Nodal Power und Marathon Digital liefern Zahlen zum Bitcoin-Mining auf Mülldeponien

Das Konzept der Integration von Bitcoin-Mining-Anlagen auf Mülldeponien zur Reduzierung von Methanemissionen und Steigerung der Rentabilität der Deponie war in den letzten Monaten oft Bestandteil der Berichterstattung. Sie beschränkte sich jedoch auf die theoretischen Grundlagen, Finanzierungsmodelle und die ersten Versuche, wie zum Beispiel von den Unternehmen Nodal Power, Vespene Energy und DC Two. 

Wie Blocktrainer.de berichtete, haben die Unternehmen Nodal Power und Marathon Digital zusammen ein Pilotprojekt gestartet, mit dem auch praktische Zahlen zum Konzept geliefert werden sollten. Diese Zahlen haben sie nun in einer entsprechenden Studie bzw. als ersten Proof of Concept veröffentlicht.

Für die Bekämpfung des Klimawandels und das Erreichen von Klimazielen ist es sinnvoll, insbesondere Methanemissionen, die bedeutend umweltschädlicher sind als Kohlenstoffdioxidemissionen, zu reduzieren. Mülldeponien sind für einen großen Teil der weltweiten Methanemissionen verantwortlich, Tendenz steigend. Große Anlagen können die Methanemissionen mithilfe von spezieller Technologie reduzieren und das Methan entweder in Strom oder in erneuerbares Erdgas (RNG) umwandeln, monetarisieren und über die entsprechende Infrastruktur verteilen. Derartige Methoden sind für kleinere oder weit abgelegene Deponien jedoch weder praktikabel noch wirtschaftlich.

Mit ihrem Pilotprojekt wollen Nodal Power und Marathon Digital beweisen, dass die direkte Nutzung des umgewandelten Stroms durch Bitcoin-Mining-Rechenzentren auf derartigen Anlagen eine mögliche Lösung darstellt, um Methanemissionen zu reduzieren und die Rentabilität der Deponien zu steigern.

Die Studie bietet verschiedene Berechnungsmodelle und liefert die Ergebnisse der ersten 240 Tage des Projektes. Dazu gehören die Methannutzung und -eindämmung, das verhinderte globale Erwärmungspotenzial (für den Zeitraum von 20 und 100 Jahren), der Wirkungsgrad und die Betriebszeit der Anlage sowie die finanziellen Vorteile für alle Beteiligten.

Zum besseren Verständnis sind in diesem Beitrag einige Größen vom imperialen ins metrische System umgerechnet, das heißt 1 Cubic Feet (SCF) = 0,0283168466 Kubikmeter; und 1 Pfund = 0,453592 Kilogramm.

Im Laufe der 240 Tage hat die Anlage schätzungsweise circa 456.000 Kubikmeter verbraucht, was einer täglichen Nutzungsrate von circa 237,86 Kubikmeter pro Petahash entspricht. Ohne die Umwandlung des Gases in den Strom für die Bitcoin-Mining-Anlage wäre das Gas abgefackelt worden. Dabei hätte sich das Methan zwar in Kohlendioxid umgewandelt und somit das Treibhauspotenzial reduziert, jedoch nur etwa um 92 Prozent, sodass die verbliebenen 8 Prozent des abgefackelten Methans in die Atmosphäre gelangt wären. Die Nutzung des Methans (ohne Abfackeln) für die Stromerzeugung mindert die Emissionen fast vollständig, um nahezu 100 Prozent. Dadurch wurden täglich zusätzlich etwas mehr als 19 Kubikmeter Methan pro Petahash eingedämmt, was auf die 240 Tage gerechnet insgesamt etwa 36.800 Kubikmeter entspricht.

Umgerechnet in Kohlendioxid-Äquivalente (CO2e) entsprechen die 456.000 Kubikmeter genutztes Methangas einer verhinderten Freisetzung von knapp 27.624 Tonnen CO2e bei einem Zeitrahmen von 20 Jahren und mehr als 9200 Tonnen CO2e bei einem Zeitrahmen von 100 Jahren. Wenn man dies ins Verhältnis zu einem Personenkraftwagen mit Verbrennungsmotor setzt (der laut Environmental Protection Agency (EPA) jährlich etwa 4,17 Tonnen CO2e ausstößt), entspricht das eingedämmte globale Erwärmungspotenzial der Anlage während der 240 Tage 6.627 PKWs bei 20 Jahren und 2.209 PKWs bei 100 Jahren. 
Berücksichtigt man nur die 36.800 Kubikmeter Methan, die zusätzlich zum Abfackeln eingedämmt wurden, so hat die Anlage von Marathon und Nodal Power die Freisetzung von 2177 Tonnen CO2e (oder entsprechend 530 PKWs) bei 20 Jahren und etwa 726 Tonnen CO2e (oder 177 PKWs) bei 100 Jahren verhindert.

Die günstige Zusammensetzung und Menge des Abfalls der Anlage führte zu einem konstanten Methanstrom, der eine Betriebszeit von 92 Prozent ermöglichte und zum Erfolg des Projektes beitrug. Der Branchendurchschnitt liegt bei 85 Prozent und basiert auf der durchschnittlichen Bitcoin-Hashrate einer Anlage. Die Ausfallzeiten der Anlage in Utah beruhten nicht auf der mangelnden Verfügbarkeit des Gases, sondern auf Wartungsarbeiten.

Nodals Kraftwerk erzeugt Strom zu einem Preis von 0,03 US-Dollar pro kWh. Laut der Studie entspricht dieser Preis weniger als die Hälfte des Durchschnittspreises der Branche von 0,08 US-Dollar pro kWh und schließt sogar die Betriebs- und Wartungskosten mit ein. Allein durch die Stromkosten ergaben sich finanzielle Vorteile für alle Beteiligten.

Während Nodal und Marathon durch den Strompreis in der Lage waren, günstiger Bitcoin-Mining zu betreiben als der Durchschnitt der Branche und dabei noch eine hohe Betriebszeit erzielten, konnte der Deponiebetreiber durch den Verkauf des Stroms Einnahmen generieren, die er beim Abfackeln des Methans nicht gehabt hätte. Das zuvor unrentable Nebenprodukt wurde nicht weiter verschwendet (und damit die Umwelt belastet), sondern zu einer zusätzlichen Einnahmequelle. Marathon und Nodal haben während der 240 Tage circa 1,4 Millionen kWh Strom verbraucht, sodass der Betreiber 42.000 US-Dollar zusätzliche Einnahmen verzeichnete.

Zudem erhalten viele Standorte Gutschriften für die eingesparten Emissionen oder die erneuerbaren Energien, die die finanziellen Vorteile noch deutlicher gesteigert hätten. Die spezielle Anlage hat sich für diese zusätzlichen finanziellen Anreize jedoch nicht qualifiziert, obwohl sich ähnliche Standorte qualifiziert hatten.

Mit diesem Pilotprojekt haben Nodal Power und Marathon Digital ein Proof of Concept geliefert, mit dem die Durchführbarkeit und Rentabilität des Konzepts belegt wurden. Die Unternehmen haben nachgewiesen, dass der Einsatz von Bitcoin-Mining-Anlagen auf Mülldeponien eine Möglichkeit bietet, die Methanemissionen der Deponie entscheidend zu reduzieren und dabei eine zusätzliche Einnahmequelle zu generieren. Dabei ist die produktive Nutzung des Methangases für das Bitcoin-Mining durch die finanziellen Anreize nicht nur eine wirtschaftlich sinnvolle Option, sondern gleichzeitig auch der Katalysator für die effektive Reduzierung der Emissionen. Ohne die Umwandlung des Methangases in Strom für das Bitcoin-Mining hätte es die ökologischen und wirtschaftlichen Vorteile für alle Beteiligten nicht gegeben. Es ist tatsächlich eine Win-Win-Situation für die beteiligten Unternehmen, die Umwelt und schließlich die Gesellschaft.

Zudem können die Techniken nicht nur Betreiber von Mülldeponien inspirieren, sondern auch andere Branchen, die ungenutzte Energiequellen erschließen und sie in ein nachhaltiges, monetäres Gut umwandeln wollen.

Mit der Studie zur Mülldeponie in Utah wird deutlich, dass Bitcoin die Welt nicht nur als Spartechnologie zum Positiven verändern kann, sondern auch als wichtiges Mittel zur Reduzierung von Emissionen. Oder in den Worten des Umweltaktivisten Daniel Batten: „Umso mehr Energie Bitcoin verbraucht, desto besser ist es für die Umwelt.“