Wir neigen dazu, dies als Diversitätsproblem zu bezeichnen. Ich denke, wir müssen anfangen, es als ein Fähigkeitsproblem zu benennen“, stellte Beer klar. Wenn Europa angesichts massiver Fachkräfte- und Innovationslücken die Hälfte seines Talentpools ignoriere, schwäche dies direkt die europäische Handlungsfähigkeit, fügt sie hinzu.

„Es gibt keine Infrastruktur ohne Verteidigung, und es gibt keine Verteidigung ohne Infrastruktur“, sagt Beer. Sicherheit werde heute maßgeblich davon bestimmt, ob Energienetze resilient sind, ob Europa die Kontrolle über seine Daten behält, kritische Komponenten selbst produzieren kann und Zugriff auf Rohstoffe hat. Frauen dürften in diesem Transformationsprozess nicht mehr nur als passive Schutzbedürftige in Krisen verstanden werden. „Frauen müssen diese Systeme bauen, sie finanzieren, sie verwalten und sie leiten“, forderte Beer. Es gehe am Entscheidungstisch letztlich um Macht und demokratische Mitbestimmung.

Startups und Kapitalströme als geopolitischer Hebel

Hier kommt die Schnittstelle zum Risikokapital ins Spiel. Lisa-Marie Fassl machte deutlich, dass Technologieentwicklung die Handschrift ihrer Schöpfer:innen trägt. Werden Frauen vom Aufbau kritischer Technologien ausgeschlossen, profitieren sie auch nicht von deren gesellschaftlichem Nutzen. Hierbei ginge es nicht nur um Gründerinnen, sondern auch um Investorinnen. „Frauen investieren in andere Dinge“, sagt sie. Es ginge Frauen neben finanziellen Faktoren auch um soziale oder ökologische Wertschöpfung. Fassl fordert, Kapitalströme gezielt als strategisches Steuerungselement einzusetzen: „Die Zukunftsszenarien wachsen dort, wo das Geld fließt.“

Als Beispiel aus ihrem eigenen Portfolio, das ausschließlich Startups mit mindestens einer Gründerin umfasst, nennt Fassl das luxemburgisch-britische Startup Uplift360. Das Unternehmen entwickelt ein chemisches Verfahren zum Recycling von Carbonfasern und Kevlar, zwei Materialien, die etwa aus alten Windkraft-Rotorblättern beziehungsweise aus militärischer Schutzausrüstung stammen und in der Rüstungs- und Luftfahrtindustrie stark nachgefragt sind, wie Fassl erläutert. Fund F beteiligte sich Ende 2025 an einer Seed-Runde über 7,4 Millionen Euro für Uplift360, angeführt vom VC-Fonds Extantia und mit weiterer Beteiligung unter anderem des NATO Innovation Fund und von Promus Ventures. Die Investorin beschreibt einen Business Case, der nicht nur ökologisch sinnvoll ist, sondern sich auch als ökonomisch lukrativ erweist.

Natascha Fürst verwies darüber hinaus auf eine Studie der Boston Consulting Group aus dem Jahr 2018. Laut dieser erzielten die untersuchten 350 Startups mit mindestens einer Gründerin über fünf Jahre 78 Cent Umsatz je investiertem Dollar, gegenüber 31 Cent bei Unternehmen ohne weibliche Gründerin. Gleichzeitig erhielten sie im Durchschnitt deutlich weniger Kapital. Fürst argumentiert daraus, dass die aktuell ungleiche Kapitalverteilung auf Gründerteams in Bezug auf Genderdiversität somit ökonomisch schlichtweg unlogisch sei.

Den Tisch verschieben, erweitern und neu bauen

Am Ende der intensiven Debatte im Böglerhof stand Einigkeit in einer Sache: Für einen echten Wandel reiche es nicht mehr aus, auf eine Einladung an die bestehenden Machtzirkel zu hoffen.

Es geht darum, neue Tische zu bauen, bestehende Tische aktiv zu verschieben und international auszuweiten, um strategische Allianzen auf Augenhöhe zu schmieden. Europa könne sich im globalen Ringen um digitale, energetische und militärische Souveränität keine geschlossenen Türen mehr leisten.

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