Die EU-Kommission kritisiert den hohen Energieverbrauch von Blockchains. Wir analysieren, ob perspektivisch ein Verbot des Bitcoins droht.
Die EU-Kommission verfolgt verschiedene Initiativen zur Digitalisierung des Energiesystems. Der im Oktober 2022 vorgelegte Action Plan „Digitalisierung des Energiesystems“ skizziert dabei den Weg zur Beendigung der Abhängigkeit der EU von fossilen Brennstoffen und hin zu einem digitalisierten, grünen und widerstandsfähigen Energiesystem. Dieser Wandel soll durch Legislativinitiativen, Investitionen und Koordinierung mit den Mitgliedstaaten sowie einer Reihe unterschiedlicher Maßnahmen durch die EU-Kommission unterstützt werden. Ziel ist es, dass Europa bis zum Jahr 2050 klimaneutral wird.
In diesem Zuge erklärt die EU-Kommission nicht nur die Digitalisierung des Energiesystems zur politischen Priorität. Ein Wandel des Energiesystems soll auch mit einer strategische Vision und konkreten Maßnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs digitaler Technologien sowie deren energetische Effizienzsteigerung einhergehen. Von den Zielen der EU-Kommission sind die verschiedensten Informationstechnologien und digitalen Infrastrukturen betroffen, wie etwa Rechenzentren oder Cloud-Dienste.
Im Action Plan nimmt die EU-Kommission auch explizit den Energieverbrauch von Kryptowährungen in den Blick und identifiziert bestimmte Blockchains als Hindernis auf dem Weg zu einem grüneren Energiesystem.
Die Kritik: Der hohe Energieverbrauch
Im Action Plan konstatiert die EU-Kommission, dass der erhebliche Anstieg der Nutzung von Kryptowährungen zu einer Verdoppelung des Energieverbrauchs der zugrunde liegenden Blockchains innerhalb der letzten zwei Jahre geführt habe. Dieser mache rund 0,4 % des weltweiten Stromverbrauchs aus. Als Kern dieses Problems identifiziert die EU-Kommission den Proof-of-Work-Konsensmechanismus (PoW), auf dem bestimmte Blockchains beruhen. Denn aus Sicht der EU-Kommission hängt der „Großteil des Energieverbrauchs von Kryptowährungen“ mit dem PoW-Konsensmechanismus zusammen. Bekanntestes Beispiel einer auf einer PoW-Blockchain basierten Kryptowährung ist sicherlich der Bitcoin.
Die Diskussion rund um den Energieverbauch des PoW-Konsensmechanismus ist nicht neu. Bereits im Zuge des Gesetzgebungsprozesses der Verordnung über Märkte für Kryptowerte (Regulation on Markets in Crypto-assets, kurz MiCA) wurde ein europäisches Dienstleistungsverbot für PoW-basierte Kryptowährungen diskutiert. Dieses wurde als de facto-Verbot von PoW-Konsensmechanismen und damit auch des Bitcoins bewertet. Das Verbot fand letzten Endes keine Mehrheit im europäischen Gesetzgebungsprozess. Auch in anderen Ländern wurden und werden ähnliche Verbotsdiskussionen geführt, etwa in den USA und in bestimmten Ländern – wie z.B. China – existieren bereits einige Verbote des energieintensiven Krypto-Minings.
Die EZB hält ein EU-Verbot von PoW in Zukunft für sehr wahrscheinlich, was sie in ihrem Bericht „Mining the environment – is climate risk priced into crypto-assets?“ vor allem mit dem hohen Stromverbrauch bei gleichzeitig steigenden Energiepreisen begründet.
Was ist Proof-of-Work?
Der Konsensmechanismus einer Blockchain dient vereinfacht gesagt dazu, dass alle Netzwerkteilnehmer*, die die Blockchain absichern, einen Konsens über die Richtigkeit der Transaktionshistorie finden. Der Konsensmechanismus ist das technische Regelwerk, dass die Zusammenarbeit der Netzwerkteilnehmer und die Validierung der Blockchain-Transaktionen determiniert und etwa ausschließt, dass eine Kryptowährungs-Einheit mehrfach transferiert und so dupliziert wird (sog. double spending). Der PoW-Konsensmechanismus ist dabei nur eine der möglichen Ausgestaltungen von Konsensmechanismen.
Bei einem PoW-Konsensmechanismus müssen die Netzwerkteilnehmer der Blockchain (sog. Knoten) einen Arbeitsnachweis (englisch: proof of work) erbringen, um Transaktionen zu verifizieren, abzuwickeln und abzuspeichern. Transaktionen sind nur gültig, wenn sie in einem neuen Block gebündelt mit den bisherigen Blöcken der Blockchain verkettet und der Blockchain angehängt werden. Erst dann ist sind die Transaktionen des Blocks im Transaktionsregister vermerkt und können als „durchgeführt“ gelten.
Bevor der Block im gesamten Blockchain-Netzwerk abspeichert werden kann, muss ein Knoten die Lösung eines kryptografischen Rätsels nach dem trial-and-error-Prinzip errechnen. Für das Erbringen der dazu erforderlichen Rechenleistung ist ein hoher Aufwand an Energie erforderlich. Innerhalb des Blockchain-Netzwerks suchen viele Knoten zugleich nach der passenden Lösung des Rätsels (sog. Mining). Das resultiert in dem kritisierten hohen Energieverbrauchs. Das Mining geht auch mit einem Verschleiß der eingesetzten Hardware einher, was etwa dem Bitcoin die zusätzliche Kritik einbrachte, eine große Menge Elektroschrott zu produzieren.
Für die Mining-Knoten kann das Mining wirtschaftlich äußerst rentabel sein. Denn für das Lösen des Rätsels und die Validierung der Transaktionen werden die Knoten bei PoW-Blockchains im Regelfall mit neu errechneten Token und/oder einer Beteiligung an den Transaktionsgebühren belohnt (sog. Mining-Rewards).
Der Arbeitsnachweis als Sicherheitsgarant
Befürworter von PoW – und insbesondere des Bitcoins – sehen den hohen Energieaufwand allerdings als nötig an. Denn durch den Arbeitsnachweis wird die Sicherheit der Blockchain gewährleistet und die Datenintegrität abgesichert. Ein Angreifer müsste aufgrund der Notwendigkeit des Konsens der Knoten mehr als die Hälfte der gesamten im Netzwerk verfügbaren Rechenleistung aufbringen, um die Transaktionsdaten einer Blockchain abändern zu können. Dies gilt etwa bei der Bitcoin-Blockchain aufgrund der Größe des Netzwerks und des daher nötigen Energieaufwands als nahezu ausgeschlossen.
Neben PoW ist wohl der Proof-of-Stake-Konsensmechanismus (PoS) die bekannteste Form der Blockchain-Konsensmechanismen. Hier wählt ein gewichteter Zufallsalgorithmus einen der Knoten aus, der dann die Validierung der Transaktionen vornehmen kann. Die Wahrscheinlichkeit ausgewählt zu werden korreliert dabei mit der Anzahl an Tokens, die der Knoten als eine Art Sicherheit (sog. Stake) hält. Verhält sich ein Knoten missbräuchlich oder fehlerhaft, wird er bestraft, etwa in dem Teile seines Stakes vernichtet und/oder die Belohnungen für die Validierungsleistungen ausbleiben. Die Idee dahinter ist, dass diejenigen, die am meisten Token der Kryptowährung innehaben, auch das größte Interesse am Bestand und der Sicherheit der zugrundeliegenden Blockchain haben.
Da bei PoS nur ein Knoten die Rechenleistung für eine Transaktionsvalidierung vornimmt, fällt der Energieverbrauch wesentlich geringer aus als bei einem PoW-Konsensmechanismus.
Kann man Bitcoin verbieten?
Natürlich kann die EU das Halten und Übertragen von Bitcoin oder den Einsatz von PoW-Konsensmechanismen faktisch nicht gänzlich durch ein Verbot verhindern. Das einer Blockchain zugrundeliegende Netzwerk ist dezentral und besteht aus einer Vielzahl global verstreuter Knoten.
Dennoch können Verbote oder Regulierung an der Vielzahl von Akteuren im Kryptomarkt anknüpfen. Die EU könnte zum Beispiel an Dienstleistern, wie Kryptoverwahrern, die etwa custodial-wallets betreiben, oder auch an Handelsplätzen für Kryptowerte mit verschiedenen Pflichten belegen. Bestimmte Tätigkeiten werden etwa bereits von der MiCA als Kryptowerte-Dienstleistungen reguliert. Somit wäre es in Zukunft nicht ausgeschlossen, dass Dienstleistungen in Bezug auf solche Kryptowerte verboten werden, die etwa auf einem PoW-Mechanismus beruhen – wie es bereits im Rahmen der MiCA diskutiert wurde.
Ein europäisches Bitcoin-Verbot dürfte unwahrscheinlich sein
Inwieweit der vergleichsweise hohe Energieeinsatz des PoW-Konsensmechanismus gerechtfertigt ist, ist letzten Endes eine im Einzelfall der Anwendung politisch zu beantwortende Frage. Aus Sicht der EU-Kommission soll jedenfalls bei der Nutzung von Kryptowährungen und anderer Blockchain-Technologien auf den Energiemärkten und im Energiehandel darauf geachtet werden, dass nur die energieeffizientesten Technologieversionen zum Einsatz kommen.
Der Action Plan sieht aber kein allgemeingültiges Verbot von PoW-Blockchains in der EU vor, sodass in näherer Zukunft wohl nicht mit einem europaweiten PoW-Verbot zu rechnen ist.
Der Action Plan stellt auch treffend fest, dass nur rund 10 % der weltweiten PoW-Mining-Aktivitäten auf Europa entfallen. Hintergrund ist, dass sich die Mining-Knoten oft in Ländern mit günstigen Strompreisen ansiedeln, um Kosten zu senken und ihre Gesamtrendite zu erhöhen. Die EU-Kommission hält daher eine internationale Zusammenarbeit für erforderlich, um den hohen Energieverbrauchs des PoW-Minings weltweit wirksam angehen zu können. Wie diese Zusammenarbeit konkret aussieht, bleibt dabei im Action Plan aber noch offen. Dennoch sprechen auch diese Pläne zunächst gegen ein europäisches PoW-Verbot.
Die angestrebte internationalen Zusammenarbeit soll durch Offenlegungspflichten von europäischen Akteuren des Krypto-Markts sowie einem bis 2025 auszuarbeitenden Bericht der EU-Kommission flankiert werden. Der Kommissionsbericht soll eine Beschreibung der Umwelt- und Klimaauswirkungen neuer Technologien auf dem Markt für Kryptowerte enthalten. Allerdings will die EU-Kommission darin auch politische Optionen zur Abfederung negativer Klimaauswirkungen der auf dem Markt für Kryptowerte verwendeten Technologien bewerten, insbesondere in Bezug auf Konsensmechanismen. Eine Prüfung eines Verbot von PoW-Konsensmechanismen ist als eine der möglichen Optionen damit nicht ausgeschlossen. Der Bericht soll die verschiedenen Optionen aber zunächst nur bewerten.
Einschränkende Regulierung auf nationaler Ebene ist denkbar
Zwar lassen sich keine konkreteren Absichten der EU-Kommission für ein europäisches PoW-Verbot aus dem Action Plan ablesen, dennoch bringt sie zumindest Maßnahmen gegen PoW-Blockchains auf mitgliedstaatlicher Ebene zur Sprache. Die EU-Kommission fordert die EU-Mitgliedstaaten angesichts der derzeitigen Energiekrise und der erhöhten Risiken im aktuellen Winter nachdrücklich auf, gezielte und verhältnismäßige Maßnahmen zur Senkung des Stromverbrauchs von Mining-Knoten im Einklang mit der vorgeschlagenen Verordnung des Rates über Notfallmaßnahmen als Reaktion auf die hohen Energiepreise umzusetzen. Mit dieser Verordnung einigte sich der Rat auf verschiedene, zeitlich begrenzte Notfallmaßnahmen, um die Auswirkungen zu hoher Energiepreise EU-weit abzumildern. Die Maßnahmen zielen insbesondere auf die Senkung der Stromnachfrage ab, wobei es den Mitgliedstaaten frei überlassen wird, die angemessenen Maßnahmen auszuwählen, um den Verbrauch gemäß den Zielvorgaben zu senken.
Mithin hält die EU-Kommission Schritte gegen Mining-Konten zumindest auf nationaler Ebene nicht nur für möglich, sondern auch zielführend, um die Stromnachfrage im Gesamtnetz zu reduzieren. Mit der expliziten Aufforderung der Mitgliedstaaten, auch Maßnahmen zur Senkung des Stromverbrauchs von Krypto-Minern zu treffen, sind jedoch ebenfalls keine konkreten Verbotsforderungen verbunden. Die EU-Kommission fordert lediglich „gezielte“ und „verhältnismäßige“ Maßnahmen.
Nichtsdestotrotz zeigt sich, dass auch Mining-Verbote oder sonstige einschränkende Regulierungen von Mining-Knoten nicht ausgeschlossen sind.
Förderungen und Bevorzugung anderer Konsensmechanismen ist absehbar
Neben der Kritik gegenüber des hohen Energieverbrauchs von PoW, macht der Action Plan aber auch deutlich, dass die EU-Kommission nicht per se regulatorische Einschränkungen für Anwendungen der Blockchain-Technologie vornehmen will. Vielmehr präferiert sie den Einsatz anderer Konsensmechanismen mit geringerem Energieverbrauch.
So bezeichnet sie den PoW-Konsensmechanismus im Action Plan als „relativ veraltetet“ und nennt die zweitgrößte Blockchain Ethereum als Beispiel dafür, „dass die Kryptowelt zu einem effizienteren System übergehen kann“. Ethereum beruhte ursprünglich auf einem PoW-Konsensmechanismus, wechselte im September 2022 jedoch zu PoS, um die Transaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen und energieeffizienter zu werden. Nach eigenen Angaben wurde der Energieverbrauch von Ethereum so um 99 % gesenkt. Langfristiges Ziel der EU-Kommission ist also eine Steigerung der Energieeffizienz der Blockchain-Technologie.
Um einen Übergang zu effizienteren Systemen zu erreichen, sieht die EU-Kommission Handlungsbedarf. Sie plant etwa die Förderung umweltfreundlicher Konsensmechanismen über die europäische Blockchain-Dienste-Infrastruktur in Europa und der Welt als bestmöglichen Standard. Auch will die EU-Kommission eine internationale Zusammenarbeit mit Normungsgremien erreichen. Aufbauend auf deren technischem Fachwissen, soll etwa ein Energieeffizienz-Label für Blockchains entwickelt werden. Schließlich fordert der Action Plan die Mitgliedstaaten auch dazu auf, dass Steuervergünstigungen und andere steuerliche Maßnahmen längerfristig beendet werden, die derzeit in einigen Mitgliedstaaten zugunsten von Mining-Rewards gelten, die Knoten für die Validierungsleistung in PoW-Blockchains erhalten.
Bereits jetzt sind konkrete Anforderungen für Akteure im Krypto-Markt absehbar
Neben den zahlreichen Plänen und Absichten der EU-Kommission, sind bereits konkrete Pflichten absehbar, die die verschiedensten Akteure im Krypto-Markt einhalten werden müssen. Die MiCA enthält verschiedene Offenlegungspflichten hinsichtlich des Energieverbrauchs von Konsensmechanismen und bestimmten Kryptowerte und wird ab dem 30. Juni 2024 bzw. dem 30. Dezember 2024 Anwendung finden, je nach Regelungsgegenstand.
Die MiCA reguliert das öffentliche Angebot von Kryptowerten in der EU, deren Handel und verschiedene Dienstleistungen in Zusammenhang mit diesen Kryptowerten durch Kryptowert-Dienstleister (crypto-asset service provider, kurz CASPs). Kryptowert meint die digitale Darstellung eines Werts oder eines Rechts, der bzw. das unter Verwendung der Distributed-Ledger-Technologie oder einer ähnlichen Technologie elektronisch übertragen und gespeichert werden kann. Die meisten blockchain-basierten Token und Kryptowährungen werden damit als Kryptowerte in den Anwendungsbereich der MiCA fallen. Allerdings sind bereits von der bestehenden Finanzmarktregulierung erfasste Kryptowerte – mithin vor allem Token die als Wertpapiere zu qualifizieren sind (sog. security token) – oder einzigartige nicht-fungible Token (sog. NFTs) vom Anwendungsbereich ausgenommen.
Die im Action Plan angesprochen Offenlegungspflichten treffen konkret die Anbieter und Emittenten von Kryptowerten sowie CASPs, die durch die MiCA reguliert werden. Die MiCA gibt Anbietern und Emittenten etwa vor, dass für Kryptowerte ein Whitepaper zu erstellen und veröffentlichen ist. Darin sind auch Informationen über die wichtigsten nachteiligen Umwelt- und Klimaauswirkungen des dem Kryptowert zugrundeliegenden Konsensmechanismus anzugeben. CASPs müssen hingegen an einer gut sichtbarer Stelle auf ihrer Website über die wichtigsten negativen Umwelt- und Klimaauswirkungen der Konsensmechanismen informieren, auf denen die ihre Dienstleistung betreffenden Kryptowerte beruhen. Die CASPs können dabei jedoch Informationen aus dem Whitepaper verwenden.
Nach der MiCA offenzulegende Informationen werden zwar grundsätzlich im Anhang konkretisiert, dennoch fehlen zu den Informationen über die wichtigsten nachteiligen Umwelt- und Klimaauswirkungen Spezifizierungen im Verordnungstext. Mithin besteht noch ein gewisses Maß an Rechtsunsicherheit, über den Umfang und die erforderlichen Nachhaltigkeitsindikatoren, die Emittenten und CASPs anzugeben haben. Technische Standards für Methoden und Darstellungen der offenzulegenden Informationen in Bezug auf Nachhaltigkeitsindikatoren und andere klima- und umweltbezogene schädliche Auswirkungen soll allerdings die Europäische Wertpapier- und Marktaufsichtsbehörde ESMA in Zusammenarbeit mit der Europäischen Bankenaufsichtsbehörde EBA erarbeiten und veröffentlichen. Die MiCA sieht vor, dass dabei auch die verschiedenen Konsens-Mechanismen zu berücksichtigen sind, insbesondere der Verbrauch von Energie, erneuerbaren Energien und natürlichen Ressourcen, die Erzeugung von Elektroschrott und die Emission von Treibhausgasen. Weiter soll bei der Feststellung wesentlicher nachteiliger Auswirkungen der Grundsatz der Verhältnismäßigkeit sowie der Umfang und das Volumen des emittierten Kryptowerts berücksichtigt werden.
In Zukunft müssen Blockchain-Systeme energieeffizienter werden
Nach dem Green Deal sollen Netto-Emissionen von Treibhausgasen in der EU bis 2050 auf null reduziert werden. Wie im klassischen Finanzmarkt, in der etwa bereits die EU-Taxonomieverordnung verbindliche Standards für nachhaltiges Wirtschaften und insbesondere Kriterien zur Ermittlung ökologischer Nachhaltigkeit von Investition festlegt, wird sich auch der Kryptomarkt nicht den europäischen Nachhaltigkeitszielen verschließen können.
Ein europäisches Verbot von PoW-Konsensmechanismen ist zumindest in näherer Zukunft wohl eher nicht zu erwarten. Dennoch hat die EU-Kommission ausdrücklich klargestellt, dass sie den Energieverbrauch von PoW als zu hoch bewertet und sie einen Wandel der Kryptobranche und der Blockchain-Technologie hin zu energieeffizienteren Konsensmechanismen anstrebt. Zum einen soll dies zwar durch Förderungen energieeffizienter Blockchain-Technologien erfolgen. Zum andern sind perspektivisch auch regulative Einschränkungen für Kryptowerte denkbar, die auf einer PoW-Blockchain beruhen. Die MiCA sieht bereits konkret vor, dass die EU-Kommission bis zum 30. Juni 2025 einen Zwischenbericht vorzulegen hat, der eine Beschreibung der Entwicklungen bei Geschäftsmodellen und Technologien auf den Märkten für Kryptowerte zu enthalten hat. Gemäß der MiCA ist dabei auch besonderes Augenmerk auf die Umweltauswirkungen neuer Technologien zu legen. Weiter hat die Kommission eine Bewertung der Strategieoptionen und erforderlichenfalls zusätzlicher Maßnahmen vorzunehmen, die gerechtfertigt sein könnten, um die nachteiligen Auswirkungen auf das Klima und andere umweltbezogene Auswirkungen der auf den Märkten für Kryptowerte eingesetzten Technologien und insbesondere der Konsensmechanismen, die bei der Validierung von Transaktionen mit Kryptowerten zum Einsatz kommen, abzumildern.
Gemeinsam mit dem Action Plan wird der Wille der EU deutlich, dass Blockchain-Systeme energieeffizienter werden sollen. Während bestimmte Akteure bereits Mitte des kommenden Jahres die Vorgaben der MiCA einhalten müssen, bleibt abzuwarten, wie und ob der Bitcoin und andere PoW-Blockchains langfristig Teil des europäischen Krypto-Markts bleiben können.
Mit dem EU Action Plan „Digitalisierung des Energiesystems“ möchte die EU-Kommission zum Erreichen der Klimaziele und zu einer digitalen und ressourceneffizienten Gesellschaft beitragen. In unserer Blog-Serie „Energy goes digital„ gehen wir auf die einzelnen Inhalte des Action Plan sowie auf weitere Themen der Digitalisierung des Energiesystems ein. Bereits online sind neben dem in die Blog-Serie einführenden Beitrag, Beiträge zum Energieeffizienzgesetz-Entwurf und zu Smart Meter.
Mehr zur MiCA erfahren Sie in unserer gleichnamigen Blog-Serie: MiCA-Verordnung – CMS Blog (cmshs-bloggt.de).
*Gemeint sind Personen jeder Geschlechtsidentität. Um der leichteren Lesbarkeit willen wird im Beitrag die grammatikalisch männliche Form verwendet.
