SolarCoin, PowerLedger & Proof of Stake: Wie Crypto grüner werden kann

Roman Mühlberger ist Mitbegründer von des gemeinnützigen Vereins DLT Austria, der Blockchain-Akteure stärkt und vernetzt, um auf möglichst breiter Basis einen internationalen “DLT Cluster” aus Österreich heraus zu etablieren. In diesem Gastbeitrag beschäftigt er sich mit den aktuellen Einbrüchen auf dem Kryptomarkt und der Zukunft der digitalen Währungen.

Die bekannteste Kryptowährung Bitcoin hatte 2010 noch einen Preis von 0,1$ und legte bis zu ihrem letzten Allzeithoch im November 2021 um fast bis zu 200.000 Prozent zu. Dieser rasante Kursanstieg kommt jedoch auf seine Kosten. So hat etwa die New York Times dargelegt, dass der Stromverbrauch von dem dezentralen Betrieb von Bitcoin alleine höher ist, als in etwa der Stromverbrauch von Finnland, Dänemark, Chile, den Niederlanden und auch von Spanien. Dies ist auf die Implementierung von Proof-of-Work (PoW) als Konsensalgorithmus und nicht zuletzt auf die Popularität der Kryptowährung unter Minern unter der Verwendung dieses Algorithmus zurückzuführen. 

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Das sind die Green Coins

In der Krypto-Welt gibt es jedoch etliche Ansätze von „Green Coins“, die einen klaren Fokus auf die proaktive Förderung von Nachhaltigkeit haben. So wollen einige Krypto-Projekte Anreize schaffen, umweltfreundliche Aktivitäten zu setzen, die sie mit der Chance belohnen, neue Token zu generieren. So kann beispielsweise für jede mit Solarenergie erzeugte Megawattstunde ein SolarCoin erhalten werden. Gegenwärtig ist dieser Coin hauptsächlich darauf angewiesen, dass die Solarenergie-Produzenten ihre Solaranlage über ein Überwachungssystem oder eine Plattform registrieren. Derzeit ist es in Anbetracht des geringen Preises allerdings nicht ökonomisch lohnenswert. SolarCoin wird zur Energy Web Foundation migriert, die auf den Konsens-Algorithmus Proof-of-Authority setzt, welcher nur wenige speziell autorisierte Nodes für das Mining benötigt. 

Das auf Solana basierende Krypto-Projekt Powerledger erleichtert den dezentralen Energiehandel, indem es ein verteiltes Netzwerk bietet, das Energieerzeuger:innen hilft, Energie in Echtzeit nach zu verfolgen und zu handeln, was zu stabileren, widerstandsfähigeren Stromnetzen führen soll. Das Ökosystem verfügt über 2 Blockchain Layer und zwei Coins: Power Ledger Token (POWR) und Sparkz. Währen der Erstere Applikationsbetreibern und weiteren Teilnehmern im Netzwerk die Verwendung ermöglicht, so kann mit Letzterem, einem Stablecoin, mit Energie gehandelt werden. Powerledger bietet auch einige Plattformprodukte an, wie beispielsweise Power Port, welches Transparenz bei der Auswahl der Energiequelle bei dem Ladevorgang von Elektroautos aufzeigt, C6 und C6+ verfolgt Emissionsgutschriften und Asset Germination bietet eine Plattform zur Monetarisierung von übriggebliebener erneuerbarer Energie. 

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Umstieg auf energieeffizienteres Proof-of-Stake

Andere Kryptoprojekte verfolgen den Zweck der Nachhaltigkeit in der Auswahl und Optimierung ihres Konsensalgorithmus hinsichtlich Energieeffizienz im Vergleich zu dem weit verbreiteten Proof-of-Work. Dieser Konsensalgorithmus schafft nämlich monetäre Anreize für die Verwendung von Rechenleistung, reguliert das Geldmengenwachstum und ermöglicht Schutz gegen Betrüger:innen, die das Netzwerk überschreiben wollen. Hierbei müssen jedoch Rechenoperationen oft milliardenfach ausgeführt werden, um einen Wert zu finden und somit einen Block zu generieren. Dies wird mit zunehmendem Mining komplizierter und erhöht den Energieaufwand.

Mittlerweile ist bei vielen Kryptowährungen der viel energieeffizientere Konsensalgorithmus Proof-of-Stake (PoS) umgesetzt, wie in etwa bei Cardano oder Polkadot. Hierbei ist nicht mehr die Rechenleistung für die Generierung eines neuen Blocks ausschlaggebend, sondern der Anteil, den ein Miner an Token im Vergleich zu anderen Minern besitzt. Bei Proof-of-Stake wird nach einem gewichteten Zufallsprinzip (unter Einbeziehung der Gewichte von an Teilnahmedauer und Stake der Miner) ein Benutzer ausgewählt, der einen neuen Block validieren darf. Dieser Algorithmus schafft also das energie – und zeitintensive Mining ab und es ist nicht möglich, das Netzwerk mit überwiegender Rechenleistung zu übernehmen.

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Oder doch ganz neue Ansätze

Die Kryptowährung Signum verwendet den Konsensalgorithmus Proof-of-Capacity, bei dem Miner einen Teil ihres verfügbaren Speicherplatzes zur Verfügung stellen und je höher der Speicherplatz ist, der zur Verfügung steht, umso wahrscheinlicher ist es, einen neuen Block zu generieren. Da auf dem Speicherplatz des Benutzers nur Daten gelesen und gespeichert werden, ist dieser Algorithmus wesentlich energiesparender als Proof-of-Work. 

Das Kryptoprojekt Algorand versucht ein kohlenstoffnegatives Netzwerk zu betreiben, indem sie ein Blockchain Oracle (Datenbrücke zur externen Welt außerhalb der Blockchain) mit der Umweltschutzorganisation ClimateTrade implementiert hat, das den Kohlenstoff-Fußabdruck für eine bestimmte Anzahl an neu generierten Blöcken beglaubigt. Mit seinen Smart Contracts bewahrt Algorand dann die entsprechende Menge an Kohlenstoffgutschriften als ASA (Algorand Standard Asset) auf.

Auch spannend ist der etwas andere Ansatz von Hedera Hashgraph, bei dem ein System namens asynchronous Bycantine Fault Tolerance (aBFT) verwendet wird. Hier wird der Konsensus durch „Gossip“ hergestellt, wobei die Knoten im Hashgraph miteinander sprechen und Notizen über die Transaktionen des Netzwerks vergleichen, anstatt Mining zu betreiben. Ausgewählte Transaktionen werden von den Knoten als „famous“ eingestuft, weil sie früh im Gossipprozess mitgeteilt und dann von mehreren Knoten im gesamten Netzwerk überprüft werden. Hedera Hashgraph ist durch den Proof-of-Stake Konsensalgorithmus nicht nur energieeffizienter als Bitcoin, sondern auch wesentlich schneller und bietet einen hohen Grad an Sicherheit. So können beispielsweise über 100.000 Transaktionen pro Sekunde abgefertigt werden. 

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Positiven Impact generieren

Diese Aufzählung der nachhaltigen Kryptoprojekte und energieeffizienteren Technologien ist keineswegs vollständig und die oben genannten Beispiele sind auch nicht als Anlageberatung oder Kaufempfehlung gedacht, sondern lediglich als Beispiele für nachhaltige Ansätze in der Kryptowelt. Meiner Meinung nach sind hierbei keine Grenzen gesetzt. So werden bestimmt viele zukünftige Kryptoprojekte einen klaren Fokus auf einen sozialen oder umweltschützenden Zweck haben.

Es wäre vorstellbar, dass es eine staatliche oder von einer NGO erstellte Initiative geben kann, dass Leute, die eine nachhaltige Aktivität ausgeführt haben und dies auch nachweisen können, mit einem Token belohnt werden. Dieser könnte dann gegen Goodies, Vergünstigungen, Fiatgeld oder für weitere Benefits eingetauscht werden. So könnte umweltfreundliches Verhalten in der Bevölkerung belohnt werden. Da das Thema Nachhaltigkeit in der heutigen Zeit immer öfter ernst genommen und praktiziert wird, sollte es in der Kryptowelt noch weiter an Popularität gewinnen. Es muss also keinen Widerspruch zwischen Nachhaltigkeit und Kryptoprojekten geben, diese können energieeffiziente Technologien verwenden oder auch Nachhaltigkeit in der Bevölkerung proaktiv fördern.