19.09.2017

Grundwissen: (Krypto-)Mining – einfach erklärt

Wieder einer dieser Krypto-Begriffe: Beim "Mining" werden Bitcoins und Co "geschürft", heißt es. Der Brutkasten erklärt für Einsteiger die Grundzüge.
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(c) fotolia.com - Elnur

Mit dem Kryptowährungs-Boom erlebt auch das Mining gerade einen Hype. Der Begriff kommt aus dem Bergbau – das (Gold-)Schürfen wurde zum Namensgeber. Immer wieder liest man dazu, dass Miner Bitcoins erzeugen. Ganz so einfach ist es jedoch nicht.

Anmerkung: Dieser Beitrag erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Die Erklärungen sind eine starke Vereinfachung der komplexen Materie Mining. Ziel ist es, “Normalverbrauchern” prinzipiell verständlich zu machen, was bei dem Vorgang passiert. Das tun wir anhand des bekanntesten Nutzungsbeispiels: Bitcoin.

+++ Die Wurzeln von Bitcoin (Teil I): Geeks, Punks und Rebellen +++


Der “Abbau” wird immer schwieriger

Eine Goldader: Stößt man auf sie, kann man üblicherweise zunächst mit relativ wenig Aufwand an relativ viel Gold kommen. Nach einiger Zeit ist die Stelle mit der größten Golddichte jedoch ausgeschürft. Es gibt im Berg zwar noch weiteres Gold, aber der Aufwand, es abzubauen wird größer. Diese Erfahrung aus dem Bergbau steht metaphorisch hinter dem Krypto-Mining. Konnte in der Anfangszeit von Bitcoin nach 2009 noch jeder mit seinem Heim-PC Bitcoins “schürfen”, braucht es heute eine enorme Rechenleistung (und massiven Stromverbrauch) um Mining sinnvoll zu betreiben. In Billigstrom-Ländern, allen voran China, gibt es daher mittlerweile riesige Rechenzentren zu diesem Zweck, sogenannte “Mining-Farmen”.


Aber wie funktioniert Mining überhaupt?

Um zu verstehen, warum Bitcoin-Mining immer aufwändiger wird, muss man zunächst wissen, was beim Mining überhaupt passiert. Denn anders, als häufig vereinfachend beschrieben wird, erzeugt man dabei keine Bitcoins. Sondern?

Der Deal: Bitcoin gegen Hash

Damit sich die Bitcoin-Blockchain, und damit das ganze System, betreiben lässt, müssen die einzelnen Blocks – Listen der getätigten Transaktionen – wenn sie “voll” sind, abgeschlossen und “versiegelt” werden (Eine vereinfachte Erklärung zu Blocks gibt es hier). Dazu wird die Information eines gesamten Blocks zu einem einzelnen Code, einer komplexen Zeichenkombination, zusammengerechnet, der deutlich weniger Speicherplatz benötigt – ein sogenannter Hash. Die Liste dieser aufeinanderfolgenden Hashs ist dann die eigentliche Blockchain. Miner übernehmen genau diese Rechenleistung: Sie errechnen die Hashs und werden dafür vom System mit neuen, bisher nicht dagewesenen, Bitcoins belohnt. Mehrere Miner können gleichzeitig an einem Block arbeiten.


Und warum wird Bitcoin-Mining immer aufwändiger?

Die Vorherbestimmung des Satoshi Nakamoto

Dass das so ist, ist seit dem Start von Bitcoin 2009 vorherbestimmt. Bitcoin-Erfinder Satoshi Nakamoto (ein Pseudonym – mehr Information dazu gibt es hier) legte nämlich, wohl in der Annahme, dass die Kryptowährung stark wachsen wird, bestimmte Regeln fest. So ist die Anzahl an Bitcoins, die jemals entstehen können, mit 21 Millionen beschränkt. (Momentan gibt es bereits rund 16,5 Millionen Bitcoins.) Zu Beginn sollten in großer Frequenz neue Bitcoins auf den Markt kommen. Daher gab es am Anfang für Miner 50 Bitcoins pro abgeschlossenen Block. Im Algorithmus ist jedoch festgelegt, dass sich diese Zahl alle 210.000 Blöcke halbiert, sodass mit der Zeit immer weniger neues Krypto-Geld in den Markt gelangt. Derzeit gibt es nur mehr 12,5 Bitcoins pro abgeschlossenem Block.

+++ Die Wurzeln von Bitcoin (Teil 2): Von der Donaumonarchie bis zur Blockchain +++

Der Hash wird immer komplexer

Das ist aber nicht der einzige Grund. Ein weiterer ist für die Miner sogar noch deutlich relevanter. Eigentlich erfordert ein Hash nämlich nicht allzu viel Rechenleistung. Am Anfang reichte ja auch ein Heim-PC aus. Schließlich geht es (im Falle von Bitcoin) darum, einen Megabyte (1 MB) Information (die Größe eines Blocks) zu vercoden. Tatsächlich wird die Anforderung an die Komplexität eines Hashs vom Algorithmus konstant künstlich erhöht. Das geht dann eben so weit, dass inzwischen die besagten riesigen Mining-Farmen für wirklich lukratives Mining notwendig sind. Momentan werden rund 1700 Bitcoins am Tag “geschürft”. Das ergibt sich daraus, dass etwa alle zehn Minuten ein Block zu je 12,5 Bitcoins Belohnung abgeschlossen wird. Diese Zahl wird, durch den Algorithmus vorgegeben, weiter sinken.


Also kann ich als Privatperson nicht (mehr) minen?

Selber minen – Ertrag vs. Stromkosten

Auch wenn die Anforderungen stetig steigen – noch kann man auch als Privatperson dabei sein. Das liegt daran, dass mehrere Miner zugleich an einem Block arbeiten können und die Belohnung anteilsmäßig verteilt wird. Einzelne Miner treten dazu auch sogenannten “Mining Pools” bei. Die haben den Vorteil, dass der Mining-Ertrag berechenbarer und regelmäßiger wird. Entsprechende Anbieter verlangen dafür aber Gebühren. Wichtig bei einem privaten Mining-Rechner ist vor allem die Leistung der Grafikkarte. Natürlich gibt es von mehreren Anbietern zahlreiche spezialisierte Produkte, die entsprechend effizient sind. Dennoch ist das Verhältnis von Stromkosten zu Mining-Ertrag, vor allem in Ländern wie Österreich, mit relativ hohen Stromkosten, nicht (mehr) sehr befriedigend.

Cloud Mining – umstrittene Geldanlage

Aus diesem Grund haben sich einige Anbieter, auch hierzulande, mittlerweile auf sogenanntes “Cloud-Mining” spezialisiert. Dabei betreiben sie eine Mining-Farm und verkaufen Rechenleistung an Individualkunden. Für Nutzer verhält es sich damit also wie mit einer Geldanlage. Kritiker streichen dazu allerdings heraus, dass das System für Kunden nur lukrativ sein kann, solange die Kryptowährungen im Wert steigen. Doch auch dann steige man letztlich besser aus, wenn man statt in Cloud Mining direkt in die Währung investiert.

+++ Grundwissen: Die Blockchain – einfach erklärt +++

Disclaimer: Dieser Beitrag entstand in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung des Bundesministeriums für Wissenschaft, Forschung und Wirtschaft (BMWFW) der Republik Österreich.

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Gründer und CEO Georg Breitenberger am Business Angel Summit | (c) martin pacher / brutkasten

Die Zement-, Beton- und Bauindustrie zählt zu den CO2-intensivsten Industrien weltweit: Laut dem UN Global Status Report ist der Bau- und Gebäudesektor für rund 38 Prozent des globalen CO2-Aufkommens verantwortlich. Während die Nachfrage nach neuen Gebäuden und Infrastrukturen stetig wächst, verursacht die traditionelle Bauweise erhebliche ökologische Probleme. Ein Grund dafür ist der Mangel an kreislaufähigen Technologien, um Baureststoffe effizient zu recyceln und die Emissionen signifikant zu senken.

25 Jahre Erfahrung in der Bauindustrie

Mit ParaStruct ging 2021 ein Unternehmen aus Tirol an den Start, das künftig ungenützte Rohstoffe in der Bauindustrie nutzbar machen und eine Lösung zur nachhaltigen Transformation der Bauindustrie bieten möchte. “Parastructs 3D-Druck- und Recyclingtechnologien ermöglichen es, Bauteile vollständig kreislauffähig zu machen und dabei Kosten und den CO2 Fußabdruck zu senken”, so Gründer und CEO Georg Breitenberger.

Der gebürtige Südtiroler verfügt über 25 Jahre Erfahrung in der Bauindustrie. Bereits während des Bauingenieur-Studiums beschäftigte er sich mit 3D-Druckverfahren in der Bauindustrie. “In diesem Bereich wurden von mir verschiedene Leitprojekte in Ländern wie Taiwan, Schweiz, Deutschland und Italien entwickelt. Um meine Ziele noch besser zu erreichen, habe ich mich 2021 selbständig gemacht”, so der Gründer.

Das Gründungsteam (v. l.n.r. Georg Breitenberger, Freia Ruegenberg, Kilian Rießbeck) mit einem Mitarbeiter | (c) ParaStruct

Zunächst hat er sein Startup als Ein-Personen-Unternehmen (EPU) gegründet. Als er die Recyclingfähigkeit von mineralischen Bindemitteln untersuchen wollte, holte er sich mit Freia Ruegenberg und Kilian Rießbeck zwei weitere Expert:innen im Bereich der anorganischen Chemie als Gründungsmitglieder an Bord.

Die Entwicklung der Materialplattform von ParaStruct

Über die letzten zwei Jahre entwickelte Breitenberger gemeinsam mit seinem Team eine Materialplattform, die biogene und mineralische Reststoffe oder Abfallstoffe der Bauindustrie aufbereitet und durch digitale Fertigungsverfahren, wie 3D-Druck, wiederverwertet.

Konkret handelt es sich dabei um meist feinkörnige organische Materialen wie Holzmehl oder Sägespäne bzw. anorganische Schüttgüter. Diese Abfälle werden mit einem speziellen Bindemittel kombiniert, das wiederum wiederverwendbar ist.

“Bei industriellen Prozessen in der Holz oder Ziegelherstellung entstehen sehr große Mengen an feinkörnigen Abfällen. Das entspricht rund 30 Prozent der gesamten Abfallmenge. Über die Materialplattform bringen wir die Produktionsreststoffe mit den geeigneten Bindemitteln zusammen”, so der Gründer über die Lösung von ParaStruct.

Das 3D-Druckverfahren ist dabei eine Option, aber keine Notwendigkeit. So können die Abfallmaterialen auch konventionell verarbeitet werden. 3D-Druck bietet sich jedoch insofern an, als dass man funktionale und ästhetisch anspruchsvolle Bauteile herstellen kann.

Das Geschäftsmodell und erste zahlende Kunden

ParaStruct plant, seine Technologie durch Lizenzvergabe an bestehende Produzenten zu monetarisieren. Das Startup hat laut dem Gründer bereits 16 Letters of Interest von Unternehmen aus ganz Europa erhalten, die an den innovativen Recyclinglösungen interessiert sind. Zudem zählt das noch recht junge Unternehmen bereits erste zahlende Kunden aus der Stahl- und Betonfertigungsindustrie.

Die Biomaterialien sind vielfältig von der Bauindustrie bis zur Möbelindustrie einsetzbar. Hier handelt es sich um einen Hocker, der für ein italienisches Möbelcluster aus Altholz hergestellt wurde.

“Das Lizenzsystem ist variabel und die Partner können unterschiedliche Bausteine auswählen. Sie zahlen eine Einmalzahlung zu Beginn und eine laufende Lizenzgebühr von fünf Prozent auf den Umsatz”, so der Gründer.

Die Umstellung auf recycelbare Baumaterialien bietet laut Breitenberger enorme Vorteile, insbesondere in Ländern wie Dänemark und den Niederlanden, wo bereits Steueranreize für nachhaltige Bauweisen existieren. In diesem Kontext verweist der Gründer unter anderem auf den Markt für kreislauffähige Materialien. Dieser wird aktuell von der Unternehmensberatung Roland Berger auf 540 Milliarden Euro geschätzt, mit einem jährlichen Wachstum von zwölf Prozent.

Förderungen durch die Austria Wirtschaftsservice

Im Zuge des Aufbaus des Unternehmens wurde Breitenberger gemeinsam mit seinem Team von der Austria Wirtschaftsservice GmbH (aws) unterstützt. So konnte das Unternehmen über das Programm aws Preseed – Deep Tech eine Förderung an Land ziehen.

Im Modul Preseed – Deep Tech werden auf angewandter Forschung und Entwicklung basierende unternehmerische Vorgründungs- und Gründungsvorhaben unterstützt, die durch Erarbeitung eines ersten “proof of concept” bzw. eines Prototypen einer wirtschaftlichen Umsetzung zugeführt werden sollen.

“Durch die aws Preseed-Finanzierung war es möglich, ein qualifiziertes und spezialisiertes Team aufzubauen. Zudem diente sie uns als Referenz bei weiteren Fördergeldgebern im EU-Kontext und bei ersten Testkunden. Auch hat die Unterstützung bei der Strukturierung der Gründungsphase etliche Entscheidungen erleichtert”, so Breitenberger.

Fundraising und die weiteren Pläne von ParaStruct

Anfang Juli nahm Breitenberger am Business Angel Summit in Kitzbühel teil. Einmal pro Jahr treffen sich auf Einladung der Austria Wirtschaftsservice (aws) und der Standortagentur Tirol in dem bekannten Alpen-Städtchen dutzende Business Angels und Startup-Investor:innen zum Austausch über aktuelle Themen und Trends (brutkasten berichtete von Ort).

Wie bereits in den Vorjahren erhielten auch in diesem Jahr wieder zwölf Startups die Chance, an der Netzwerkveranstaltung teilzunehmen – darunter auch ParaStruct. Das Unternehmen konnte sich unter 150 Bewerbern durchsetzen und pitchte gemeinsam mit weiteren elf Startups seine Technologie vor mehr als 130 Business Angels.

“Bis Ende des Jahres wollen wir eine Finanzierungsrunde in Höhe von 600.000 Euro abschließen. Uns wäre es auch wichtig, einen deutschsprachigen Leadinvestor zu finden”; so Breitenberger über die mittelfristigen Pläne von ParaStruct.

Langfristig möchte das Startup bis 2025 den Nutzen seiner Technologie auch in Branchen außerhalb des Baus nachweisen. Zudem will ParaStruct künftig mit dem speziellen 3D-Druckverfahren zur Besiedelung extraterrestrischer Räume wie Mond und Mars beitragen. Unter anderem hat das Startup im Space-Bereich dafür bereits erste Preise gewonnen.



* Disclaimer: Das Porträt entstand im Zuge einer Kooperation mit der Austria Wirtschaftsservice GmbH.

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