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Was ist Mining? 

Bitcoin-Mining ist der Prozess, bei dem Transaktionen aus dem Bitcoin-Netzwerk verifiziert und in die öffentliche Datenbank (Blockchain) aufgenommen werden.  

Dazu werden spezielle Hochleistungscomputer, sog. Miner, verwendet, die speziell für diesen Zweck entwickelte ASICs (Application Specific Integrated Circuits) enthalten. Diese ASICs führen eine einzige Aufgabe aus, nämlich das Testen von zufälligen Zahlenkombinationen, auch als Hash bekannt, bis ein gültiger Hash erhalten wird. Dies geschieht sehr schnell mit einer Geschwindigkeit von bis zu 100 Terahash pro Sekunde. Diese hohe Rechenleistung benötigt viel Strom und erzeugt Wärme, die gängigerweise durch Lüfter abgeführt werden muss. Terahash verwendet andere Technologien.

Der hohe Stromverbrauch dient allerdings als bewusster Sicherheitsmechanismus und gewährleistet so die Integrität der Blockchain und die Richtigkeit aller in der Vergangenheit liegenden Transaktionen. Die Bitcoin-Blockchain wird durch den hohen Energieeinsatz also manipulationssicher gemacht, was sie von allen anderen Blockchains grundsätzlich unterscheidet. Dieser sog. Konsensus-Mechanismus, bei dem ein Arbeitsnachweis erbracht werden muss, lautet „Proof of Work“ und ist ein unveränderlicher Grundpfeiler des Bitcoin Technologie-Fundaments und des Protokolls gemäß dem Leitsatz „it’s a feature not a bug“.

Vorteile eines Bitcoin-Miners 

  • Ortsunabhängig und dezentral einsetzbar 
  • Zuverlässiger und regelbarer Abnehmer 
  • Schafft einen monetären Anreiz als weitere Einkommensquelle (Subvention, passives Einkommen) 
  • Elektrische Flexibilität: Miner können sehr schnell auf Netzsignale wie den Preis, eine Nachfrageänderung oder den Ausfall eines Kraftwerkes reagieren 
  • Sehr große Mengen an Energie können abgenommen und gleichzeitig kontrolliert werden 
  • Vorteile gegenüber anderen Industrien, die auch Regelleistung vorhalten könnten, sind u. a. Reaktionskosten, Reaktionszeit, Verfügbarkeit und Feinabstimmbarkeit

Herkömmliche Datencenter sind ungeeignet, da die Reaktionskosten sehr hoch sind. Man denke hier z. B. an einen Netflix Server (Server down). Der Miner hingegen kann jederzeit an- und abschalten, da die Wahrscheinlichkeit einen Block zu finden und somit einen anteiligen Reward in BTC (Bitcoin) zu erhalten, jederzeit gleich ist (Chance Block zu finden pro 10 min immer gleich, auch wenn man später einsteigt) und man sich zudem sog. Mining-Pools anschließt.

Bitcoin-Miner eigenen sich hervorragend für die sog. Sekundärreserve. Dabei handelt es sich um die Bereitstellung und Aufnahme von Energie nach spätestens 30 Sekunden.

Als Teilnehmer am Strommarkt ist der Miner relativ schnell dazu gezwungen abzuschalten. Wenn ein Engpass im Netz entsteht, wird der Strom teurer und an der Börse höher gehandelt. Durch hohen Konkurrenzdruck im Mining-Geschäft ist der Miner dann unrentabel, schaltet ab und der Strom ist freigegeben für andere (wichtigere) Einsatzzwecke.

Durch bestimmte Softwareprogramme, die in unserem Energy Lab weiterentwickelt und verbessert werden, lassen sich Miner hochpräzise steuern und können enorme Mengen an Energie hochpräzise kontrollieren.

Herkömmliche Datencenter sind ungeeignet, da die Reaktionskosten sehr hoch sind. Man denke hier z. B. an einen Netflix Server (Server down). Der Miner hingegen kann jederzeit an- und abschalten, da die Wahrscheinlichkeit einen Block zu finden und somit einen anteiligen Reward in BTC (Bitcoin) zu erhalten, jederzeit gleich ist (Chance Block zu finden pro 10 min immer gleich, auch wenn man später einsteigt) und man sich zudem sog. Mining-Pools anschließt.

Bitcoin-Miner eigenen sich hervorragend für die sog. Sekundärreserve. Dabei handelt es sich um die Bereitstellung und Aufnahme von Energie nach spätestens 30 Sekunden.

Als Teilnehmer am Strommarkt ist der Miner relativ schnell dazu gezwungen abzuschalten. Wenn ein Engpass im Netz entsteht, wird der Strom teurer und an der Börse höher gehandelt. Durch hohen Konkurrenzdruck im Mining-Geschäft ist der Miner dann unrentabel, schaltet ab und der Strom ist freigegeben für andere (wichtigere) Einsatzzwecke.

Durch bestimmte Softwareprogramme, die in unserem Energy Lab weiterentwickelt und verbessert werden, lassen sich Miner hochpräzise steuern und können enorme Mengen an Energie hochpräzise kontrollieren.

Im Vergleich zu anderen Industrien ist der Bitcoin-Miner daher aus den genannten Eigenschaften ein „Ass“ im Thema Regelleistung.

1. Bitcoin-Miner als Initialabnehmer

Vor allem das Problem des fehlenden Netzausbaus wirkt sich auf die Rentabilität und Erschließung neuer Energiequellen aus. Auch wenn es sehr schwer abschätzbar ist, wie viele Energiequellen aufgrund von Unrentabilität nicht erschlossen wurden, existieren eine Vielzahl davon, die uns bei der Energiewende sowie der Energieknappheit helfen können.

Bitcoin-Miner können sehr vielseitig eingesetzt werden. So stellen sie z. B. eine Subvention für neue Ausbauprojekte in Form eines initialen Energieabnehmers dar. Als ortsunabhängiger Stromabnehmer können neue Energiequellen bereits ohne ausgebaute Infrastruktur, wie Einspeisepunkte, Speicher oder Abnehmer, erschlossen werden. Die gewünschte Infrastruktur kann sich zu geringeren Gesamtkosten (Bitcoin-Miner generiert bereits Cashflow) nachträglich bilden.

2. Bitcoin-Miner als Abnehmer in letzter Instanz

Durch den Umstieg auf erneuerbare Energien ist es zwingend notwendig, dass deutlich mehr installierte Leistung vorhanden ist, als insgesamt abgenommen werden könnte. Das liegt daran, dass auch an Tagen mit wenig Wind und Sonne (Schritt 1, siehe nachfolgende Grafik) die Nachfrage gedeckt sein muss.

Die daraus resultierende Überschussproduktion an Tagen mit viel Wind und Sonne (Schritt 3, siehe nachfolgende Grafik) stellt einen großen Kostenfaktor dar, der einen Abnehmer bzw. nach einer Monetarisierung sucht.

Schritt 1 – An bewölkten Tagen kann die Nachfrage nicht bedient werden

Schritt 2 – Um auch an bewölkten Tagen die Nachfrage decken zu können, müssen mehr Anlagen gebaut werden

Schritt 3 – Durch die zusätzlichen Anlagen entsteht ein Stromüberschuss an sonnigen Tagen

Durch die Eigenschaften eines Miners und integrierten smarten Bitcoin Rechenzentren lässt sich Energie in letzter Instanz monetarisieren, anstatt abgeregelt zu werden. 

Einige weitere Anwendungsfälle des Miners in letzter Instanz sind: 

  • Verbesserung der Auslastung und Amortisation von Batteriespeichern 
  • Auffüllen und Schließen von Lücken, die über maximale Batteriekapazitäten oder Einspeisemöglichkeiten hinausgehen 
  • Erhöhung der Eigenstromquote bzw. -Anteil bei der Planung von dezentralen Energieerzeugungssystemen
  • Ausnutzung niedriger Spotpreise kurzfristig möglich 
  • Betreiben von Lastgang-Management und -glättung: Somit lassen sich Kosten für Netzentgelte senken und bessere langfristige Stromverträge verhandeln (ppa = Power Purchase Agreement) u. a. auch mit dezentralen privatwirtschaftlichen Anbietern

All diese Eigenschaften machen Bitcoin-Mining und die Rechenzentren an sich zu einer „bedarfsseitigen Batterie“ gemeinsam gedacht mit Speichertechnologie und Wärmepumpen als wertvolles neues Mosaikteil in den Energiesystemen der Zukunft. 

 

 

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