Der ökologische Fußabdruck von Bargeld und Kryptowährungen

Über Kryptowährungen und deren Nutzen gehen die Meinungen weit auseinander. Für Befürworter sind sie die Zukunft des Finanzwesens, dezentrale, nicht manipulierbare, in der Menge begrenzte und daher auch garantiert wertstabile Währungen. Kritiker sehen sie hingegen als reine Spekulationsobjekte, die zudem in großem Stil für dubiose und zwielichtige Geschäfte verwendet werden - Geldwäsche, Drogen- und Waffenhandel.

Sehr kontroversiell wird auch die Diskussion um den ökologischen Fußabdruck von Kryptowährungen und den des Bargelds geführt. Bitcoin-Befürworter gestehen zwar ein, dass das "Mining", also das digitale "Schürfen" neuer Bitcoins ein hochkomplexer und energieintensiver Prozess ist. Gleichzeitig entgegnen sie aber mit der Behauptung, dass auch das klassische Bargeld-System extrem energieaufwändig sei, von der Produktion über den Vertrieb bis zum Betrieb von Geldautomaten. Eine neue Studie der EZB, in deren Rahmen die Umweltauswirkungen von Euro-Banknoten untersucht wurden, rückt dieses Bild nun zurecht.

Mit Einführung der zweiten Euro-Banknotenserie – der so genannten Europa-Serie – hat die Europäische Zentralbank (EZB) eine Langzeitstudie zu den Umweltauswirkungen von Banknoten als Zahlungsmittel gestartet.

Die Studie basiert auf der Methode der Europäischen Kommission zur Berechnung des Umweltfußabdrucks von Produkten (Product Environmental Footprint – PEF). Die PEF-Methode deckt 16 Umweltauswirkungen ab, darunter den durch die Emission von Treibhausgasen verursachten Klimawandel sowie den Flächen- und Wasserverbrauch.

Im Falle der Banknoten wurde dabei wurde der vollständige Kreislauf, von der Beschaffung der Rohstoffe über die Herstellung, die Verteilung und Inverkehrgabe bis hin zur Entsorgung von Banknoten untersucht. Die nun veröffentlichten Ergebnisse basieren auf Daten aus dem Jahr 2019 (Prä-Covid).

Die Hauptfaktoren, die zum Umweltfußabdruck der Euro-Banknoten als Zahlungsmittel beitragen, sind - wie Krypto-Befürworter auch richtig argumentieren - der Energieverbrauch von Geldautomaten und der Transport, gefolgt von der Bearbeitung durch die nationalen Zentralbanken, der Papierherstellung und den Echtheitsüberprüfungen in Geschäften. Den größten Beitrag zum Umweltfußabdruck von Euro-Banknoten leisten die Stromversorgung der Geldautomaten (37 %), der Transport (35 %), die Verarbeitungsvorgänge bei der Verteilung (10 %), die Papierherstellung (9 %) und die Echtheitsprüfung bei der Verwendung von Banknoten an der Ladenkasse (5 %).

Allerdings ist der dabei entstehende Footprint weit geringer als mitunter angenommen wird. Der Studie zufolge beliefen sich die im gesamten Jahr 2019 mit Banknotenzahlungen verbundenen Umweltauswirkungen pro Person im Euroraum auf durchschnittlich 101 Mikropunkte (µPt). Das entspricht 0,01 % der gesamten Umweltauswirkungen der jährlichen Konsumaktivitäten eines Menschen in Europa oder einer 8 Kilometer langen Autofahrt.

Veranschaulichen lässt sich das auch durch einen Vergleich des Scores für den jährlichen Wert der Euro-Banknotenzahlungen mit dem Score für andere Produkte des täglichen Lebens, wie etwa für die Herstellung eines Baumwoll-T-Shirts, das ein Jahr lang einmal wöchentlich gewaschen wird (vergleichbar mit einer Autofahrt von 55 Kilometern), oder für die Herstellung von in Flaschen abgepacktem Trinkwasser, das ein Mensch in Europa jährlich konsumiert - entspricht einer Autofahrt von 272 Kilometern, (siehe Grafik).

Der ökologische Fußabdruck von Kryptowährungen ist hingegen, wie verschiedene weitere Studien zeigen, geradezu exorbitant und hat gleich mehrere überbordende Dimensionen. Die erste Komponente dabei ist der enorme Energieverbrauch des gesamten Bitcoin-Netzwerks, der massive CO2-Emissionen verursacht.

Der Energieverbrauch des Bitcoin (BTC) ist mittlerweile auf 137,68 TWh pro Jahr gestiegen. Das gesamte Bitcoin-Netzwerk verbraucht demnach mehr Energie als viele Länder und übertrifft beispielsweise den von Tschechien (69,8 TWh), der Niederlande (117,6 TWh), den Argentiniens (132,7 TWh), Schwedens (135,6 TWh) und der Ukraine (136,8 TWh).

Eine im Oktober 2023 veröffentlichte Studie des Institute for Water, Environment and Health der United Nations University sieht das Bitcoin-Netzwerk im globalen Vergleich des Energieverbrauchs aller Staaten der Erde mittlerweile auf Rang 27. "Wenn BTC als Land betrachtet würde, würde es im Juli 2023 mit seinem Stromverbrauch weltweit auf Platz 27 liegen und damit bevölkerungsreiche Nationen wie Pakistan übertreffen." heißt es in der Studie.

Das BTC-Netzwerk ist der Studie zudem stark auf fossile Energiequellen angewiesen, wobei Kohle 45 % des Energiemixes ausmacht. Dies hat von 2020 bis 2021 zum Ausstoß von mehr als 85,89 Millionen Tonnen CO2-Äquivalent (Mt CO2-Äquivalent) geführt. Das entspricht der Menge an Treibhausgasen, die bei der Verbrennung von 84 Milliarden Pfund Kohle oder durch den Betrieb von 190 Gaskraftwerken entspricht.

Auch die Theorie, dass aufgrund des enormen Energiebedarfs von Bitcoin & Co neue, günstige Stromquellen erschlossen und damit die nachhaltige Ökologisierung der Elektrizitätsversorgung vorangetrieben würde, wird von Ökonomen als absurd bezeichnet. Mauricio Vargas, Finanzexperte bei Greenpeace Deutschland, erklärt etwa: "Wahr ist, dass es das Mining dorthin zieht, wo Strom am günstigsten ist. Diese günstige Energie findet sich in Ländern wie Russland, Kasachstan, den Golfstaaten und den USA, die auf großen fossilen Energievorkommen sitzen und sich Klimaschutzbestrebungen entziehen."

Das geht auch aus der Studie der UN-University hervor. Länder mit niedrigen Strompreisen wie Kasachstan, wo der Strompreis dreimal günstiger ist als in den USA, sind demnach BTC-Mining-Himmel und bieten große finanzielle Anreize für das BTC-Mining, das stark auf nicht erneuerbare Energiequellen angewiesen ist. Die Forderung aus der Studie: "Um die Umweltauswirkungen des schnell wachsenden digitalen Währungssektors abzumildern, sind dringende regulatorische Eingriffe und technologische Durchbrüche erforderlich."

Die zweite Komponente ist der laufend steigende Wasserverbrauch, der auf das Bitcoin-Mining zurückzuführen ist. Laut der Analyse "Bitcoin’s growing water footprint" (deVries,Bitcoin’sgrowingwater footprint,CellReportsSustainability) 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. Auf jede einzelne Bitcoin-Transaktion sind demnach 16,279 Liter Wasser (im Jahr 2021) entfallen.

In der Studie der UN-University wird der Wasser-Fußabdruck des BTC-Minings von 2020 bis 2021 mit etwa 1,65 Kubikkilometer (km3) beziffert. Das ist vergleichbar mit der Wassermenge, die benötigt wird, um über 660.000 olympische Schwimmbecken zu füllen. Der globale Wasser-Fußabdruck des BTC-Minings übersteigt damit auch den häuslichen Wasserverbrauch von über 300 Millionen Menschen im ländlichen Afrika südlich der Sahara.

Darüber hinaus ist der Land-Fußabdruck des BTC-Minings laut UN-University groß und betrifft mehr als 1.870 Quadratkilometer Land, das 1,4-fache der Fläche von Los Angeles.

Die dritte Komponente ist der durch das Bitcoin-Mining entstehende enorme Bedarf an leistungsfähigen Computern und ihren elektronischen Bauteilen und der dadurch anfallende Elektroschrott. Im Jahr 2023 sind demnach dem Bitcoin-Netzwerk 75.590 Tonnen Elektroschrott zuzurechnen, was mit dem kleinen IT-Geräteabfall der Niederlande vergleichbar ist.

Der Grund dafür ist, dass das Bitcoin-Mining mit spezieller, hochgetakteter Hardware durchgeführt wird. Die für das Mining verwendeten anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreise (ASICs) können nur eine einzige Aufgabe - die Hash-Berechnung - durchführen und sind nach ca. 1,5 Jahren veraltet und anschließend nur noch Elektronikschrott.

Jeder einzelnen Bitcoin-Transaktion sind daher der Plattform Digiconomist zufolge 422,50 Gramm Elektroschrott zuzurechnen, was dem Gewicht von 2,58 iPhones entspricht. Zum Vergleich dazu entfallen auf eine einzelne Kreditkarten-Transaktion in etwa 40 Gramm Elektronikschrott. Was den Schluss zulässt, dass durch jede Bitcoin-Transaktion in etwa so viel Elektronikschrott entsteht, wie durch 10.000 Kreditkarten-Transaktionen.

Digiconomist kommt daher zu dem Schluss, dass ein neuer Mining-Prozess erforderlich ist, um die Nachhaltigkeits-Problematik von Bitcoins und anderen Kryptowährungen zu lösen.

Auch wenn für das Mining und die Bitcoin-Transaktionen ausschließlich auf erneuerbare Energien gesetzt werde - was für unwahrscheinlich gehalten wird-, wären die Problematik rund um den Wasserverbrauch und den Elektronikschrott große Hürden für eine nachhaltige Kryptowährung. Zumal weltweit nur 20 % des gesamten Elektroschrotts recycelt werden und der große Rest auf Mülldeponien landet, die weitere Umweltprobleme verursachen.

Die Studie der UN-University kommt zum Schluss, dass alleine um die CO2-Emissionen des BTC-Minings der Jahre 2020 und 2021 auszugleichen, etwa 3,9 Milliarden Bäume gepflanzt werden müssten. Allein die Treibhausgasemissionen um die des BTC-Minings zu reduzieren könnte demnach ausreichen, die globale Erwärmung über das Ziel des Pariser Abkommens hinaus einzudämmen und die Klimaerwärmung auf unter 2 Grad Celsius zu begrenzen.