Ethereum Merge senkte Energieverbrauch um 99,9 %, so Cambridge

Die Energiebilanz des Ethereum Merge hat jetzt eine belastbare Zahl. Neue Forschungsergebnisse des Cambridge Centre for Alternative Finance beziffern Ethereums jährlichen Stromverbrauch auf 7,87 Gigawattstunden bei einer kontinuierlichen Leistungsaufnahme von 0,90 Megawatt — ein drastischer Rückgang gegenüber rund 2,4 Gigawatt vor dem Übergang vom Proof-of-Work im September 2022. Das entspricht einer Reduktion von über 99,9%. Cambridge stützte diese Zahlen auf tatsächliche Hardware-Messungen, nicht auf Branchenschätzungen, und die jährlichen CO2-Emissionen lagen bei etwa 2,37 Kilotonnen CO2-Äquivalent.

Wie Cambridge gemessen hat, was andere nur schätzten

Die meisten Krypto-Energiestudien setzen eine einzelne angenommene Wattzahl an und multiplizieren sie über alle bekannten Nodes. Cambridge nahm diese Abkürzung nicht. Forscher des Cambridge Centre for Alternative Finance testeten 20 Kombinationen von Ethereums wichtigsten Execution- und Consensus-Clients auf zwei unterschiedlichen Hardware-Konfigurationen: ein leichtes Heimsystem mit einem Median von 18 Watt und eine professionelle Workstation mit rund 152 Watt. Der resultierende netzwerkgewichtete Durchschnitt lag bei etwa 105 Watt pro Node.

Das Team identifizierte 8.522 auffindbare Full Nodes im gesamten Netzwerk. Etwa 36% liefen auf privater Hardware; die übrigen 64% wurden in Cloud- oder Unternehmensrechenzentren betrieben. Geografisch beherbergten die Vereinigten Staaten 31% dieser Nodes, gefolgt von Deutschland mit 16%, Finnland mit 8% und Frankreich mit 6%. Diese vier Länder zusammen machten in der Studie nahezu 62% des Full-Node-Netzwerks aus.

Dieser methodische Unterschied hat echtes Gewicht. Wenn man tatsächliche Client-Software auf tatsächlichen Hardware-Konfigurationen testet, statt eine pauschale Schätzung in eine Tabelle einzutragen, erhält man eine Zahl, die widerspiegelt, wie das Netzwerk wirklich arbeitet. Das Ergebnis von 7,87 GWh, das Cambridge ermittelte, ist keine Vermutung und kein Mittelwert einer Spanne. Es leitet sich aus kontrollierten Tests über mehrere Client- und Hardware-Kombinationen ab.

Wie schneidet Ethereums Energieverbrauch im Vergleich zu anderen PoS-Chains ab?

Hier lohnt sich ein genauerer Blick als die Schlagzahl allein vermuten lässt. Beim reinen Stromverbrauch belegt Ethereum nicht den niedrigsten Platz. Solana führte Cambridges Vergleich mit rund 13,48 GWh pro Jahr an, Ethereum folgte mit 7,87 GWh auf Platz zwei. Netzwerke wie NEAR, Tron und TON lagen im Bereich von 3,6 bis 5,1 GWh. Cardano und BNB Chain blieben beide unter 1 GWh. Die führenden von Cambridge untersuchten PoS-Netzwerke verbrauchten zusammen 38 GWh.

Teilt man jedoch durch den Marktwert, kehrt sich das Ranking um. Ethereum verbrauchte etwa 33 Kilowattstunden pro $1 Million Marktkapitalisierung — die zweitniedrigste gemessene Rate. Nur BNB Chain lag noch darunter. Solana kam auf rund 283 kWh pro $1 Million Marktwert — etwa 8,5-mal so viel wie Ethereum. Cambridge stellte klar, dass genau diese marktwertbezogene Betrachtung Ethereum am unteren Ende der Energieintensität unter den großen Proof-of-Stake-Chains platziert.

Cambridge war auch bewusst zurückhaltend bei dem, was nicht berechnet wurde. Eine Kennzahl pro Transaktion kam nicht infrage, da mittlerweile rund 92% der Aktivität im Ethereum-Ökosystem über Layer-2-Skalierungsnetzwerke abgewickelt werden. Mainnet-Daten auf ein System anzuwenden, in dem die meisten Transaktionen das Mainnet gar nicht berühren, hätte ein irreführendes Ergebnis produziert. Also ließ Cambridge es weg.

Der Bericht behauptet nicht, dass Ethereum den geringsten Stromverbrauch aller Proof-of-Stake-Netzwerke hat. Das klar zu sagen ist wichtig, denn die Einordnung zählt. In absoluten Zahlen verbraucht es mehr als die meisten vergleichbaren Netzwerke. Das Effizienzargument hält nur stand, wenn man durch die Marktkapitalisierung teilt — und Cambridge kennzeichnet diesen Unterschied deutlich, anstatt die 99,9%-Zahl mehr Gewicht tragen zu lassen, als ihr zusteht.

Der Strommix, der Ethereums CO2-Bilanz bestimmt

Der Ethereum Merge am 15. September 2022 war der Wendepunkt für alles in diesem Bericht. Davor setzte der wettbewerbsorientierte Proof-of-Work-Mining-Betrieb die Energieuntergrenze. Die kontinuierliche Leistungsaufnahme des Netzwerks lag bei rund 2,4 Gigawatt. Nach dem Merge ersetzten Validatoren die Miner, und der Bedarf sank auf 0,90 Megawatt. Das Sicherheitsmodell änderte sich. Und damit auch die Stromrechnung.

Woher der Strom jetzt kommt, bestimmt den Großteil dessen, was übrig bleibt. Erneuerbare Energien liefern 39,4% von Ethereums Strom, und Kernenergie steuert weitere 17% bei — zusammen ein kohlenstoffarmer Anteil von 56,4%. Fossile Brennstoffe machen die übrigen 43,6% aus, wobei Erdgas mit 27,7% die größte Einzelquelle ist.

Diese Verteilung ist teilweise ein Problem der Node-Geografie. Node-Betreiber in Ländern mit saubereren Stromnetzen senken die durchschnittliche CO2-Intensität. Betreiber in Regionen mit stärkerer Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen treiben sie wieder nach oben. Die 2,37 Kilotonnen CO2-Äquivalent, die Cambridge berechnete, sind keine feste Obergrenze. Es ist eine Momentaufnahme, die sich mit der Netzzusammensetzung an jedem Node-Standort verändert.

Unter Proof-of-Stake ist Strom nicht länger der Preis für Sicherheit.

Was Cambridges Zukunftsprognose tatsächlich besagt

Cambridge hielt seine Prognosen bewusst offen. Leichtere zustandslose Verifizierung könnte die Hardware-Anforderungen für Node-Betreiber senken und damit den Energiebedarf pro Node reduzieren. Doch eine breitere Beteiligung am Betrieb von Nodes könnte diese Einsparungen vollständig zunichtemachen. Der Bericht behandelt den zukünftigen Strombedarf als offene Frage, nicht als Trendlinie.

Genau diese Zurückhaltung macht die Studie glaubwürdig. Energieberichte im Kryptobereich neigen oft dazu, ein bevorzugtes Ergebnis zu stützen, indem sie Effizienzannahmen einbauen, die sich noch nicht materialisiert haben. Cambridge hat das nicht getan. Die 2,37 Kilotonnen sind ein Datenpunkt, kein Zielwert. Wohin Ethereums Emissionen sich als Nächstes bewegen, hängt davon ab, in welche Richtung sich der Strommix entwickelt — nicht allein davon, was das Protokoll tut.