Sind Blockchain-Technologien klimapolitisch tragbar und wenn ja, welche? Um diese Frage beantworten zu können, konzentriert sich diese Arbeit vor allem auf den Aspekt der Nachhaltigkeit, mit Schwerpunkt auf die Umweltschonung anhand anerkannter Richtlinien und Kriterien. Danach wird auf die technischen Aspekte der Blockchain und der verschiedenen Konsensverfahren eingegangen und diese anhand bestehender Kryptowährungen erläutert. Diese werden in Bezug auf die Ressourceneffizienz analysiert, um die Antwort auf meine Forschungsfrage herauszuarbeiten: Inwieweit ist die neue Blockchain-Technologie im Falle von Kryptowährungen umweltschonend gestaltet?
In aktuellen Medienberichten stehen Kryptowährungen und Blockchains vor allem aufgrund der rechenintensiven, energieverbrauchenden Prozesse in der Kritik: Die "dreckigste Währung der Welt", "Krypto gegen Klima", "Mining-Unternehmen kauft fossiles Kraftwerk". Derzeit läuft außerdem eine Petition mit der Forderung "Bitcoin und Blockchain, eine der schlimmsten CO₂ Ursachen, verbieten" adressiert an Kanzler Olaf Scholz. Im Jahreswirtschaftsbericht 2019 nennen wiederum das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie und das Bundesministerium für Finanzen die Blockchain "eine der meistdiskutierten Innovationen der digitalen Transformation von Wirtschaft und Gesellschaft. Durch Eigenschaften wie Dezentralität, Zuverlässigkeit, Fälschungssicherheit eröffnet sie ein breites Feld an innovativen Anwendungsmöglichkeiten und neuen Kooperationsformen" und verabschieden eine nationale "Blockchain-Strategie". Olaf Scholz bezeichnet die Blockchain-Technologie sogar als "Baustein für das Internet der Zukunft".
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Was bedeutet „umweltschonend“?
3 Blockchain
3.1 Kryptowährungen und Wallets
4 Byzantische Fehler und der Konsens
4.1 Proof of Work (Bitcoin und Ether)
4.1.1 Inwieweit ist Proof of Work umweltschonend?
4.2 Proof of Stake (PeerCoin, EOS, Tezos und Ethereum 2.0)
4.2.1 Inwieweit ist Proof of Stake umweltschonend?
4.3 Proof of Space/Capacity and Time (ChiaCoin)
4.3.1 Inwieweit ist Proof of Space/Capacity and Time umweltschonend?
4.4 Proof of Autority (VeChain)
4.4.1 Inwieweit ist Proof of Authority umweltschonend?
4.5 Proof of Cooperation (FairCoin)
4.5.1 Inwieweit ist Proof of Cooperation umweltschonend?
5 Zusammenfassung
6 Perspektive für die Zukunft
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht die Klimaverträglichkeit und Ressourceneffizienz verschiedener Blockchain-Technologien, um zu klären, unter welchen Bedingungen der Einsatz dieser Technologie als umweltschonend bewertet werden kann. Dabei wird die Forschungsfrage verfolgt, inwieweit die neue Blockchain-Technologie umweltschonend gestaltet ist, am Beispiel aktueller Kryptowährungen.
- Analyse der Nachhaltigkeitskriterien und Definition von "umweltschonend" im Kontext digitaler Infrastrukturen.
- Untersuchung der technischen Funktionsweisen verschiedener Konsensverfahren (PoW, PoS, Proof of Space/Time, PoA, PoC).
- Bewertung des Energieverbrauchs und der Hardware-Ressourceneffizienz ausgewählter Kryptowährungen.
- Diskussion über die gesellschaftliche Relevanz und zukünftige Rolle von Blockchain-Technologien im Hinblick auf den Klimaschutz.
Auszug aus dem Buch
4 Byzantische Fehler und der Konsens
Die Konsensmechanismen lösen das in der Informatik von Lamport, Shostak und Pease 1982 beschriebene Problem des byzantinischen Fehlers: Angeblich hatten die byzantinischen Generäle unter dem Sultan Mehmed II. im Jahr 1453 n. Chr. ein massives Kommunikationsproblem. Sie wollten Konstantinopel aus verschiedenen Richtungen gleichzeitig angreifen und konnten sich nur über ihre Boten absprechen. Einige Generäle waren nicht vertrauenswürdig und so wusste keiner, welche Informationen zum geplanten Angriff authentisch und valide waren. Da im Internet grundsätzlich alle Teilnehmer:innen nur über ihre IP-Adressen bekannt und dadurch fragwürdig vertrauensvoll sind, könnten sich zusätzlich böswillige Nutzer:innen sehr viele Identitäten erstellen (z.B. einhundert Generäle statt einem allein) und dadurch zusätzlich eine falsche Mehrheit bei Absprachen suggerieren (Sybil-Attacke).
Diese sehr relevanten Probleme unter Beibehaltung der größtmöglichen Dezentralität und globalen Einheitlichkeit lösen die Blockchains über verschiedenen unterschiedlich Konsensverfahren, die im Weiteren genauer erläutert werden, da diese hauptsächlich den Energie- und Ressourcenverbrauch bestimmen.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Die Einleitung beleuchtet den historischen Ursprung der Blockchain-Technologie als Antwort auf die Finanzkrise 2008 und skizziert die aktuelle, kontroverse Debatte über deren Energieverbrauch und Umweltauswirkungen.
2 Was bedeutet „umweltschonend“?: In diesem Kapitel werden etablierte Nachhaltigkeitskriterien wie ESG-Richtlinien und UN-Ziele analysiert, um eine Basis für die ökologische Bewertung digitaler Prozesse zu definieren.
3 Blockchain: Es werden die grundlegenden technischen Funktionsweisen einer Blockchain, wie Dezentralität, Hash-Verkettungen und das Vertrauenskonzept, erläutert.
4 Byzantische Fehler und der Konsens: Dieses Kernkapitel analysiert fünf verschiedene Konsensverfahren (PoW, PoS, Proof of Space/Time, PoA und PoC) hinsichtlich ihrer technischen Stabilität und ökologischen Auswirkungen.
5 Zusammenfassung: Die Ergebnisse werden synthetisiert, wobei hervorgehoben wird, dass die Energiebilanz stark vom jeweils gewählten Konsensverfahren abhängt.
6 Perspektive für die Zukunft: Das Fazit wirft einen Blick auf künftige Entwicklungen und plädiert für eine differenzierte Förderung nachhaltigerer Blockchain-Protokolle.
Schlüsselwörter
Blockchain, Kryptowährungen, Proof of Work, Proof of Stake, Energieverbrauch, Nachhaltigkeit, Ressourceneffizienz, Umweltschutz, Konsensverfahren, Mining, Staking, ESG-Kriterien, Digitalität, Klimaschutz, Dezentralität.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der ökologischen Bilanz der Blockchain-Technologie und prüft, ob und unter welchen Voraussetzungen diese als umweltschonend bezeichnet werden kann.
Welche zentralen Themenfelder stehen im Fokus?
Im Zentrum stehen die technische Funktionsweise von Konsensmechanismen, der Energieverbrauch von Krypto-Mining und Möglichkeiten zur Steigerung der Ressourceneffizienz.
Was ist die primäre Forschungsfrage?
Die zentrale Frage lautet: "Inwieweit ist die neue Blockchain-Technologie umweltschonend gestaltet?" anhand von Beispielen aktueller Kryptowährungen.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden angewandt?
Es erfolgt eine deskriptive Analyse und kritische Einordnung technischer Protokolle auf Basis vorhandener wissenschaftlicher Studien und Richtlinien zur Nachhaltigkeit.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil analysiert detailliert fünf verschiedene Konsensverfahren (Proof of Work, Proof of Stake, Proof of Space/Capacity and Time, Proof of Authority und Proof of Cooperation) im Hinblick auf deren Energie- und Hardware-Fußabdruck.
Welche Keywords charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind insbesondere Blockchain, Konsensverfahren, Energieverbrauch, Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz.
Warum ist "Proof of Work" laut der Autorin ökologisch problematisch?
Der extreme Stromverbrauch durch massiven Rechenaufwand sowie die Entstehung von Elektroschrott durch spezialisierte, schnell veraltende Mining-Hardware machen dieses Verfahren ökologisch inakzeptabel.
Was macht das Modell des "Proof of Cooperation" besonders?
Es setzt weniger auf Rechenleistung oder Besitz, sondern auf soziale Koordination und menschliches Vertrauen, was einen sehr geringen Energieverbrauch ermöglicht.
- Citar trabajo
- Lara Schneider (Autor), 2021, Inwieweit ist die neue Blockchain-Technologie umweltschonend gestaltet? Am Beispiel von Kryptowährungen, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1163071
