Kryptowährungen nutzen ein spezielles, dezentrales System, um digitale Transaktionen vor Manipulation und Fälschungen zu schützen: die Blockchain. Diese funktioniert wie eine Art digitales, öffentliches Kassenbuch, dessen Kopien auf tausenden von Rechnern weltweit liegen. Wenn jemand etwas mit einer Kryptowährung bezahlt, wird diesem Kassenbuch ein Eintrag hinzugefügt. Die Blockchain beinhaltet dabei alle Bezahlvorgänge, die jemals gemacht worden sind und wird von allen beteiligten Rechnern gleichzeitig geprüft und ständig ergänzt. Die vielen beteiligten Rechner dienen damit quasi als "Zeugen".
Warum die Blockchain ein Energiefresser ist
Um sicherzustellen, dass bei einer finanziellen Transaktion mit Kryptowährungen nicht geschummelt wird – beispielsweise indem man versucht, eine Summe doppelt abzurechnen – nutzt die Blockchain das sogenannte Proof-of-Work-Prinzip. Dabei wird jeder neue Eintrag in der Blockchain an alle beteiligten Rechner geschickt. Diese Miner müssen nun erst eine spezielle Verschlüsselung knacken, bevor sie den neuen Block an die Datenkette anhängen können und dafür eine Belohnung erhalten. Diese Verschlüsselung, der sogenannte Hash, ist so kompliziert und schwer zu knacken, dass dafür extrem leistungsfähige Rechner nötig sind. Nur wer den Hash als erster löst, bekommt die Belohnung und darf die Blockchain ergänzen.
Genau das ist jedoch Problem: Weil Blockchain-Miner weltweit um das Knacken des Blockchain-Hashs konkurrieren, arbeiten Unmengen an Rechnern am gleichen Problem – und das verbraucht enorme Mengen an Energie. Allein das Bitcoin-Netzwerk verbraucht Schätzungen zufolge so viel Strom pro Jahr wie ganz Irland, bei Ethereum war der jährliche Stromverbrauch etwa so hoch wie der von Finnland. Weil dieser Strom meist aus fossilen Energien erzeugt wird, ist der CO2-Fußabdruck entsprechend hoch.
Wie das neue Ethereum-System funktioniert
Um ihre Blockchain sparsamer und klimafreundlicher zu machen, hat Ethereum nun ihr System umgestellt. Die nach Bitcoin am zweithäufigsten genutzte Kryptowährung hat vom gängigen Proof-of-Work-Prinzip und dem damit verbundenen aufwendigen Krypto-Mining umgestellt auf ein neues Sicherungssystem. "Unser Proof-of-Stake-Prinzip nutzt Validatoren statt Miner", erklärt Ethereum. Diese Gutachter haben die gleiche Funktion wie die Miner und sollen neue Transaktionen vor dem Anhängen an die Blockchain überprüfen.
Anders als beim klassischen Verfahren erfolgt die Kontrolle nicht über schwer zu lösende Verschlüsselungen, sondern über eine Art "Pfand": Die Validatoren investieren eine höhere Ethereum in Form eines Blockchain-Vertrags als Einsatz. Dieser dient als Sicherheit und wird einbehalten, wenn der Gutachter die ihm zur Prüfung zugeteilten Transaktionen nicht korrekt abarbeitet oder sogar betrügt.
Pfandsystem statt Hardware-Wettrüsten
"Dies motiviert zu einer aktiven und ehrlichen Teilnahme an der Sicherung des Netzwerks, ohne dass dafür große Energiemengen verbraucht werden", heißt es auf der Ethereum-Website. Denn anders als beim klassischen Mining gibt es keinen Wettstreit um die schnellste Entschlüsselung und daher auch kein Wettrüsten mit immer leistungsstärkeren und stromhungrigen Rechnern. "Es bringt bei Proof-of-Stake keine Vorteile, in stärkere Hardware zu investieren", so Ethereum. "Daher gibt es kein Wettrüsten und auch weniger Elektroschrott. Ethereum-Validatoren können mit simplen Laptops abrieten oder sogar Kleinrechnern wie dem Raspberry Pi."
Allerdings: Ob die Kryptowährung Ethereum und ihre Blockchain tatsächlich grüner wird, hängt davon ab, ob die Teilnehmer dieses Netzwerks den Wechsel des Systems auch mitmachen. Bisher hat dies jedoch nur eine kleine Minderheit getan. Ob der Versuch eines Systemwandels bei den Kryptowährungen gelingt, muss sich daher erst noch zeigen.
