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Aug 20, 2023

Wie Bitcoin-Mining ein Modell für moderne Industrielasten ist

Wir bewegen uns weg von einem Modell der Erzeugung mit fossilen Brennstoffen, was bedeutet, dass Netzbetreiber Wege finden müssen, die Nachfrage nach oben und unten zu regulieren, anstatt nur das Angebot nach oben und unten zu verschieben. Bitcoin-Mining gibt es schon lange

Wir bewegen uns weg von einem Modell der Erzeugung mit fossilen Brennstoffen, was bedeutet, dass Netzbetreiber Wege finden müssen, die Nachfrage nach oben und unten zu regulieren, anstatt nur das Angebot nach oben und unten zu verschieben.

Der Bitcoin-Mining wird seit langem von politischen Entscheidungsträgern als teure, verschwenderische Industrie angegriffen, die Strom verbraucht, der andernfalls an Haushalte oder wertvolle Industrien gehen würde. Tatsächlich ist das Ausmaß des weltweiten Bitcoin-Mining enorm: Coin Metrics schätzt, dass Bitcoin-Miner heute 13,5 GW Strom verbrauchen, was 15 % der Spitzenerzeugungskapazität des texanischen Stromnetzes entspricht. Aber in den letzten Jahren haben sich die Bergleute an die veränderten Netzbedingungen angepasst und Wege gefunden, ihre Präsenz viel harmloser zu gestalten – sei es durch die Ausbeutung völlig ungenutzter Energiequellen wie abgefackeltes Gas, durch die gemeinsame Ansiedlung mit untermonetarisierten erneuerbaren Energien oder durch die Beteiligung an Initiativen zur Netzflexibilisierung.

Bitcoin-Miner sind in dieser Hinsicht Vorreiter. In Zukunft können wir davon ausgehen, dass andere Arten energieintensiver Industrien ihrem Beispiel folgen werden. Ich gehe davon aus, dass Umweltschützer und politische Entscheidungsträger in den kommenden Jahren nicht mit Verachtung, sondern mit widerwilliger Bewunderung auf Bitcoin-Miner blicken werden. Mit der Zeit wird es unbestreitbar sein, dass Bergleute dazu beigetragen haben, eine neue Art industrieller „intelligenter Last“ zu entwickeln, die besser in der Lage ist, erneuerbare Energien aufzunehmen, Last zur Erzeugungsquelle zu bringen und bei Bedarf herunterzufahren.

Der grüne Übergang verändert die Art und Weise, wie Stromnetze funktionieren. Wir bewegen uns von einem Modell der mit fossilen Brennstoffen betriebenen Stromerzeugung, die je nach Last an- und abschaltet, hin zu einem Modell, bei dem variable, intermittierende erneuerbare Energien eine viel größere Rolle spielen. Das bedeutet einiges: Netzbetreiber müssen Wege finden, die Nachfrage nach oben und unten zu regulieren (um der Unvorhersehbarkeit von Wind- und Solarenergie Rechnung zu tragen), anstatt nur das Angebot nach oben und unten zu verschieben.

Dies wird als Demand Response bezeichnet und Umweltschützer halten es für ein wichtiges Instrument bei der Gestaltung einer Energiewende – um eine Welt zu schaffen, in der Energieverbraucher in Echtzeit auf sich ändernde Netzbedingungen reagieren können. Die IEA hat eine deutlich stärkere Reaktion auf die Nachfrage gefordert, um Netto-Null-Szenarien zu erfüllen. Dies bedeutet, dass Haushalte immer häufiger aufgefordert werden, intelligente Thermostate zu installieren, die bei Stromknappheit gezielt drosseln können. Aber niemand möchte an einem heißen Tag die Klimaanlage herunterdrehen – umso besser, wenn industrielle Stromverbraucher diesen Dienst leisten können. Und tatsächlich spielen energieintensive Industrien wie Aluminiumschmelze, Stahlwerke, Zementproduktion, Papierzellstoffverarbeitung und Ölraffinerien diese Rolle. Allerdings können alle diese Industrieprozesse ihre Nutzung nicht vollständig reduzieren und sie können nicht auf unbestimmte Zeit oder sehr kurzfristig eingeschränkt werden. Im Gegensatz dazu können Bitcoin-Miner kurzfristig vollständig herunterfahren und auf unbestimmte Zeit ausgeschaltet bleiben (da der Prozess des Bitcoin-Minings tatsächlich aus Billionen unterschiedlicher mathematischer Operationen pro Sekunde besteht – es gibt in SHA-256 keinen „Fortschritt“).

Aus diesem Grund waren Bergleute sehr gut in der Lage, sich an der Reaktion auf die Nachfrage zu beteiligen, und haben damit begonnen, dies in ihre Strategien zu integrieren. Wie sich herausstellt, ist es in manchen Märkten für einen Miner profitabler, zu planen, 95 % oder 90 % der Zeit online zu sein und strategisch abzuschalten, wenn die Energie knapp (und teuer) ist. Tatsächlich profitieren Netze von Lasten, die dies können – dass sie Bergleute tatsächlich dafür bezahlen, sich selbst abzuschalten –, da das billiger ist, als eine Erzeugungsquelle dafür zu bezahlen, dass sie schnell ans Netz geht. In Texas gingen Bitcoin-Miner während der jüngsten Sommerhitze, in der das Stromnetz besteuert wurde, offline und machten den Strom für andere Zwecke frei.

Ein aktuelles Papier der Energy Systems Integration Group zeigt genau, wie das funktioniert. Da das Stromnetz an einigen heißen Julitagen überlastet war, stiegen die Strompreise in die Höhe und die Bitcoin-Miner gingen strategisch offline.

Es gab Bedenken, dass Bitcoin-Miner das texanische Stromnetz überlasten könnten, aber das ist nicht geschehen. Texas konnte seinen Zustrom mit der großen Task Force für flexible Ladungen bewältigen. In der Praxis erzielen Bergleute einen doppelten Vorteil, indem sie dafür bezahlen, dass mehr Strom ins Netz eingespeist wird (und in Texas ist der Großteil des neuen Stroms, der ans Netz gebracht wird, Wind-, Solar- und Batteriespeicher), während sie bei Bedarf abschalten. Sie sind Vorbildbürger, wenn es um erneuerbare Netze geht.

Durch die Standortunabhängigkeit sind Bergleute auch in der Lage, Energiequellen, insbesondere erneuerbare Energien, zu nutzen, die ansonsten nicht ausreichend genutzt werden. Normalerweise wird die Stromerzeugung aus fossilen Brennstoffen in der Nähe von Bevölkerungszentren errichtet. Allerdings befinden sich Wind- und Solarressourcen möglicherweise nicht in der Nähe von Städten oder Industrieparks, sodass teure Übertragungsnetze gebaut werden müssen, um diesen Strom zu Lastzentren zu liefern. Bergleute können von überall aus abbauen und so direkt zur Quelle vordringen. Wir sehen dies bei Crusoe Energy, das direkt an abgelegenen Öl- und Gasquellen fördert und dabei überschüssiges Methan nutzt. Historisch gesehen ist dies nur wenigen Branchen gelungen. In der Vergangenheit befanden sich Aluminiumhütten direkt an reichlich vorhandenen Energiequellen, beispielsweise Wasserkraft im Norden des Bundesstaates New York. In einigen Fällen sind Bitcoin-Miner in diese alten Anlagen umgezogen.

Neuere Industrielasten sollten diesem Modell folgen, insbesondere da moderne Netze weiter entfernte Wind- und Solarenergie umfassen (und die Übertragung weiterhin ein Engpass darstellt). Andere energieintensive Industrien wie die Produktion von grünem Wasserstoff, die Entsalzung und die Düngemittelproduktion spiegeln bereits die Entwicklung des Bitcoin-Minings wider. Andere Branchen werden vor der Herausforderung stehen, dem Modell von Bitcoin zu folgen. Cloud Computing, das dank KI rasant wächst, ist ein Kandidat.

Derzeit sind normale Rechenzentren weniger in der Lage, sich selbst zu unterbrechen, wie dies bei Bitcoin-Rechenzentren der Fall ist, da ihnen erhebliche Kosten entstehen, wenn sie kurzfristig ablehnen müssen. Cloud-Computing-Anbieter bieten ihren Kunden Verfügbarkeits- und Zuverlässigkeitsgarantien, sodass sie einen Ausfall auf der Ebene des Rechenzentrums nicht tolerieren können. KI-Rechenzentren, die Modelltraining durchführen, werden Ausfallzeiten wahrscheinlich überhaupt nicht tolerieren können. Aber Inferenz (die Praxis, ein bestehendes Modell abzufragen) könnte möglicherweise unterbrechbar gemacht werden.

Da die KI weiter wächst und immer mehr Energie verbraucht, werden politische Entscheidungsträger und die Presse dem KI-Sektor dieselben Fragen stellen. KI-Rechenzentren sollten dem Beispiel der Bitcoin-Miner folgen: Sie sollten versuchen, sich gemeinsam mit erneuerbaren Energien anzusiedeln, ihre Last direkt zur Erzeugungsquelle zu bringen und herauszufinden, wie sie ungeplante Ausfallzeiten in ihren Betrieb einbauen können. Ihre Zukunft könnte davon abhängen.

Megan Nyvold ist Head of Media, Nordamerika, der führenden Krypto-Börse BingX.

Dieser Artikel wurde vom Cointelegraph Innovation Circle veröffentlicht, einer geprüften Organisation von Führungskräften und Experten der Blockchain-Technologiebranche, die die Zukunft durch die Kraft von Verbindungen, Zusammenarbeit und Vordenkerrolle gestalten. Die geäußerten Meinungen spiegeln nicht unbedingt die von Cointelegraph wider.