Der CO2-Fußabdruck von Bitcoin Mining: Eine Herausforderung für den Kryptowährungssektor und darüber hinaus

Bitcoin hat das Potenzial, die Finanzmärkte zu revolutionieren und genießt erheblichen globalen Einfluss. Allerdings trägt der Energiebedarf des Bitcoin-Minings zu steigenden CO2-Emissionen bei.

Bitcoin, a decentralised digital currency, has garnered immense attention for its potential to revolutionise financial markets. However, a lesser-known aspect of bitcoin is its substantial carbon footprint, embodied in its complex global supply chains. A recent study by Nuri C Onat, Murat Kucukvar and colleagues delves into this critical topic, highlighting the urgent need to factor in the environmental consequences of digital currencies.

Bitcoin, eine dezentralisierte digitale Währung, hat aufgrund seines Potenzials, die Finanzmärkte zu revolutionieren, große Aufmerksamkeit erregt. Ein weniger bekannter Aspekt von Bitcoin ist jedoch sein erheblicher CO2-Fußabdruck, der sich in seinen komplexen globalen Lieferketten widerspiegelt. Eine aktuelle Studie von Nuri C. Onat, Murat Kucukvar und Kollegen befasst sich mit diesem kritischen Thema und unterstreicht die dringende Notwendigkeit, die Umweltauswirkungen digitaler Währungen zu berücksichtigen.

Each bitcoin transaction carries a hefty carbon footprint, roughly equivalent to driving a gasoline-powered car between 1,600 and 2,600 kilometres. This staggering statistic underscores the high environmental cost of each transaction on the network, underscoring the pressing need for solutions to reduce this impact.

Jede Bitcoin-Transaktion verursacht einen erheblichen CO2-Fußabdruck, der in etwa dem Fahren eines benzinbetriebenen Autos zwischen 1.600 und 2.600 Kilometern entspricht. Diese erschütternde Statistik unterstreicht die hohen Umweltkosten jeder Transaktion im Netzwerk und unterstreicht den dringenden Bedarf an Lösungen zur Reduzierung dieser Auswirkungen.

Bitcoin mining relies on the proof of work (PoW) system, where high-performance computers work to verify transactions and secure the blockchain network. This energy-intensive process generates an estimated 63 terawatt-hours (TWh) annually, comparable to the energy consumption of Poland. Given that fossil fuels remain a primary electricity source in many mining regions, this energy use translates directly into greenhouse gas emissions, contributing to global climate change. Notably, these emissions are on par with the annual output of entire nations.

Das Bitcoin-Mining basiert auf dem Proof-of-Work-System (PoW), bei dem Hochleistungscomputer daran arbeiten, Transaktionen zu verifizieren und das Blockchain-Netzwerk zu sichern. Dieser energieintensive Prozess erzeugt jährlich schätzungsweise 63 Terawattstunden (TWh), vergleichbar mit dem Energieverbrauch Polens. Da fossile Brennstoffe in vielen Bergbauregionen nach wie vor eine Hauptstromquelle darstellen, führt dieser Energieverbrauch direkt zu Treibhausgasemissionen und trägt so zum globalen Klimawandel bei. Bemerkenswerterweise entsprechen diese Emissionen dem Jahresausstoß ganzer Nationen.

The study's findings reveal that the United States is responsible for nearly 46 per cent of global bitcoin mining emissions, producing an estimated 15.1 million metric tons of CO₂ annually. Despite regulatory efforts, China remains a major player, both as a significant emitter of bitcoin mining and as a top producer and supplier of bitcoin mining equipment. Kazakhstan and China also contribute substantially, accounting for 20 per cent and 13 per cent of total mining emissions, respectively.

Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass die Vereinigten Staaten für fast 46 Prozent der weltweiten Bitcoin-Mining-Emissionen verantwortlich sind und jährlich schätzungsweise 15,1 Millionen Tonnen CO₂ produzieren. Trotz regulatorischer Bemühungen bleibt China ein wichtiger Akteur, sowohl als bedeutender Emittent des Bitcoin-Minings als auch als führender Produzent und Lieferant von Bitcoin-Mining-Ausrüstung. Kasachstan und China leisten ebenfalls einen erheblichen Beitrag und sind für 20 bzw. 13 Prozent der gesamten Bergbauemissionen verantwortlich.

Due to emissions embodied in the global supply chains of bitcoin mining, regional emission reduction efforts alone may not be sufficient. For example, despite its clean energy grid, Norway faces indirect emissions from bitcoin mining. Around 74 per cent of Norway’s mining-related emissions stem from imported equipment manufactured in regions like China, where carbon-intensive energy sources are prevalent. This highlights the need for mitigation strategies that extend beyond national borders, considering emissions embedded in global trade and supply chains. Additionally, the findings underscore the urgency of shifting away from coal-powered electricity generation, a primary source of greenhouse gases.

Aufgrund der Emissionen in den globalen Lieferketten des Bitcoin-Minings reichen regionale Bemühungen zur Emissionsreduzierung allein möglicherweise nicht aus. Beispielsweise ist Norwegen trotz seines sauberen Energienetzes mit indirekten Emissionen aus dem Bitcoin-Mining konfrontiert. Rund 74 Prozent der bergbaubedingten Emissionen Norwegens stammen von importierter Ausrüstung, die in Regionen wie China hergestellt wird, wo kohlenstoffintensive Energiequellen vorherrschen. Dies unterstreicht die Notwendigkeit von Minderungsstrategien, die über nationale Grenzen hinausgehen und Emissionen berücksichtigen, die in globale Handels- und Lieferketten eingebettet sind. Darüber hinaus unterstreichen die Ergebnisse die Dringlichkeit einer Abkehr von der Kohlestromerzeugung, einer Hauptquelle von Treibhausgasen.

Bitcoin's energy demands exemplify a broader trend among emerging technologies. Advanced artificial intelligence models, for instance, also require vast computational resources during development and operation. As these technologies expand, so too will their carbon footprint, necessitating sustainable approaches across digital sectors. If left unchecked, the energy requirements of these innovations could pose further challenges to global climate mitigation efforts.

Der Energiebedarf von Bitcoin ist ein Beispiel für einen breiteren Trend bei neuen Technologien. Fortgeschrittene Modelle der künstlichen Intelligenz erfordern beispielsweise auch enorme Rechenressourcen während der Entwicklung und des Betriebs. Mit der Ausweitung dieser Technologien wächst auch ihr CO2-Fußabdruck, was nachhaltige Ansätze in allen digitalen Sektoren erforderlich macht. Wenn der Energiebedarf dieser Innovationen nicht kontrolliert wird, könnte er die globalen Klimaschutzbemühungen vor weitere Herausforderungen stellen.

To mitigate these impacts, mining operations could be powered by renewable energy sources, such as solar or wind, to drastically reduce emissions. Policymakers could incentivise or require mining hubs to rely on clean energy, especially in regions with abundant renewable resources.

Um diese Auswirkungen abzumildern, könnten Bergbaubetriebe mit erneuerbaren Energiequellen wie Sonne oder Wind betrieben werden, um die Emissionen drastisch zu reduzieren. Politische Entscheidungsträger könnten Anreize schaffen oder verlangen, dass Bergbauzentren auf saubere Energie setzen, insbesondere in Regionen mit reichlich erneuerbaren Ressourcen.

Furthermore, exploring methods for implementing a carbon tax could help reduce the growing emissions from bitcoin mining. While the decentralised and largely unregulated nature of cryptocurrencies poses challenges to the regulation of carbon taxes, innovative solutions within the crypto space are possible. For example, blockchain technology could be utilised to help lower mining-related carbon emissions.

Darüber hinaus könnte die Erforschung von Methoden zur Einführung einer CO2-Steuer dazu beitragen, die wachsenden Emissionen aus dem Bitcoin-Mining zu reduzieren. Während die dezentrale und weitgehend unregulierte Natur von Kryptowährungen die Regulierung von CO2-Steuern vor Herausforderungen stellt, sind innovative Lösungen im Kryptoraum möglich. Beispielsweise könnte die Blockchain-Technologie genutzt werden, um die bergbaubedingten CO2-Emissionen zu senken.

Tackling emissions associated with bitcoin's entire supply chain is essential. This includes considering the carbon footprint of manufacturing and transporting mining equipment. Transparency in carbon accounting, especially for indirect, so-called Scope 3, emissions could help hold mining operations accountable for both direct and indirect emissions.

Die Bekämpfung der mit der gesamten Bitcoin-Lieferkette verbundenen Emissionen ist von entscheidender Bedeutung. Dazu gehört auch die Berücksichtigung des CO2-Fußabdrucks der Herstellung und des Transports von Bergbauausrüstung. Transparenz bei der CO2-Bilanzierung, insbesondere für indirekte, sogenannte Scope-3-Emissionen, könnte dazu beitragen, Bergbaubetriebe sowohl für direkte als auch indirekte Emissionen zur Rechenschaft zu ziehen.

To reduce the reliance on energy-intensive proof of work systems, the industry could consider adopting alternative consensus mechanisms like proof of stake (PoS), which has a significantly lower energy requirement, offering a viable path toward sustainable digital currency models. However, this is not a simple solution, as various consensus mechanisms can impact bitcoin’s value as a decentralised and trustless financial asset, presenting a challenge often referred to as the blockchain trilemma.

Um die Abhängigkeit von energieintensiven Proof-of-Work-Systemen zu verringern, könnte die Branche die Einführung alternativer Konsensmechanismen wie Proof of Stake (PoS) in Betracht ziehen, die einen deutlich geringeren Energiebedarf haben und einen gangbaren Weg zu nachhaltigen digitalen Währungsmodellen bieten. Dies ist jedoch keine einfache Lösung, da verschiedene Konsensmechanismen den Wert von Bitcoin als dezentralisiertes und vertrauenswürdiges Finanzvermögen beeinträchtigen können, was eine Herausforderung darstellt, die oft als Blockchain-Trilemma bezeichnet wird.

Although bitcoin's carbon emissions are concerning, the global financial system's energy demands in hubs like New York, London and Tokyo are also substantial, relying on energy-intensive servers and supercomputers for transaction processing. Therefore, strategies such as improving data centre efficiency, using renewable energy and advancing cloud computing can help reduce emissions from emerging digital technologies. Yet, as financial transactions grow, finding sustainable ways to reduce the sector's environmental impact remains a pressing challenge.

Obwohl die Kohlenstoffemissionen von Bitcoin besorgniserregend sind, ist der Energiebedarf des globalen Finanzsystems in Zentren wie New York, London und Tokio ebenfalls erheblich, da für die Transaktionsverarbeitung energieintensive Server und Supercomputer erforderlich sind. Daher können Strategien wie die Verbesserung der Rechenzentrumseffizienz, die Nutzung erneuerbarer Energien und die Förderung von Cloud Computing dazu beitragen, die Emissionen neuer digitaler Technologien zu reduzieren. Angesichts der zunehmenden Finanztransaktionen bleibt es jedoch weiterhin eine dringende Herausforderung, nachhaltige Wege zur Reduzierung der Umweltauswirkungen des Sektors zu finden.

There is an urgent need to address bitcoin mining's carbon footprint, not only for cryptocurrency but as a blueprint for managing the environmental impact of digital technologies, including AI as well as the financial sector at large. With coordinated action, the cryptocurrency sector can become a model of sustainability, striking a balance between innovation and environmental responsibility. Addressing bitcoin's emissions, along with those of other emerging technologies, will be critical as we strive to meet global climate targets and mitigate the risks of climate change.

Es besteht dringender Bedarf, sich mit dem CO2-Fußabdruck des Bitcoin-Minings zu befassen, nicht nur für Kryptowährungen, sondern als Blaupause für die Bewältigung der Umweltauswirkungen digitaler Technologien, einschließlich KI, sowie des Finanzsektors insgesamt. Durch koordiniertes Handeln kann der Kryptowährungssektor zu einem Modell für Nachhaltigkeit werden und ein Gleichgewicht zwischen Innovation und Umweltverantwortung herstellen. Die Bekämpfung der Emissionen von Bitcoin wird zusammen mit denen anderer neuer Technologien von entscheidender Bedeutung sein, wenn wir uns bemühen, die globalen Klimaziele zu erreichen und die Risiken des Klimawandels zu mindern.