Zusammenfassung
Wir schlagen eine Möglichkeit vor, in Bitcoin zu investieren, ohne einen Beitrag zu umweltschädlichem Bitcoin-Mining zu leisten. Wird im Verhältnis zu Höhe und Zeitraum des eigenen Bitcoin-Besitzes in nachhaltiges Mining investiert, setzen der eigene Bitcoin-Besitz und die Investitionen in grünes Mining zusammen keinen Anreiz zu CO2-intensivem Bitcoin-Mining. Wir schätzen, dass dafür angesichts des aktuellen Preises, der Hashrate, des Block-Rewards und der Transaktionsgebühren eine vierteljährliche Allokation von etwa 0,5 % der eigenen Bitcoin-Investition in grünes Mining ausreichend ist. Im Gegensatz zu anderen Vorschlägen, den ökologischen Fußabdruck Bitcoins zu verbessern, bewahrt unser Vorschlag die Fungibilität von Bitcoin und hat keine zusätzlichen Kosten. Er bietet sogar eine positive Rendite.
Wir beginnen mit zwei Annahmen. Erstens ist Bitcoin, abgesehen von den Umweltauswirkungen, eine attraktive Investition. Zweitens soll das CO2-intensive Bitcoin-Mining minimiert werden. Leser:innen, die der Meinung sind, dass Bitcoin keinerlei Wert hat, oder die glauben, dass der Fokus auf die Reduzierung des CO2-Ausstoßes reine Ablenkung ist, sollten sich anderweitig orientieren. Für Leser:innen, die unsere Annahmen teilen, werden wir:
- Erklären, wie der Besitz von Bitcoin Anreize zum Mining, einschließlich CO2-intensivem Mining, setzt;
- Aufzeigen, wie grünes Mining angesichts der Ausgabestruktur neuer Bitcoins und des Mining-Prozesses andere Miner, einschließlich CO2-intensiver Miner, verdrängt;
- Zeigen, wie diese beiden Anreize ausgeglichen werden können;
- Berechnen wie viel der Ausgleich einer bestimmten Bitcoin-Investition kosten könnte;
- Erörtern welche möglichen Finanzprodukte und -dienstleistungen, sich zum Ausgleich für Bitcoin-Investoren eignen;
- Vergleichen wie sich unser Vorschlag gegenüber anderen Optionen schlägt.
Bitcoin-Investitionen setzen Anreize zum Mining
Alle Einnahmen aus dem Bitcoin-Mining werden in Form von Block-Rewards und Transaktionsgebühren erzielt. Das sind derzeit jährlich 328.500 Bitcoin in Form von Block-Rewards und etwa 18.000 Bitcoin in Form von Transaktionsgebühren, die an Miner ausgeschüttet werden. Der Wert dieser Belohnungen und Gebühren, die in Bitcoin denominiert sind, hängt vom Bitcoin-Preis ab, für den alle Investoren, die Bitcoin halten und somit das verfügbare Angebot verknappen, gemeinsam verantwortlich sind. Das bloße Halten von Bitcoin mag wirkungslos erscheinen, ist jedoch in Wirklichkeit ein aktiver Bestandteil der Bitcoin-Preisfindung und der Mining-Rentabilität. Somit sind die Externalitäten des Mining das indirekte Resultat des Bitcoin-Haltens.
Grünes Mining verdrängt anderes Mining
Anleger:innen können den Anreiz, den der eigene Bitcoin-Besitz zum Mining beiträgt, ausgleichen, indem sie selbst nachhaltig und im richtigen Verhältnis zu ihrer Bitcoin-Investition Mining betreiben.1 So funktioniert es: Mining ist ein Nullsummenspiel; mehr Rechenleistung führt insgesamt nicht zu mehr Erzeugung von Bitcoin. Vielmehr legt das Protokoll die Bitcoin-Ausgaberate pro Block fest - derzeit 6,25 Bitcoin - und passt die Schwierigkeit des Minings so an, dass unabhängig der gesamten Rechenleistung im Durchschnitt alle 10 Minuten neue Blöcke entstehen. Das Ergebnis ist, dass sich im Laufe der Zeit die erwartete Belohnung für eine bestimmte Menge an Rechenleistung umgekehrt proportional zur Gesamtmenge an Rechenleistung im Netzwerk verhält: Je höher die Gesamt-Hashrate des Netzwerks ist, desto geringer ist die Auszahlung in Bitcoin bei einer bestimmten Hashrate.
Zusätzliches grünes Mining führt zu einer höheren Hashrate, wodurch die Difficulty (Schwierigkeit des Minings) steigt. Das treibt die Energie- und Hardwarekosten für das Mining einer bestimmten Bitcoin-Menge in die Höhe, wodurch ingesamt der Anreiz zum Mining sinkt und somit auch die durch das Mining entstehenden CO2-Emissionen.
Es gibt ein Gleichgewicht, bei dem der Anreiz zum Mining, der durch unsere Investition in Bitcoin geschaffen wird, genau durch den verdrängenden Effekt, der durch unser eigenes grünes Mining entsteht, ausgeglichen wird. Dies ist der Punkt, an dem wir das, was wir dem CO2-intensiven Miner mit der einen Hand geben (höherer Wert des Block-Rewards durch das Halten von Bitcoin), mit der anderen Hand wieder wegnehmen (höhere Kosten, um einen Block-Reward zu erhalten aufgrund des eigenen grünen Minings). Unsere beiden Investitionen zusammen haben sich nicht auf die Rentabilität der anderen Miner ausgewirkt, obwohl wir jetzt im Besitz von Bitcoin sind.
Wie findet man den Punkt des Anreizgleichgewichts?
Das Gleichgewicht liegt dort, wo der eigene Anteil an der effektiven Marktkapitalisierung von Bitcoin dem eigenen Anteil an der Hashrate entspricht. Wenn Sie x % aller Bitcoins halten und auch x % aller Bitcoins minen, wird - unabhängig der Höhe von x - der erwartete Ertrag durch Mining bei jeder beliebigen Hashrate genau derselbe sein, wie wenn Sie weder Bitcoins besitzen noch selbst minen würden. Sie haben im Grunde den gesamten Anreiz zum Mining, der durch Ihre Investition geschaffen wurde, aufgezehrt.
Angenommen b und e in Abbildung 5 skalieren gleichermaßen, so bleibt d konstant. Für andere Miner fällt Ihre Investition nicht auf, denn obwohl der Preis höher ist als er sonst wäre, ist auch die Difficulty in gleichem Maße höher.
Wie viel man in grünes Mining investieren sollte
Wir berechnen nun die erforderliche Ko-Investition in grünes Mining. Beginnen wir mit dem Ursprung aller Preisanreize: Der effektiven Marktkapitalisierung von Bitcoin. Die aktuelle Gesamtmenge aller Bitcoin, die nicht verloren gegangen sind, beträgt etwa 15 Millionen. Bei 34.000 Dollar pro Bitcoin ergibt das eine effektive Marktkapitalisierung von 510 Milliarden Dollar. Betrachten wir als nächstes den Gesamtanreiz für Miner auf vierteljährlicher Basis. Ihre erwarteten vierteljährlichen Mining-Einnahmen belaufen sich auf 82.125 Bitcoin in Form von Block Rewards und etwa 4.500 Bitcoin in Form von Transaktionsgebühren, also 2,95 Milliarden Dollar. Die gesamten vierteljährlichen Mining-Einnahmen machen also etwa 0,575 % der effektiven Marktkapitalisierung aus. Gleichermaßen bieten die einzelnen Anleger:innen den Minern vierteljährlich einen Anreiz im Wert von 0,575 % der eigenen Bitcoin-Bestände. Eine Bitcoin-Investition in Höhe von 100.000 $ über 90 Tage hinweg bietet somit einen Anreiz im Wert von 575 $ für das Mining.
Wenn grünes Mining eine erwartete Nettorendite von Null hätte, würden wir eine vierteljährliche Investition in grünes Mining im Wert von 0,575 % der eigenen Bitcoin-Allokation empfehlen. Wenn grünes Mining profitabel wäre, wie es derzeit der Fall ist, dann könnte die erforderliche Investition in grünes Mining wesentlich geringer sein, vielleicht 0,5 %. Am Ende eines jeden Quartals könnte man die Erträge aus dem Mining wieder in mehr Mining umwandeln und bei Bedarf anpassen, da sich die Marktkapitalisierung, die Hashrate, die Rentabilität des Mining und die eigene Investitionsgröße in der Zwischenzeit geändert haben können. Die hier vorgeschlagene Ko-Investition ist bescheiden und vergleichbar mit dem, was Anleger:innen bereits zahlen, wenn sie ihre Bitcoin sichern oder kaufen (50 Basispunkte sind beispielsweise eine Standard-OTC-Gebühr).
Wie man in grünes Mining investiert
Es bleiben zwei Fragen: Wie genau sollten Anleger:innen in grünes Mining investieren, und wie schneidet unser Vorschlag im Vergleich zu grünen Alternativen ab?
Wir brauchen ein Finanzprodukt, nennen wir es ein „Green Co-investment Instrument“ (GCI), das als Vorgaben die effektive Marktkapitalisierung, die Hashrate, die Transaktionsgebühren, die Block-Rewards, die Rentabilität des Green Mining und die Größe des Bitcoin-Bestands der Anleger:innen berücksichtigt. Wenn sich diese Variablen ändern, muss sich das GCI ihnen anpassen, um den Preisanreiz mit dem Anreiz der Difficulty zu kalibrieren und sie im Gleichgewicht zu halten. Wir stellen uns also einen vierteljährlichen Abonnementdienst vor, der an die Bitcoin-Allokation der Anleger:innen gebunden ist. Der Dienst berechnet die anderen Vorgaben und erhebt eine Gebühr, die dann für das grüne Bitcoin-Mining fällig wird. Die Erlöse aus diesem Mining werden dann entweder als Dividende oder als Teil der künftigen GCI-Abonnementgebühren an die Anleger:innen zurückgegeben. Die Anleger:innen würden einen GCI-Dienst nur so lange abonnieren, wie sie Bitcoin halten.
Hier gibt es Raum für Vielfalt und Wettbewerb. Einige GCI-Anbieter werden sich an akkreditierte Anleger:innen oder Institutionen wenden. Andere werden sich auf Bitcoin beschränken und pseudonyme Konten mit Abonnementintervallen, die in Blöcken statt in Quartalen angegeben sind, und Gebühren in Bitcoin anbieten. Einige Anleger:innen werden es vorziehen, ihre Bitcoin selbst zu verwahren und ein “Mining-only”-Abonnement abzuschließen. Andere werden ein integriertes Produkt abonnieren, das Bitcoin verwahrt und regelmäßige GCI-Anpassungen automatisiert, die das Green Mining als Prozentsatz der Gesamtinvestition unter Berücksichtigung von Transaktionskosten und steuerlichen Aspekten minimieren.
Kurz gesagt, es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, unseren Vorschlag umzusetzen. Alle werden Bitcoin nachhaltiger machen, alle werden die Sicherheit des Bitcoin-Netzwerks stärken, und alle werden auf unterschiedliche Weise die unterschiedlichen Bedürfnisse der Bitcoin-Inhaber:innen erfüllen.
Warum Alternativen zu kurz greifen
Alternative Vorschläge zur Ökologisierung von Bitcoin umfassen:
- CO2-Ausgleiche
- Green Coins - colored UTXOs aus Blöcken, die von Mining-Pools mit einem bekannten und ausreichend nachhaltigen Energiemix stammen
- Hybride Produkte, die (i) und (ii) als wrapped Token auf einer anderen Blockchain integrieren
- Abkehr Bitcoins vom Proof of Work Mechanismus
Unser Vorschlag unterscheidet sich vom reinen CO2-Ausgleich. Wir schlagen stattdessen eine Anreizkompensation vor, damit der eigene Bitcoin-Besitz nicht zu neuem CO2-intensiven Mining führt, das später wiedergutgemacht werden muss. Im Gegensatz zu CO2-Kompensationen ist unser Vorschlag wahrscheinlich auch profitabel und beruht daher weder auf Wohltätigkeit noch auf Zwang. Für unseren Vorschlag ist es nicht erforderlich, den gesamten Energiemix des Bitcoin-Minings zu kennen: Wie viel Hashrate beispielsweise aus der Verbrennung von Kohle oder Erdgas stammt. Wir empfehlen, dass Bitcoin-Investor:innen buchstäblich den gesamten Anteil dessen minen, den sie durch das Halten von Bitcoin incentivieren, sodass Investor:innen nur wissen müssen, dass die Hashrate, die sie kaufen, nach den eigenen Definitionen “grün” ist. Der weitere Energiemix ist irrelevant.
Colored UTXOs sind aus ethischen, ökonomischen und technischen Gründen eine schlechte Idee. Ethische Gründe: Diese Modelle gehen davon aus, dass man mit dem Erwerb von grünen UTXOs bekannter Herkunft seinen moralischen Beitrag geleistet hat. Das Verfahren berücksichtigt jedoch nicht die zeitliche Dimension des Anreizes zum Mining, der durch den Besitz von Bitcoin geschaffen wird; der Anreiz für nicht nachhaltiges Mining hängt nicht nur davon ab, wie viele Bitcoin, sondern auch wie lange man diese besitzt. Unser Vorschlag hingegen sieht fortlaufende Ko-Investitionen in grünes Mining vor, die den Bitcoin-Beständen entsprechen, solange diese Bestände bestehen. Ökonomische Gründe: Colored UTXOs schaden der Fungibilität von Bitcoin, was es Bitcoin erschwert, als echtes monetäres Netzwerk zu dienen. Wenn Ihre Investitionsthese lautet, dass Bitcoin ein globales monetäres Netzwerk oder eine native Währung für das Internet ist oder werden könnte, sind colored Coins nichts für Sie. Technische Gründe: Es gibt keine faire und technisch einwandfreie Möglichkeit, einen “einzelnen Bitcoin” oder eine einzelne UTXO über die Verästelung von Transaktionen hinweg zu verfolgen. Die Input UTXOs einer Transaktion werden ausgegeben, und die Outputs sind neue UTXOs, die keine eindeutige Zuordnung zu bestimmten Inputs haben; wenn es mehrere Inputs gibt, kann ein bestimmter colored Input nicht zu einem bestimmten Output zugeordnet werden.2
Und schließlich ist die Abschaffung des Proof of Work ein Fehlschlag. Die Zusicherungen, die das Sicherheitsmodell von Bitcoin bietet, sind kampferprobt und ein Schlüsselelement für die Attraktivität von Bitcoin. Hybride Produkte scheitern aus ähnlichen Gründen: Ein wrapped Token, der von vertrauenswürdigen Verwahrern erstellt wird, zusätzliche Angriffsvektoren aufweist und auf einer ganz anderen Blockchain gehostet wird, kann nicht die Versprechen einlösen, die das Kapital überhaupt erst zu Bitcoin hingezogen haben. Kluge Investoren wollen Bitcoin, nicht irgendein Simulakrum.
Fazit
Der ökologische Ruf des Bitcoin-Minings ist nicht gerade glänzend. ESG-Mandate hindern derzeit einige Institutionen daran, Bitcoin als Anlage in Betracht zu ziehen, und die Unsicherheit in dieser Angelegenheit hält andere - Einzelpersonen und Institutionen gleichermaßen - vom Einstieg ab. Anstatt Bitcoin selbst zu verändern - die Fungibilität zu untergraben, den Proof of Work aufzugeben oder Wrapped Bitcoin auf einer konkurrierenden Blockchain zu hosten - kann die Funktionsweise Bitcoins genutzt werden, um ein Finanzinstrument zu entwickeln, das Bitcoins negative Umwelteffekte eliminiert. Das difficulty adjustment Bitcoins und die festgelegte Ausgaberate von Coins ermöglichen es den Investor:innen, ihren preisbasierten Anreiz zum Mining mit einem gleichwertigen und entgegengesetzten, auf der difficulty basierenden Anreiz auszugleichen, indem sie einfach selbst nachhaltig minen. Eine breite Umsetzung dieser Praxis würde die Settlement- und Sicherheitsgarantien von Bitcoin weiter stärken, nicht nur den ökologischen Ruf von Bitcoin, sondern auch seine tatsächliche Umweltbilanz verbessern und Kapital freisetzen, das derzeit entweder durch ESG-Mandate oder das individuelle Gewissen gebunden ist. Zusammenfassend sehen wir keine wirklichen Spannungen oder Trade-offs zwischen der Begeisterung für Bitcoin und einem kompromisslosem Engagement für eine nachhaltige Zukunft. Vielmehr sehen wir die Möglichkeit eines Gewinns für Bitcoin und für die Welt.
Bemerkung der Redaktion: Dieser Beitrag wurde im englischen Original von Troy Cross und Andrew M. Bailey verfasst und im Dezember 2021 auf Resistance Money veröffentlicht.
Des Weiteren sei auf den Online-Rechner von @IslandHODL verwiesen, mithilfe man einfach die äquivalente Menge an grüner Hashrate für den eigenen Bitcoin-Besitz ausrechnen kann.
Referenzen
Warmke, Craig (2021). “Electronic Coins”. Entwurf online verfügbar.
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“Nachhaltiges Mining” oder “grünes Mining” ist hier eine Variable: Unser Vorschlag ist mit verschiedenen Definitionen vereinbar. Einige werden zum Beispiel denken, dass Mining mit flared gas, das Methan in das weit weniger starke Treibhausgas Kohlendioxid umwandelt, eine grüne Form des Mining ist. Andere werden diese Variante ausschließen. Wir stellen uns vor, dass die Kernenergie eine ähnliche Spaltung hervorrufen wird. Aber mit “grün” meinen wir alles, was Sie, die Leser:innen, als grün ansehen. Investor:innen mit spezifischen ESG-Kriterien können die Definition von “E” ihrer eigenen Institution in unseren Vorschlag einfügen. Wir werden die “S”- und “G”-Komponenten dieser Kriterien hier nicht behandeln. ↩
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Warmke (2021). ↩
