Auch in der Welt der Kryptowährungen wird das Thema Nachhaltigkeit nun heiss diskutiert, nachdem der Tesla-Chef Elon Musk ankündigte, dass das Unternehmen künftig keine Bitcoin-Zahlungen aufgrund des hohen Energieverbrauchs mehr akzeptieren wird. Nun möchte auch die Ethereum-Foundation auf den Öko-Zug aufspringen und gab in einem Blogbeitrag bekannt, die grundlegende Funktionsweise ihrer Plattform so zu ändern, dass der Energieverbrauch und CO2-Fussabdruck drastisch gesenkt wird.
Umstellung noch vor Ende 2021
Ähnlich wie die meisten Kryptowährungen verwendet auch Ethereum (ETH) derzeit ein „Proof-of-Work“-System. Mit der Verlagerung auf ein neues Modell sollen allerdings CO2-Emissionen um das Hundertfache reduziert und die zweitgrösste Kryptowährung um 99,95% energieeffizienter werden. Mit dem Wechsel der Blockchain von „Proof of Work“ (PoW) zu „Proof of Stake“ (PoS) sind wahrscheinlich auch die Tage der GPUs fürs Krypto-Mining gezählt.
Laut den Berechnungen von Digiconomist verbraucht das Mining des ETH-Tokens so viel Strom wie Peru und hinterlässt einen so grossen CO2-Fussabdruck wie Sri Lanka. Diese erschreckenden Zahlen haben die Ethereum-Foundation zusätzlich dazu motiviert, sich vom klimaschädlichen Mining abzuwenden und möglichst schnell auf das energiesparende Proof of Stake umzusteigen. Dieser Schritt wird wiederum grosse Veränderungen in der grundlegenden Funktionsweise der zweitgrössten Kryptowährung nach Bitcoin mit sich bringen.
Proof of Work vs. Proof of Stake
Die Blockchain kann mit einem Kassenbuch verglichen werden: In jedem Block der Chain (Kette) befinden sich verifizierte Überweisungen. Ein Validierungsprozess sorgt dafür, dass die Überweisungen in Blöcken entsprechend verifiziert werden. Das bis jetzt bei Ethereum und Bitcoin verwendete Proof of Work (=Mining) gewährleistet zwar ein hohes Mass an Sicherheit, ist jedoch energetisch ineffizient.
Bei diesem Modell geht deshalb viel Energie verloren, da alle Teilnehmer im dezentralen Banksystem ihre Rechenleistung zum Lösen von mathematischen Problemen zur Verfügung stellen – jedoch nur diejenigen belohnt werden, die die Lösung als erste berechnen. Ohne die Parallelisierung würde ein einzelner Rechner jedoch Jahrtausende brauchen, um solche komplexen Rätsel zu lösen.
Energieverbrauch – Bitcoin und Ethereum im Vergleich
Auch wenn das PoW im Ethereum-Netzwerk noch aktuell ist, will die Foundation diesen Ansatz spätestens bis zum Ende 2021 hinter sich lassen und stattdessen auf PoS umsteigen. Der hohe Energieverbrauch durch das Mining soll bald nun der Vergangenheit angehören. Bei dieser Variante wird die Sicherheit nämlich nicht durch die Rechenpower der Miner abgesichert.
Das energieintensive Mining der Masse wird abgeschafft und stattdessen wird das Netzwerk durch die Einlagen bzw. Stakes der Nutzer abgesichert. Bei PoS werden alle potenziell mithelfenden Miner mit einem geringen jährlichen Zinssatz auf ihre gehaltene Kryptowährung vergütet.
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Bei der Auswahl wird beispielsweise das jeweils gehaltene Vermögen an Kryptowährung oder die vom Teilnehmer investierte Zeit bei der Verifizierung der Blockchain berücksichtigt. Dabei wird nicht nur deutlich weniger Energie zur Aufrechterhaltung der Blockchain und Verifizierung der Transaktionen verbraucht, sondern die Teilnehmer haben aufgrund der eigenen Stakes auch selber ein Interesse am Voranbringen des Netzwerks.
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Gravierende Auswirkungen auf die Energieeffizienz
Der aktuell geschätzte Jahresstromverbrauch des Ethereum-Netzwerks beträgt 44,49 Terawattstunden, was einem Verbrauch der Schweiz entspricht. Der Energieverbrauch der Blockchain unter dem Proof of Stake System wird jedoch auf 2,62 Megawatt geschätzt. Laut einem Blogbeitrag der Ethereum-Entwickler soll sich der Wechsel gravierend auf den Stromverbrauch der Blockchain auswirken und damit der Energieverbrauch um sogar 99,95 Prozent fallen.
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Allerdings könnte ein Teil der aktiven Teilnehmer den Wechsel ablehnen und somit die Gefahr vor einer Spaltung erhöhen, dem sogenannten Hard Fork. Damit würde Ethereum auf Basis von PoS und gleichzeitig auf Basis von PoW koexistieren. Zwar sind Beobachter bislang von einem jahrelangen Umstieg von Ethereum auf die Version 2.0 ausgegangen, doch die Foundation verspricht den Umstieg auf das PoS-Verfahren bereit vor Jahresende.
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