Rechnen als Energiespeicher Strom sparen mit Krypto-Mining - kein Paradoxon

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dtm Datentechnik Moll GmbH

Der Energieverbrauch ist seit der Energiewende in Deutschland das beherrschende Thema auch für Betreiber von Rechenzentren geworden. Neben stromsparender Hardware und Batteriespeichern kommen dabei zunehmend Kryptowährungen zum Einsatz.

Was sich für manche noch sehr weit hergeholt anhört, ist für viele Betreiber von Rechenzentren bereits Alltag geworden: Krypto-Mining kommt als eine Form der wirtschaftlichen Speicherung von überschüssigem Strom zum Einsatz. Dieses Modell wird oft auch als 'Digitale Batterie' bezeichnet und ist besonders relevant für Betreiber, die zusätzlich eine Anlage zur Erzeugung erneuerbarer Energien, etwa große Photovoltaik-Anlage, installiert haben.

Dabei wird an sonnigen und windreichen Tagen mehr Strom produziert, als das Netz aufnehmen kann. Dieser Überschuss-Strom wird dann für energieintensives Krypto-Mining genutzt.

Neue Wege in der Energieversorgung von Datacenter

Durchgerechnet: Photovoltaik für Rechenzentren

Mining-Rigs dienen dabei als flexible, sofort zuschaltbare Last im Stromnetz. Man kann sich die Miner als eine Art 'digitalen Abnehmer der letzten Instanz' vorstellen, der immer dann Strom verbraucht, wenn er sonst verschwendet oder zu Negativpreisen gehandelt würde. Der Prozess läuft über ein automatisiertes Energie-Management-System (EMS) ab, das die Miner steuert:

Die Mining-Anlage ist mit dem lokalen Netz oder direkt mit der Erzeugungsanlage verbunden und empfängt Echtzeitdaten über die Stromverfügbarkeit und den Strompreis. Das EMS erkennt die Gefahr von niedrigen beziehungsweise negativen Preisen sowie einer Abregelung und schaltet die Mining-Geräte zu.

Für Anlagenbetreiber kann dies die Amortisationszeit der Anlage erheblich verkürzen, da der Eigenverbrauch des überschüssigen Stroms zum Mining rentabler sein kann als die Netzeinspeisung. Wenn dagegen der Strompreis über einen vordefinierten Schwellenwert steigt, schaltet das EMS die Miner ab. Die Last fällt weg, und der teure Strom oder die benötigte Netzkapazität steht wieder den regulären Verbrauchern zur Verfügung.

Blockchain mit ungeahnten Fähigkeiten

Die Kryptowährungen zugrunde liegende Blockchain-Technologie kann auch zur Optimierung der physischen Energieverteilung beitragen. Dafür werden auf Blockchain-Basis dezentrale Energiemärkte geschaffen, auf denen Haushalte mit Solaranlagen überschüssigen Strom direkt und transparent an ihre Nachbarn verkaufen können.

Ein Beispiel dafür wären Krypto-Token wie der von Powerledger, einem 2016 gegründetes australisches Technologieunternehmen mit Sitz in Perth. Seine Plattform ermöglicht es Haushalten, ihre überschüssige Solarenergie direkt an Nachbarn oder andere Verbraucher zu verkaufen. Zum Einsatz kommt dabei ein Dual-Token-System – namentlich „Powr“ und „Sparkz“ -, um Verbraucher in den Energiehandel einzubinden.

Powr-Token sind Utility-Token, die den Zugang zum Ökosystem ermöglichen, während es sich bei Sparkz um lokale Strommarktwährungen handelt, die für Transaktionen auf dem Energie-Austauschmarkt verwendet werden und lokal an den Wert von Strom gekoppelt sind. Powr-Token werden in Sparkz umgewandelt, um an den dezentralen Energiegeschäften teilzunehmen und den Stromhandel zu erleichtern.

Smart Energy Chain für erneuerbare Energie und CO₂-Zertifikate

Eine grüne Blockchain für den Energiesektor

So ermöglicht die Powerledger-Plattform den direkten Energie-Austausch zwischen Produzenten wie Rechenzentrumsbetreiber mit Solaranlagen und Verbrauchern, ohne die Notwendigkeit von Zwischenhändlern. Es gibt dazu naturgemäß Alternativen: Levelten Energy und LO3 Energy beispielsweise sind ebenfalls im Bereich des Peer-to-Peer (P2P)-Energiehandels tätig, ähnlich wie das ION Power Grid.

Vergleichbar funktionieren Smart Contracts, mit denen sich der Energiehandel sogar automatisieren lässt - die Batteriespeicher werden dann so eingestellt, dass sie sich bei Überschuss laden und bei Bedarf entladen. Es handelt sich also um Softwareprogramme auf Basis einer Blockchain, die automatisch ausgeführt werden, wenn vordefinierte Bedingungen erfüllt sind. Smart Contracts werden von keinen Unternehmen direkt angeboten, sondern von Blockchain-Dienstleistern wie Sciencesoft entwickelt und implementiert.

Spezialisierte Unternehmen und Dienstleister

Viele etablierte Unternehmen testen und integrieren Smart Contracts in Pilotprojekten, häufig in Kooperation mit Technologiepartnern oder Beratungsfirmen. Das bereits genannte New Yorker Start-up LO3 Energy entwickelt und implementiert beispielsweise seit vielen Jahren zusammen mit Siemens „Microgrids“ für den örtlichen Energiehandel auf Blockchain-Basis. Auch Tennet & Sonnen sowie die Consultants von PwC wären hier zu nennen.

Generell sind Anbieter von Smart Contracts fast immer auch Anbieter von Plattformen für den dezentralen Handel mit erneuerbarer Energie. Daher werfen wir einen Blick auf die globale Riege der Energiehändler. Da der Markt dynamisch ist und sich schnell entwickelt, ist es schwierig, eine abschließende und vollständige Liste aller relevanten Unternehmen zu nennen. Hier jedoch eine Reihe von vergleichsweise bekannten Akteuren, die in diesem Bereich aktiv sind:

Logo	Unternehmen / Organisation	Fokus / Spezialisierung
	terahash.energy GmbH	Bietet innovative Lösungen für die Energieinfrastruktur, also für Erzeugung, Speicherung und Umwandlung von Strom. Ist auf hocheffizientes Bitcoin-Mining, CO₂-freie Energieversorgung und Wärmerückgewinnung wie im Projekt „Aurora“ in Finnland spezialisiert. Bietet Managed Mining, Anlagenbau inklusive Solaranlagen, Batteriespeicher & Bitcoin-Energiesysteme sowie Business Trainings an.
	Metis Solutions GmbH	Hosting-Anbieter von Bitcoin-Minern, ist auch an Pilotprojekten zur Nutzung überschüssiger Solarenergie zur Netzstabilisierung in Deutschland beteiligt, u.a. in Kooperation mit der Deutschen Telekom MMS und Riva Engineering.
	21energy	Die Innsbrucker Firma entwickelt u.a. Heizlösungen, die Hochleistungsrechner für das Mining zur Abwärmenutzung verwenden.
	Prosperity Digital	Ein in der Schweiz ansässiges Unternehmen für Mining-Infrastruktur, das sich für die Nutzung von Bitcoin zur Stabilisierung des europäischen Stromnetzes einsetzt.
	Gridless Compute	Konzentriert sich auf den Einsatz von solarbetriebenen Bitcoin-Mining-Anlagen, vorzugsweise in Regionen wie Subsahara-Afrika, oft in Kombination mit Batteriespeichern, um lokale Gemeinschaften mit Strom zu versorgen.
	Applied Digital	Baut modulare Rechenzentren, die flexibel zwischen Bitcoin-Mining- und KI-Workloads umschalten können, um auf Markt- und Netzanforderungen zu reagieren und an Programmen zur Lastregelung teilzunehmen.
	Iren / Iris Energy	Der australische Experte hat Projekte zur Abwärmenutzung aus Bitcoin-Mining-Anlagen in Rechenzentren für Künstliche Intelligenz (KI) am Laufen.
	Mara (ehemals Marathon Digital Holdings)	US-amerikanischer Bitcoin-Miner, der weltweit in Projekten zur Optimierung der Energienutzung bei bestehenden erneuerbaren Energiequellen involviert ist.
	Energy Web Foundation	Hat eine Lösung namens „Green proofs for Bitcoin“ ins Leben gerufen, um Minern zu helfen, sich an Dekarbonisierungsziele anzupassen.
	Braiins	Ein in der Tschechischen Republik ansässiger Mining-Pool, der ebenfalls in die Netznutzung von Bitcoin-Mining in Europa involviert ist.

Die Anbieter von Anlagen für das Krypto-Mining kombinieren verständlicherweise die Hardware gerne mit Dienstleistungen, wobei der Fokus oft auf Lösungen in Kombination mit Photovoltaik-Überschuss liegt. Neben dem genannten Terahash wäre hier zudem das in Hamm ansässige Cryptohall24 zu nennen, das ASIC-Miner wie Bitmain Antminer vertreibt. Weitere Anbieter wären das Ulmer Unternehmen Blockmine, Brainzap mit Sitz in Rheda-Wiedenbrück oder das Schweizer Bitkern.

Munich International Mining (MIM) konzentriert sich darauf, Bitcoin-Mining für Kunden und sich selbst zu betreiben, wobei es internationale Standorte, etwa in Paraguay, Georgien oder Kuwait nutzt, weil dort der Strom günstiger ist. Die Miner der Kunden werden im eigenen Rechenzentrum verwaltet. Sunshine Sales aus Nürnberg und Solarmodule-Gladbeck setzen auf eine Kombination von PV-Anlagen mit Bitcoin-Minern.

Unternehmen aus Pilotprojekten und Kooperationen

Zusätzlich zu den Kern-Spezialisten sind oft auch etablierte Unternehmen in Pilotprojekte zur Integration von Bitcoin-Mining in Energiesysteme involviert:

• Deutsche Telekom MMS: Wurde weiter oben bereits genannt; bringt eine langjährige Erfahrung mit Blockchain-Infrastruktur in Pilotprojekte ein, um die Regelwirkung von Bitcoin-Minern im Energienetz zu testen.

• Riva GmbH Engineering: Ebenfalls schon angeführt. Eigentlich ein Hersteller von Fassaden, der eine eigene PV-Anlage betreibt und die Mining-Container eines Pilotprojekts beherbergt. Riva stellt die Infrastruktur und das Gelände für die PV-Anlage im Rahmen eines Pilotprojektes zur Nutzung überschüssiger Solarenergie zur Verfügung.

• Bankhaus Metzler beziehungsweise Metzler DX: Begleitet Pilotprojekte, um Erfahrungen in der Finanzdienstleistung mit digitalen Assets im Kontext der Energieintegration zu sammeln.

Diese Unternehmen nutzen die Flexibilität von Bitcoin-Mining-Anlagen, die schnell hoch- und heruntergefahren werden können. Das Konzept der digitalen Batterie ist darüber hinaus sehr attraktiv für die Betreiber großer Photovoltaik- oder Windkraftanlagen: Sie nutzen das Mining oft direkt auf ihrem Gelände oder in Containern in unmittelbarer Nähe, um den Stromüberschuss zu Geld zu machen, anstatt ihn abzuregeln oder für eine niedrige Einspeisevergütung abzugeben.

Ein Beispiel dafür wäre die oben genannte Riva Engineering GmbH. Auch große Industriebetriebe, die sowohl Energie erzeugen als auch abnehmen und oft hohe Abwärme für ihre Prozesse benötigen, profitieren gelegentlich von der Synergie zwischen Stromüberschussverwertung, Mining und der Nutzung der Abwärme der Miner.

„Es gibt vielfältige Möglichkeiten, die Abwärme der Miner zusätzlich zur Beheizung zu nutzen und gleichzeitig, je nach Laufzeit des Miners, einen Gewinn zu erzielen. Die intelligente Nutzung von Mining bietet unzählige Potenziale, um das Stromnetz im Zusammenspiel mit erneuerbaren Energien stabil zu halten“, erläuterte Arthur Reiz, Gründer und CEO von Mining Technologies mit Sitz in Neustadt an der Aisch, gegenüber DataCenter-Insider. Auch sein Unternehmen ist auf die intelligente Nutzung von PV-Strom und allgemein überschüssiger Energie spezialisiert.

Butter bei die Fische

Wie genau rentiert sich aber der Einsatz von Krypto-Minern? Jan Moll, Geschäftsführer der DTM Datentechnik Moll GmbH, hat das erst kürzlich für DataCenter-Insider vier typische Szenarien für die Nutzung einer PV-Anlage anschaulich dargestellt (siehe: „Neue Wege in der Energieversorgung von Datacenter; Durchgerechnet: Photovoltaik für Rechenzentren“). Nimmt man nun Mining-Hardware hinzu, ergibt sich folgende Modellrechnung:

Gehen wir von einer kleinen PV-Anlage mit einer Leistung von 100 Kilowattpeak (kWp) aus und einem jährlichen Überschuss von 50.000 Kilowattstunden (kWh). Lassen Sie uns weiter eine Einspeisevergütung pro kWh von 7,5 Cent/kWh und einen durchschnittlichen Wert für die Teileinspeisung über 40 kWp von circa 7,49 bis 7,67 Cent sowie einen Bitcoin-Kurs von 60.000 Euro/BTC und einen Mining-Ertrag von 15 Cent/kWh annehmen.

Der entgangene Ertrag durch die Netzeinspeisung berechnet sich dann aus dem jährlichen Überschuss × Einspeisevergütung, also 50.000 kWh × 0,075 Euro/kWh = 3.750 Euro. Dem stehen Einnahmen durch Krypto-Mining in Höhe von 50.000 kWh × 0,15 Euro/kWh = 7.500 Euro gegenüber.

Die jährlichen Mehreinnahmen bzw. Einsparungen belaufen sich in diesem Modell entsprechend auf 7.500 Euro − 3.750 Euro = 3.750 Euro. Krypto-Mining erbringt also verglichen mit einer Netzeinspeisung den doppelten Ertrag.

Thorsten Rühl, Leiter Investmentstrategie & Research bei der CSR Beratungsgesellschaft, der auch die Modellrechnung für erstellt hat, kommentiert: „Überschüssigen Strom zum Mining einzusetzen ist m.E. der Königsweg, um volatile Stromquellen, die grundsätzlich ja die Netzstabilität belasten, überhaupt wirtschaftlich und sicher ans Netz anzubinden."

Lassen Sie uns zusammenfassen: Krypto-Mining kann durchaus als rentabler virtueller Energiespeicher eingesetzt werden. Damit lassen sich auch die Anschaffungskosten für Batteriespeicher mit einer Kapazität von 1000 Euro pro kWh oder mehr vermeiden oder wenigstens reduzieren. Zudem wandeln Krypto-Miner nahezu alle elektrische Energie in Wärme um. Ein Rechenzentrum kann diese Abwärme wie bereits gesagt zur Beheizung der eigenen Büros, Lagerhallen oder zur Warmwasserbereitung nutzen. Aber das ist ein anderes, schon oft aufgegriffenes Thema auf DataCenter-Insider.

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