Sie sagen, es braucht Geld, um Geld zu verdienen; Um Profit vom Bitcoin-Mining zu betreiben, müssen Sie Miningausrüstung kaufen und vor allem Ihre Stromrechnung bezahlen. Da immer mehr Bergleute dem Bitcoin-Netzwerk beitreten, befürchten einige, dass die vom Mining verbrauchte Strommenge negative Auswirkungen auf die Umwelt haben wird. Andere glauben, dass die Vorteile des Bitcoin-Minings die Kosten für die digitale Währung übersteigen.

Bitcoin-Mining und Energieverbrauch

Neue Bitcoins werden durch einen Prozess namens "Mining" erzeugt, bei dem Computer Energie und Rechenressourcen aufwenden, um ein schwieriges mathematisches Problem zu lösen, das einen kürzlichen Block von Bitcoin-Transaktionen bestätigt. Der Miner, der das mathematische Problem löst, fügt den Block der Blockchain hinzu und erhält neu geprägten Bitcoin. Die Schwierigkeit des mathematischen Problems hängt davon ab, wie viel Rechenleistung das Netzwerk insgesamt hat. Wenn das Bitcoin-Netzwerk mehr Miner anzieht, steigt der Schwierigkeitsgrad des Prozesses, und in der Regel steigt auch die Energiemenge, die eine ein Miningrig verbraucht.

Das Bitcoin-Netzwerk verbraucht derzeit etwa 2,55 Gigawatt (GW) Strom pro Jahr; Im Vergleich dazu hat das gesamte  irische Land einen durchschnittlichen Stromverbrauch von 3,1 GW und Österreich einen durchschnittlichen Stromverbrauch von 8,2 GW pro Jahr. Im vergangenen Jahr stieg die geschätzte Menge TwH, die das Bitcoin-Netzwerk pro Jahr verbraucht, um 413,37 Prozent. Im Vergleich zu Ländern wie der Tschechischen Republik verbraucht das Bitcoin-Netzwerk 102,3 Prozent des gesamten jährlichen Stromverbrauchs des Landes.  

BTC

Der Datenberater und Blockchain-Spezialist Alex De Vries glaubt, dass die Menge an Energie, die Bitcoin-Mining verbraucht, problematisch ist. In einer kürzlich in Joule veröffentlichten Studie hat De Vries herausgefunden, dass die durchschnittliche Menge an Strom, die pro Bitcoin-Transaktion verbraucht wird, 300 kWh beträgt und dass neue Miner dem Netz beitreten - und die Prozessschwierigkeiten steigen - diese Zahl hat das Potenzial bis Ende 2018 900 KwH zu erreichen.

De Vries sagte Cointelegraph, dass, obwohl die Gesellschaft die Veränderungen, die durch Bitcoin-Mining an der Umwelt vorgenommen werden, nicht abgesehen werden kann, die Miningbetriebe der Welt nicht dazu beitragen, ihren Klima- und Umweltzielen näher zu kommen:

"Wir wissen, dass Mining mit Kohle-Strom, aber auch mit erneuerbaren Energien betrieben wird. Im letzteren Fall wissen wir nicht, was wir verdrängen, und erneuerbare Energie hat auch niemals einen lebenslangen CO2-Fußabdruck. Hier gibt es mehr zu tun, aber es gibt sicherlich Auswirkungen. Je mehr Energie Bitcoin verbraucht, desto mehr wird es die Umgebung beeinflussen - was wiederum Auswirkungen auf alle haben wird. Es hilft uns nicht, unsere Klimaziele zu erreichen."

Es gibt eine Grauzone, wenn es darum geht herauszufinden, wie Bitcoin Mining die Umwelt beeinflusst. Obwohl ein Teil des Stroms aus Kohle gewonnen wird, geben Miningbetriebe in der Regel selbst keine CO2-Emissionen frei. Nur weil die Bergleute die physischen Auswirkungen des Minings auf die Umwelt nicht sehen, sollten die Menge der verbrauchten Ressourcen und die damit verbundenen Ersatzkosten für sich genommen besorgniserregend sein.

Hash-Rate und Energieverbrauch

Die Menge an verbrauchtem Energie, die Mining benörtigt, scheint zuzunehmen. Da Mining-Ausrüstung Blöcke besser lösen kann, erhöht sich der Stromverbrauch jedes Mining-Rigs. Um der Konkurrenz immer einen Schritt voraus zu sein, sind Miner immer auf der Suche nach Mining Equipment mit einer höheren Hashrate. Die Hashrate ist die Geschwindigkeit, mit der der Miner Antworten auf das mathematische Problem geben kann. Je höher die Hash-Rate, desto schneller kann man die Antwort auf das Problem erraten.

Zuerst war das Problem einfach genug, um von einer Standard-CPU gelöst zu werden, aber als mehr Miner dem Netzwerk beitraten und das Problem schwieriger wurde, fanden die Miner, dass GPU besser zur Lösung des Problems geeignet waren. Nur wenige Jahre später waren FPGAs und dann ASICs- anwendungsspezifische integrierte Schaltungen - besser geeignet als GPUs, um einen Block zu lösen.

Mining

Andere, wie der Unternehmer und ehemalige Google-Informationssicherheitstechniker Marc Bevand, glauben, dass die Menge an Energie, die das Mining verbraucht, weitere Innovationen in Form von erneuerbaren Energien verursachen wird. Bevand ist der Ansicht, dass der Energieverbrauch letztendlich zu geringeren Kosten erneuerbarer Energie für die Gesellschaft führen wird:

"Weil Bergleute so sensibel auf Strompreise reagieren, drängen sie Energieversorger oft dazu, erneuerbare Energien zu entwickeln, die heute die billigste Energiequelle sind. Zum Beispiel sind in China viele Miner in der Provinz Sichuan wegen seiner reichlich vorhandenen Wasserkraft. Ein anderes Beispiel ist ein australischer Unternehmer, der eine 20 Megawatt (MW) solarbetriebene Mining-Farm baut. Wenn der Energieverbrauch von Kryptowährungskunden weiter steigt, wird dies die Kosten der erneuerbaren Energien für die Gesellschaft insgesamt senken (erhöhte Nachfrage → mehr F & E → mehr Kapazität und höhere Effizienz → niedrigere Kosten durch Skaleneffekte)."

Aufgrund der Stromkosten haben die Miner sich bereits auf die Suche nach einer billigeren Energiequelle gemacht. Unternehmen haben nach Orten wie Kanada und der Provinz Sichuan gesucht, wo Strom normalerweise billiger ist. Da Miner Anreize haben, billigen Strom zu nutzen, führt dies zu mehr Forschung und Entwicklung im Energiebereich. Auf lange Sicht sollte dies die Stromformen für die gesamte Gesellschaft billiger machen, da Innovationen in Energie gemacht werden.

Kosten

Der Preis der Netzwerksicherheit

Obwohl die Menge an Energie, die Miningbetriebe verbrauchen nicht unbemerkt bleibt, glauben einige, dass die Vorteile des Minings - Netzwerksicherheit - die negativen externen Effekte wie den Stromverbrauch überwiegen.

Das Bitcoin-Netzwerk ist durch einen Consensus-Algorithmus gesichert, der als Proof-of-Work (PoW) bezeichnet wird. Bergleute erhalten neu geprägten Bitcoin und Transaktionsgebühren für die Lösung eines Blocks, die Sicherung des Netzwerks in dem Prozess. Wenn ein Miner nicht in der Lage ist, den kryptografischen Beweis zu lösen, würden Blöcke der Transaktionshistorie der Blockchain nicht hinzugefügt und die Blockchain-Technologie würde als Ganzes ungültig gemacht werden; Wenn die Blöcke nicht gelöst und der Kette von Miner hinzugefügt wurden, würde keine Aufzeichnung der Transaktionshistorie erstellt. Die Kosten, die für diese Netzwerksicherheit zu zahlen sind, sind die großen Energiemengen, die ein PoW-Konsens verbraucht.

Cypherpunk Jameson Lopp benutzte Twitter , um zu zeigen, wie er sich über Bitcoins Energieausgabenproblem fühlt. Lopp ist der Ansicht, dass die Stromkosten, die durch den Bitcoin-Mining entstehen, einfach eine Steuer sind, die für die Netzwerksicherheit bezahlt werden muss.

Der Wirtschaftsforscher Vasily Sumanov glaubt auch, dass Energie-Ineffizienz und Verschwendung derzeit der Preis ist, den wir zahlen, um Blockchain-Experimente durchzuführen:

"Ein höherer Energieverbrauch hängt nicht nur mit der Umweltverschmutzung zusammen, sondern auch mit der höheren Sicherheit eines Distributed Ledgers, der für die Speicherung und den Transfer von Wert bestimmt ist. Ich habe das starke Gefühl, dass dies eine vorübergehende Situation ist, und in Zukunft wird die Bitcoin-Energieeffizienz als eine Funktion des Transaktionsvolumens und des Energieverbrauchs als Folge der Einführung von Lightning Network steigen."

"Sehen Sie sich nur eine andere Branche an, zum Beispiel Autos oder elektronische Geräte - ihre Umweltverschmutzung und Energiekosten nahmen im Laufe der Zeit erheblich ab, als sich diese Industrien entwickelten. Warum erwarten die Menschen von Anfang an eine hohe Energieeffizienz des Bitcoins? Es ist erst 9 Jahre alt."

Consensus-Algorithmus

PoW ist derzeit die beliebteste Form des Konsenses in einem Blockchain-Netzwerk. Bevor die Transaktionen überprüft werden, müssen die Miner kryptografische Beweise lösen. Es ist jedoch auch die energieintensivste Form des Konsenses. Alternativen, die weniger Energie verbrauchen, wie Proof-of-Stake und das Lightning Network , werden entwickelt, um Blockchain-Netzwerke effizienter zu machen.

In den meisten Fällen wurden diese Innovationen jedoch nicht offiziell eingeführt. Bitcoin befindet sich noch in einem frühen Stadium und ist noch nicht einmal 10 Jahre alt, und im Laufe der Geschichte ist es nicht ungewöhnlich, dass Technologien in ihrem Anfangsstadium nicht optimal sind.

Verbesserung der Effizenz

Gleichzeitig arbeiten Menschen an Lösungen für diese Netzwerkprobleme. Das Ethereum-Netzwerk sucht nach Proof-of-Stake-Lösungen, um seine Effizienz zu steigern und gleichzeitig den Stromverbrauch zu senken. Das Bitcoin-Netzwerk möchte das Lightning Network implementieren. Aber bis diese Lösungen ihre Testphase verlassen und live gehen, wird PoW weiterhin für seinen Stromverbrauch kritisiert.

Sobald der Stromverbrauch des Bitcoin-Netzwerks optimiert ist, wird die Gesamteffizienz des Bitcoin-Netzwerks steigen. In einer wissenschaftlichen Arbeit mit dem Titel Banking on Blockchain: Kosteneinsparungen dank der Blockchain-Technologie, Luisanna Cocco, Andrea Pinna von der Fakultät für Elektrotechnik und Informatik der Universität von Cagliari haben herausgefunden, dass Bitcoin seine Wirtschaftlichkeit, Betriebseffizienz, und Service-Effizienz, bevor es wirklich globale Finanzinfrastrukturen optimiert.        

"Zusammengefasst zeigen alle unsere Ergebnisse, dass die Gesamteffizienz des Bitcoin-Systems nur dann steigen kann, wenn die Hauptbeschränkungen überwunden sind: die geringe Anzahl von Transaktionen pro Block und die zu hohe Rechenleistung, die es derzeit benötigt."

Bitcoin ist nützlich für sein transparentes Hauptbuch, sichere Datenspeicherung und Benutzer-Ermächtigung-Eigenschaften, aber wird mit der Massenannahme kämpfen, bis es Skalierbarkeit und Energieverbrauchprobleme aussortieren kann. Die Gesamtmenge an Bitcoin, die es jemals geben kann, beträgt 21 Millionen. Da Mining Rigs mehr Energie verbrauchen, fallen den Minern höhere Stromrechnungen zu, und die Belohnung für Bitcoin-Mining sinkt. Schließlich wird der Profit aus dem Bitcoin-Mining alleine nicht ausreichen, um die Stromkosten zu decken. n Zukunft müssen die Miner ihre Stromkostenzahlung mit Geld aus den Transaktionsgebühren, die sie für die Unterzeichnung eines Blocks erhalten, ergänzen.

Sind die Energieausgaben es wert?

Obwohl einige Leute glauben, dass die Menge an Energie, die sie verbrauchen, problematisch ist, ist es schwierig zu messen, wie viel von der Gesellschaft von Bitcoin profitiert. Bevand sagte Cointelegraph:

Das "Beantworten" der Frage: Bitcoins Energieverbrauch es wert? " ist sehr subjektiv, weil wir keine harten Daten haben, die messen, wie viel Bitcoin der Gesellschaft hilft. Wie viele Venezolaner benutzen es, um der Inflation zu entkommen? Wie viele Familien verwenden es für internationale Überweisungen und vermeiden damit die durchschnittliche Gebühr von 7,13 Prozent der Überweisungsanbieter? Wie viele Bitcoin-Millionäre haben ihren neuentdeckten Reichtum an Wohltätigkeitsorganisationen zurückgegeben? Wir haben nicht viele Daten für eine dieser Fragen. Ich glaube nicht, dass das derzeitige Niveau des Energieverbrauchs besorgniserregend ist. Wir sind nur bei 0,2-0,5 Prozent des weltweiten Stromverbrauchs Wie Forscher von Morgan Stanley in ihren Berichten sagten, sind Krypto-Miner derzeit nur ein "Blip auf dem Radar."

Bis jetzt gibt es keine Möglichkeit, quantitativ zu messen oder zu wissen, wie viele Menschen Bitcoin verwenden, wofür sie es verwenden und ob es ihr Leben besser macht. Aber Einzelpersonen wie Bevand und Unternehmen wie Morgan Stanley sagen, dass es keinen Grund zur Sorge gibt, da Bitcoin-Mining einen so geringen Anteil am gesamten Stromverbrauch der Welt verbraucht.

Innovation ist unerlässlich

Auch wenn wir den Preis, den Bitcoin Mining mit bloßem Auge auf unsere Umwelt nimmt, nicht sehen können, besteht kein Zweifel daran, dass das Bitcoin-Netzwerk seinen Energieverbrauch reduzieren muss, bevor die Bitcoin-Blockchain eine Massenannahme erfährt. Es wäre nicht überraschend zu sehen, dass eine Regulierungsbehörde Richtlinien und Vorschriften für Miner aufstellt, um den Stromverbrauch zu kontrollieren / zu reduzieren.

Weil Bitcoin-Miners so sensibel auf den Strompreis reagieren, sollte dies F & E im Energiebereich vorantreiben und effizientere Energielösungen produzieren. Es ist schwierig, die positiven und negativen Externalitäten von Bitcoin zu verstehen, daher ist es schwer zu sagen, ob die Menge der verbrauchten Energie wirklich "es wert ist". Wenn jedoch die Menge an Strom, die beim Mining verbraucht wird, nicht unter Kontrolle gehalten oder effizienter gemacht wird, ist es möglich, dass die Auswirkungen auf die Umwelt unumkehrbar werden, sobald die negativen Auswirkungen des Bitcoin-Abbaus erkannt werden.

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