Sie bilden das Rückgrat des Bitcoin-Netzwerks: die Bitcoin-Miner. Denn ihre Aufgabe ist es, neue Blöcke für die Blockchain zu erzeugen und die dafür nötigen kryptografischen Funktionen zu lösen. Wem dies als erstem gelingt, der bekommt als Belohnung 12,5 Bitcoins und zusätzlich noch die von den Nutzern in diesem Block gezahlten Transaktionsgebühren – momentan sind dies rund 20 US-Dollar pro Transaktion. Die Bitcoin-Miner konkurrieren deshalb darum, möglichst viele Blöcke zu erzeugen.
Zig Hashes für eine Transaktion
Doch das ist nicht leicht. Denn die Hashfunktionen bei Bitcoin sind bewusst so gewählt, dass sie nur mit hohem Rechenaufwand zu bewältigen sind. „Das Bitcoin-Netzwerk macht es absichtlich schwer und setzt Regeln – beispielsweise muss der neu erzeugte Hash bestimmte Anfangsziffern besitzen“, erklärt Moritz Jäger von Northern Bitcoin. Dadurch muss ein Rechner unzählige Hashs durchprobieren, bis er einen findet, der diesen Regeln entspricht.
Der Miner, der die meisten Hashs in kurzer Zeit durchtesten kann, hat die größte Chance, den neuen Block als erster fertigzuhaben. Um möglichst hohe Hashraten zu erzielen, nutzen Bitcoin-Miner daher spezielle Prozessoren, die auf Hashing-Operationen spezialisiert sind. Aber selbst mit höchster Rechenleistung und neuesten Prozessoren dauert es momentan rund zehn Minuten, bis ein neuer Block erzeugt und an die Blockchain gehängt werden kann.
Nach Schätzungen von Alex de Vries, einem niederländischen Experten für Kryptowährungen, wurden im März 2018 im gesamten Bitcoin-Netzwerk rund 26 Trillionen Hashing-Operationen pro Sekunde durchgeführt. In der gleichen Zeit wurden aber nur jeweils zwei bis drei Transaktionen prozessiert. Der Erfinder des Bitcoin-Prinzips, Satoshi Nakamoto, verglich deshalb das Bitcoin-Mining mit der mühevollen Goldgewinnung – daher der Begriff „Mining“. „Nur das in diesem Fall Prozessorzeit und Strom aufgewendet werden müssen“, so Nakamoto.
So viel Energie wie ein ganzes Land
Und genau hier liegt ein Problem des Bitcoin-Systems: Es verbraucht enorme Mengen Energie. Nach Schätzungen von de Vries benötigt jede Bitcoin-Transaktion zurzeit rund 300 Kilowattstunden Strom allein für die Prozessoren – das entspricht dem Monatsverbrauch eines durchschnittlichen niederländischen Haushalts. Hochgerechnet könnte das Bitcoin-System bis Ende 2018 sogar ein halbes Prozent des Weltstromverbrauchs ausmachen.
Etwas differenzierter sieht es die Energieexpertin Katrina Kelly-Pitou von der University of Pittsburgh. Sie schätzt den Verbrauch des Bitcoin-Minings auf rund 30 Terawatt pro Jahr. „Das ist zwar eine Menge, aber nicht exorbitant viel“, betont sie. „Das klassische Bankensystem verbraucht im Jahr sogar 100 Terawattstunden.“ Und auch andere Datenzentren – Stichwort Facebook, Google und Co – seien echte Energiefresser.
Nach Ansicht von Kelly-Pitou ist bei der Diskussion um Bitcoin und Energie weniger der Stromverbrauch als solches entscheidend, sondern vielmehr die Frage, woher die Energie für das Bitcoin-Mining kommt…
Nadja Podbregar
Stand: 31.08.2018
