Innerhalb der steilen Klimakosten der Kryptowährung

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Am 12. Mai hat Tesla-Chef Elon Musk auf Twitter angekündigt dass das Unternehmen die Verwendung von Bitcoin bei Fahrzeugkäufen aussetzen würde. Als Grund für die Entscheidung nannte Musk Bedenken hinsichtlich der Emissionen fossiler Brennstoffe beim Abbauprozess.

Obwohl Musks Ankündigung angesichts seiner Geschichte der Unterstützung von Bitcoin überraschend kam, werden die Nachhaltigkeitsprobleme der Kryptowährung und anderer Formen dezentraler digitaler Währungen von Wissenschaftlern und Forschern seit Jahren umfassend dokumentiert. Und mit dem jüngsten Boom von nicht fungiblen Token (NFTs), einzigartigen digitalen Assets, die von Kryptowährungsblockketten wie Ethereum unterstützt werden, haben die Bedenken hinsichtlich der Umweltauswirkungen von Krypto nur noch zugenommen.

Oberflächlich betrachtet mag es unwahrscheinlich erscheinen, dass digitale Währungen signifikante CO2-Fußabdrücke haben. Aber Kryptowährungs-Mining, der Prozess, bei dem neue Kryptoeinheiten in Umlauf gebracht werden, ist sehr kohlenstoffintensiv – das gesamte Bitcoin-Netzwerk verbraucht mehr Energie als viele Länder jährlich. Und da der Klimawandel weiterhin eine große Bedrohung darstellt, gibt die Verschwendung von Kryptowährungen laut Finanzökonom Alex De Vries zunehmend Anlass zur Sorge.

„Wir müssen dekarbonisieren“, sagt De Vries, der ein viel zitiertes Bitcoin-Energieverbrauchsindex. „Das ist sozusagen das Hauptziel, das wir als Menschheit in den kommenden Jahrzehnten oder auch nur im kommenden Jahrzehnt erreichen müssen. Und wir können es uns jetzt nicht wirklich leisten, Systeme zu haben, die unsere Energieeffizienz senken.“

Verschwenderische Arbeit

Der hohe Energieverbrauch von Kryptowährungen wie Bitcoin und Etherium wird hauptsächlich auf das Proof-of-Work-Protokoll zurückgeführt, das ihre Mining- und Transaktionsprozesse regelt. Laut dem Umweltökonom Benjamin Jones belohnt diese Proof-of-Work-Struktur diejenigen, die viel Energie verbrauchen, die größtenteils aus nicht erneuerbaren Quellen stammt.

Kryptowährungs-Mining ist der Prozess der Aktualisierung des öffentlichen Hauptbuchs der Krypto-Transaktionen, bekannt als Blockchain. In einem Proof-of-Work-System aktualisieren Miner die Blockchain und verifizieren Transaktionen als legitim, indem sie ein beliebiges numerisches Puzzle für eine hexadezimale Lösung, einen sogenannten Hash, lösen. Wenn ein Miner der erste ist, der erfolgreich Transaktionen im Wert von 1 MB (oder einen Block in der Kryptowährungs-Blockchain) abbaut, wird er mit völlig neuen Coins belohnt, die eine neue Währung für das Netzwerk generieren. Um als erster nach dem Hash zu suchen, verwenden Miner in ihrem Rechenprozess extrem hochwertige und energieintensive Hardware. Wie Jones es beschreibt, führt dies zu einer Situation, in der Menschen eine enorme Menge an Energie verbrauchen, um einen Block in der Kette abzubauen, aber nur eine Person dafür belohnt wird.

„Sie haben viel Energie verschwendet, weil nur eine Person für ihre Mühe belohnt wird, aber es könnten 10.000 Leute geben, die versucht haben, nach der Zahl zu suchen, und die ganze Energie ist gleich Null“, sagt Jones. “Es wurde verwendet und bringt diesem Bergmann keinen Wert, und dann geht es weiter zum nächsten Spiel.”

Die meisten Bitcoin-Bergbauanlagen werden mit Kohlestrom betrieben, sodass der Energieverbrauch des Bergbaus erhebliche CO2-Emissionen verursacht. Im vergangenen Jahr untersuchte Jones, wie der Bitcoin-Mining zur Luftverschmutzung und zu Gesundheitsschäden beitrug. Seine Erkenntnisse angegeben dass im Jahr 2018 jeder abgebauten Bitcoin im Wert von durchschnittlich 49 bzw. 37 Cent an Klimaschäden in den USA bzw. in China gekostet hat. Im Dezember dieses Jahres gab es eine Zeit, in der jeder Bitcoin im Wert von Bitcoin in den USA genau einen Dollar im Wert von Klimaschäden verursachte.

Neben seinem enormen Energieverbrauch erzeugt das Bitcoin-Mining aufgrund der schnellen Fortschritte bei der Mining-Hardware auch eine erhebliche Menge an Elektroschrott. Die meisten Mining-Hardware sind Chips, die ausschließlich auf das Mining spezialisiert sind und mit der Entwicklung neuer Hardware schnell veraltet sind. De Vries sagt, er schätzt, dass das Bitcoin-Netzwerk derzeit jährlich etwa 8,40 Kilotonnen Elektroschrott erzeugt.

„Selbst wenn die Energie komplett grün wäre, nehmen wir an, dass dies theoretisch möglich ist“, sagt De Vries. „Diese Systeme werden immer noch ein Problem haben, weil die Leute sehr spezialisierte Geräte verwenden.“

Physisch vs. Digital

De Vries schätzt, dass das gesamte Bitcoin-Netzwerk derzeit etwa 120 Terawattstunden Energie pro Jahr verbraucht und etwa 55 Millionen Tonnen Kohlendioxid pro Jahr erzeugt. Dieser enorme CO2-Fußabdruck, vergleichbar mit dem gesamten CO2-Fußabdruck von Singapur, macht viele Vorteile zunichte, die für Nachhaltigkeit gemacht wurden. Durch die Einführung von Elektrofahrzeugen wurden beispielsweise jährlich rund 52 Tonnen CO2 eingespart.

Der CO2-Fußabdruck des Kryptowährungs-Minings ist so groß, dass er den CO2-Fußabdruck vieler Formen des physischen Bergbaus in den Schatten stellt. Im Jahr 2018 hat Max Krause, Umweltingenieur, der derzeit für das Amt für Umweltschutz arbeitet, veröffentlichte ein Papier Vergleich der Energiekosten für den Abbau von vier Kryptowährungen über einen Zeitraum von zweieinhalb Jahren mit dem Abbau von Metallen wie Gold, Kupfer, Platin und Aluminium.

„Wenn wir an Bergbau denken, denken wir an destruktive oder energieintensive Prozesse“, sagt Krause. „Welche anderen Rohstoffe oder Mineralien können wir uns also ansehen und mit diesen Kryptowährungen vergleichen, wie viel Energie für den Dollarwert der erzeugten Ware verbraucht wird.“

Krause stellte fest, dass der Abbau aller vier untersuchten Kryptos (Bitcoin, Ethereum, Litecoin und Monero) mehr Megajoule verbrauchte, um Vermögenswerte im Wert von einem US-Dollar zu generieren, als der Abbau von Gold und Kupfer. Der Aluminiumabbau verbrauchte mehr Energie pro Dollar als alle Kryptos, was Krause auf die weit verbreitete Verwendung des Metalls und die günstigen Kosten zurückführt. Die Studie schätzt, dass die vier Kryptowährungen im untersuchten Zeitraum für 3-15 Millionen Tonnen CO2-Emissionen verantwortlich waren.

De Vries hat den CO2-Fußabdruck von Bitcoin mit anderen Zahlungsmethoden verglichen und sagt, dass die Vergleiche die Ineffizienz und Verschwendung von Krypto zeigen. Zum Beispiel hat eine einzelne Bitcoin-Transaktion den gleichen CO2-Fußabdruck von über einer Million VISA-Kreditkartentransaktionen. Ein weiterer Vergleich, den er anstellte, war eine Papierbanknote im Wert von 10 Pfund; über 10 Jahre produziert die Banknote 46 Gramm Kohlenstoff. De Vries schätzt diese Zahl auf etwa 0,087% des CO2-Fußabdrucks einer Bitcoin-Transaktion.

Nachhaltige Ausgaben

So schlimm die Umweltauswirkungen von Bitcoin auch erscheinen mögen, es gibt alternative Kryptowährungen, die nach einem viel nachhaltigeren Modell laufen. Diese Blockchains wie Cardano und Polkadot verwenden ein alternatives Protokoll, das als Proof-of-Stake bekannt ist. Dieses Modell belohnt Miner nicht für die Menge an Rechenleistung, die sie auf die Art und Weise ausüben, wie es das Proof-of-Work-Modell tut; Stattdessen ermöglicht es ihnen, basierend auf dem Anteil ihrer Münzen zu minen. Da die während des Mining-Prozesses verbrauchte Energie für die Ergebnisse, die die Miner erzielen, im Wesentlichen irrelevant ist, verbrauchen Proof-of-Stake-Währungen laut Jones nur einen Bruchteil der Leistung ihrer Proof-of-Work-Gegenstücke.

„Die Frage ist also, werden wir zu (Proof-of-Stake) übergehen, und wenn wir dies tun, könnte dies einige der externen Auswirkungen und Probleme von Kohlenstoff und Energie angehen“, sagt Jones.

Kürzlich Ethereum angekündigte Pläne „in den kommenden Monaten“ auf eine Proof-of-Stake-Struktur umzustellen. Dieser Schritt, der kein festes Umsetzungsdatum hat, würde den aktuellen CO2-Fußabdruck der Kryptowährungen massiv reduzieren; Laut De Vries hat es das Potenzial, den Energieverbrauch von Ethereum um 99,9 Prozent zu senken und dazu beizutragen, NFTs nachhaltig zu machen.

Obwohl De Vries für die Zukunft von Ethereum hoffnungsvoll ist, sagt er, dass die Leute derzeit die Verwendung alternativer Kryptowährungen für ihre NFTs in Betracht ziehen sollten, da es unwahrscheinlich ist, dass der Übergang bis Anfang nächsten Jahres stattfindet. In der Zwischenzeit gibt es keine Pläne für Bitcoin, zum Proof-of-Stake überzugehen, und De Vries sagt, dass die Situation, wenn diese Änderung nicht bald eintritt, möglicherweise ein Eingreifen der Regierung erforderlich macht, um mit der Regulierung von Kryptowährungsnetzwerken zu beginnen. Für normale Leute, die an der Verwendung von Kryptowährung interessiert sind, ist es laut De Vries wichtig, dass sie zumindest überlegen, wie diese Systeme andere Gewinne bei der Reduzierung der CO2-Emissionen negieren.

„Es ist eine schwierige Frage“, sagt De Vries. „Es ist immer ein Kampf. Wir wollen etwas tun, das für die Welt richtig ist, aber gleichzeitig wollen die Leute einfach nur Geld verdienen.”


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