Wie viel Wasser verbrauchen Kryptowährungen?

Wasserfresser Bitcoin: Das Schürfen von Kryptowährungen verbraucht nicht nur viel Strom, sondern auch enorme Mengen Wasser, wie eine Studie aufzeigt. Demnach benötigt schon die Überweisung eines einzelnen Bitcoins rund 100 Badewannen voller Wasser – größtenteils durch die nötige Kühlung der Hochleistungsrechner. Das aufgeheizte Kühlwasser erwärmt die Gewässer, geht aber auch durch Verdunstung ganz verloren. Beides könne für trockene Regionen und die Ökologie von Gewässern zum Problem werden, so die Forschenden.

Kryptowährungen wie Bitcoin und Ethereum sind beliebt, weil sie auf Blockchain-Transaktionen beruhen und daher ohne Bank auskommen. Die Währungen verbrauchen aber erhebliche Mengen an Energie und Wasser und haben einen gigantischen CO2-Abdruck. Angesichts der globalen Energie- und Wasserkrise ist das ein ernstzunehmendes Problem. „In vielen Teilen der Welt kommt es bereits zu Dürren und Süßwasser wird zu einer immer knapper werdenden Ressource“, sagt der Finanzökonom Alex de Vries von der Vrije Universiteit Amsterdam.

Wofür das Bitcoin-Mining Wasser braucht

Aber warum wird für das Schürfen von Bitcoin und Co Wasser benötigt? Beim Generieren von Bitcoins wetteifern Krypto-Miner um die Lösung von verschlüsselten Gleichungen, sogenannten „Hashs“. Wer sie als erster löst, erhält einen Anteil am Wert von Bitcoin. „Pro Sekunde geben die Schürfer etwa 350 Billionen Antworten ab und verbrauchen dabei enorm viel Rechenleistung ihrer Computer“, erklärt de Vries. Als Nebenprodukt entsteht Wärme.

Die Computer für das Bitcoin-Mining werden daher meist mit Wasser gekühlt, ebenso wie die Kohle- und Gaskraftwerke, die den Strom für die Rechner liefern. Falls die Computer direkt mit Strom aus Wasserkraft betrieben werden, verbraucht das ebenfalls Wasser. Zwar geht nur ein Teil dieses Wassers durch Verdunstung verloren, der Rest wird jedoch aufgeheizt und belastet daher beim Wiedereinleiten die Gewässer und ihre Lebenswelt.

Besonders ineffizient und wenig nachhaltig ist dieser Vorgang, weil das Bitcoin-Mining nur etwa alle zehn Minuten eine richtige Antwort und damit neue Bitcoins generiert. „Die restliche Rechenleistung war unnötig“, sagt de Vries. Um herauszufinden, wie viel Wasser beim Schürfen von Bitcoin auf diese Weise indirekt und direkt verbraucht wird, hat de Vries veröffentlichte Daten der letzten Jahre ausgewertet. Diese enthalten Angaben zum Strom- und Wasserverbrauch beim Bitcoin-Mining bis Mai 2023.

16.300 Liter Wasser für eine Transaktion

Das Ergebnis: Schon eine einzige Transaktion in der Blockchain des Bitcoin verbraucht im Schnitt fast 16.300 Liter Wasser, wie de Vries ermittelt hat. Mit dieser Wassermenge könnte man etwa einen Gartenpool oder rund 100 Badewannen füllen. Eine einzige Bitcoin-Transaktion verbraucht demnach 6,2 Millionen Mal mehr Wasser als eine gängige Überweisung per Kreditkarte. Entsprechend hoch ist der Gesamtverbrauch auf Länder- oder globaler Ebene.

Allein in den USA verbraucht das Bitcoin-Mining jährlich zwischen 93 und 120 Milliarden Liter Wasser und damit etwa so viel wie die US-Hauptstadt Washington DC. In Kasachstan, das in den vergangenen Jahren zu einem globalen Zentrum des Kryptowährung-Minings aufgestiegen ist, verbrauchten Bitcoin-Transaktionen im Jahr 2021 sogar 998 Gigaliter Wasser. Weltweit hat das Schürfen von Bitcoin im Jahr 2021 fast 1.574 Milliarden Liter Wasser benötigt, wie die Berechnungen ergaben.

Tendenz weiter steigend

Und es wird immer mehr: Im Jahr 2020 lag der globale Wasserbedarf noch bei rund 591 Milliarden Liter, 2023 werden es wahrscheinlich rund 2.240 Milliarden Liter sein, berichtet de Vries. „Der Bitcoin-Preis ist kürzlich gestiegen und hat trotz des jüngsten Zusammenbruchs mehrerer Kryptowährungsplattformen den höchsten Stand des Jahres erreicht“, sagt de Vries. Ein Bitcoin ist derzeit mehr als 34.000 Euro wert. „Dies wird gravierende Folgen haben, denn je höher der Preis, desto höher die Umweltbelastung“, so de Vries.

In zentralasiatischen Ländern wie Kasachstan mit einem trockenen Klima ist das Trinkwasser bereits jetzt knapp. Das Schürfen von Bitcoin und anderen Kryptowährungen dürfte die Umweltprobleme durch den Wassermangel dort in den kommenden Jahren noch verschärfen, prognostiziert de Vries. Denn mit fallenden Wasserspiegeln hat die Einleitung aufgeheizten Kühlwassers entsprechend stärkere ökologische Folgen.

Was kann getan werden?

Abhilfe könnten Technologien schaffen, die Kryptowährung nachhaltiger machen. Zum Beispiel könnte statt der gängigen „Hash“-Aufgaben die deutlich effizientere Technik „proof of stake“ zum Schürfen von Bitcoin verwendet werden. Dieses alternative, Rechenzeit sparende Verfahren wurde 2022 bereits für die Kryptowährung Ethereum eingeführt und soll den Energieverbrauch um mehr als 90 Prozent verringert haben.

Zudem könnten die Computer durch die natürliche Kälte in Bergwerken und Fjorden gekühlt oder mit erneuerbaren Energien wie Wind- und Solarkraft oder Geothermie betrieben werden, die kein Wasser benötigen. „In vielen Ländern, einschließlich den USA, ist die Menge an erneuerbarer Energie aber begrenzt“, gibt de Vries zu bedenken. Im Idealfall sollte Kryptomining nur dort betrieben werden, wo ein effizienter und nachhaltiger Betrieb möglich ist. (Cell Reports Sustainability, 2023; doi: 10.1016/j.crsus.2023.100004)

Quelle: Cell Press