Studie ermittelt den Wasserverbrauch von Bitcoin-Transaktionen - Wasser-Fußabdruck überrascht

Kryptowährungen werden häufig für ihren energieaufwändigen Mining-Prozess kritisiert. Das Lösen von mathematischen Gleichungen erfordert eine enorme Rechenleistung. Auch die älteste und nach Marktkapitalisierung größte Kryptowährung Bitcoin steht in der Kritik. Bisher konzentrierte sich die wissenschaftliche Forschung zu den Umweltauswirkungen des Bitcoin-Minings laut einer Analyse von Alex de Vries, Doktorand an der Vrije Universiteit Amsterdam, die in "Cell Reports Sustainability" veröffentlicht wurde, vor allem auf den Energieverbrauch, den CO2-Fußabdruck und die Entstehung von Elektroschrott. Doch die großen Rechenzentren, in denen die Coins geschürft werden, haben nicht nur einen hohen Strom-, sondern auch einen großen Wasserverbrauch, wie die Analyse zeigt.

Direkter und indirekter Wasserverbrauch

Das Wasser, das für den Bitcoin-Mining-Prozess benötigt wird, wird vor allem auf zwei Arten genutzt. Zum einen wird das Wasser direkt vor Ort für Kühlsysteme und die Luftbefeuchtung benötigt. Hier wird zwischen Wasserentnahme (aus Oberflächengewässern oder Grundwasserquellen entnommenes Wasser) und Wasserverbrauch (Wasser, das nach der Entnahme nicht mehr für die Wiederverwendung zur Verfügung steht ) unterschieden. Zum anderen gibt es den indirekten Wasserverbrauch, der mit der Erzeugung des Stroms verbunden ist, der für den Betrieb der Mining-Farmen nötig ist.

Indirekter Wasser-Fußabdruck des Bitcoins

Laut der Analyse "Bitcoin’s growing water footprint" ist der jährliche Wasser-Fußabdruck von Bitcoin von 591,2 Gigaliter im Jahr 2020 um 166 Prozent auf 1.573,7 Gigaliter im Jahr 2021 gestiegen - und das während bereits jetzt weltweit Milliarden Menschen unter Wasserknappheit leiden, die sich in Zukunft noch verschlimmern könnte.

Darüber hinaus sei die Wasserintensität des verbrauchten Stroms von 8,63 Liter pro Kilowattstunde im Jahr 2020 auf 15,0 Liter im Jahr 2021 geklettert, was einem Anstieg von 74 Prozent entspricht. Dabei sei der Großteil dieses Wachstums auf verstärkte Mining-Aktivitäten in Kasachstan seit Ende 2020 zurückzuführen. Im Frühjahr 2021 verbot China das Kryptowährungs-Mining, was zu einer Umsiedlung der Miner führte. Allein in Kasachstan habe sich der Wasserverbrauch der Bitcoin-Miner im Jahr 2020 auf 260,6 Gigaliter belaufen und sei auf 997,9 Gigaliter im Jahr 2021 gestiegen - ein Plus von 283 Prozent.

Der Wasser-Fußabdruck pro auf der Bitcoin-Blockchain verarbeiteter Transaktion habe sich 2020 auf 5.231 Liter belaufen und sei auf 16.279 Liter im Jahr 2021 angestiegen.

Wasserverbrauch dürfte weiter steigen

Wie es in der Analyse heißt, habe der geschätzte Strombedarf des Bitcoin-Netzwerks im März 2023 ein neues Allzeithoch erreicht. Dies lasse auf einen jährlichen geschätzten Stromverbrauch von 141,9 Terawattstunden schließen, was einem Anstieg von 35 Prozent im Vergleich zu 104,9 Terawattstunden im Jahr 2021 entspreche. Somit dürfte Bitcoins Wasser-Fußabdruck weiter wachsen. Rechne man mit einer konstanten Wasserintensität des Stromverbrauchs von 15,76 Liter pro Kilowattstunde seit Januar 2022, könnte der geschätzte jährliche Gesamtstromverbrauch von 141,9 Terawattstunden bereits in diesem Jahr zu einem Anstieg des Wasser-Fußabdrucks auf 2.237 Gigaliter führen.

Mögliche Lösungsansätze

Vor dem Hintergrund zunehmender Wasserknappheit in einigen Regionen der Welt stellt der immer größer werdende Wasser-Fußabdruck des Bitcoin ein Problem dar. In der Analyse nennt de Vries einige Möglichkeiten, den Wasserverbrauch beim Bitcoin-Mining zu reduzieren. So könnten die Miner zum Beispiel Standorte mit günstigen klimatischen Bedingungen wählen. Eine weitere Möglichkeit sei die Umstellung von Süßwasser auf andere Kühlflüssigkeiten. Daneben könnten vermehrt Energiequellen, die kein Süßwasser benötigen, als auch Wind- und Solar- sowie thermoelektrische Stromerzeugung genutzt werden.

Eine weitere Möglichkeit ist die Modifikation der zugrunde liegenden Software. So hat Ethereum bereits im Herbst 2022 von dem energieintensiven Proof-of-Work-Verfahren (PoW) auf den Proof-of-Stake-Mechanismus (PoS) umgestellt. Wie es in der Analyse heißt, habe die Implementierung von PoS den Strombedarf von Ethereum um mindestens 99,84 Prozent reduziert. Die Umstellung von PoW auf PoS könnte sich auch positiv auf den Energie- und Wasser-Fußabdruck des Bitcoin auswirken.

Redaktion finanzen.at