Heat Reuse Mining

Angenommen, Anna heizt ihre Werkstatt mit einem elektrischen Direktheizgerät. Daneben stellt sie einen ASIC, eine spezialisierte Maschine, die nach Lösungen zum Hinzufügen von Bitcoin-Blöcken sucht. Ein Block ist eine Gruppe von Transaktionen, die zur Aufnahme in die öffentliche Bitcoin-Historie vorbereitet wird. Das Gerät wiederholt Berechnungen und sucht ein Ergebnis, das die Bedingung des Netzwerks zum Hinzufügen eines solchen Blocks erfüllt. Auch das Gerät verbraucht Strom und erwärmt seine Umgebung. Anna kann damit einen Teil der bisherigen Heizleistung ersetzen. Der Strom wird nahezu vollständig in Wärme umgewandelt; zusätzliche Energie entsteht nicht. Eine mögliche Bitcoin-Belohnung ist ein finanzielles Ergebnis des Minings, kein zweiter Energieausgang. Abwärme heißt auch nicht, dass Strom und Gerät kostenlos waren. [1]

In der Werkstatt lässt sich die Idee leicht verstehen. Bei einer wassergeführten Hausheizung muss die Wärme jedoch vom Gerät in einen anderen Kreislauf gelangen. Ein Wärmetauscher kann sie zwischen getrennten Luft- oder Flüssigkeitsströmen übertragen. Entscheidend ist die Temperatur der tatsächlich genutzten Luft oder Flüssigkeit, nicht allein die des heißen Chips. Auch Rücklauftemperatur, Durchfluss und Verluste auf dem Weg zählen. Eine Fußbodenheizung benötigt andere Bedingungen als eine Anlage, die sehr heißes Wasser verlangt. Eine Wärmepumpe kann die zurückgewonnene Wärme auf das vom Heizkreis benötigte Temperaturniveau bringen. Ihr Stromverbrauch muss ebenfalls berücksichtigt werden. [2]

Ein einfaches Rechenbeispiel: Annas Gerät nimmt zehn Stunden lang konstant 3 kW auf und verbraucht dabei 30 kWh Strom. Kilowatt beschreiben die momentane Leistungsaufnahme, Kilowattstunden die Energie über einen Zeitraum. Werden ohne zusätzliche Wärmepumpe 70 % dieser Energie für tatsächlich benötigte Heizung genutzt, kommen 21 kWh Wärme im Gebäude an. Der Rest kann unterwegs entweichen oder anfallen, wenn das Gebäude keine Wärme braucht. Das ist ein Modellbeispiel, keine garantierte Effizienz. Pumpen, Ventilatoren und weitere Hilfsgeräte müssen entsprechend der Messgrenze einbezogen werden; derselbe Verbrauch darf nicht doppelt zählen. [1] [2]

Bei direkter Wärmenutzung ähnelt ein ASIC physikalisch einem elektrischen Direktheizgerät. Eine Wärmepumpe arbeitet anders: Mit Strom transportiert sie zusätzliche Wärme aus der Umgebung ins Gebäude. Bei beispielhaftem COP 3 liefert sie 3 kWh Wärme je 1 kWh Strom. COP bezeichnet die Leistungszahl, also das Verhältnis von abgegebener Wärme zu aufgenommener elektrischer Energie; sie hängt von Temperaturen und Betriebsbedingungen ab. Dabei entsteht keine Energie aus dem Nichts. Mining-Einnahmen können Annas finanzielle Nettokosten senken, erhöhen aber nicht die physikalische Heizleistung des ASIC je Stromeinsatz. Günstigerer Betrieb und geringerer Verbrauch sind unterschiedliche Fragen. [3]

Im Winter kann Anna den Großteil der gelieferten Wärme brauchen. Im Sommer ist die Werkstatt auch ohne Maschine warm; die Raumheizung entfällt. Warmwasser kann eine weitere Verwendung bieten, hat aber ebenfalls keinen unbegrenzten Bedarf. Läuft der ASIC weiter und geht die Wärme nach draußen, ersetzt dieser Betrieb keine Heizung. Ein Speicher kann die Nutzung verschieben, hat jedoch begrenzte Kapazität und Wärmeverluste; ein kleiner Tank überbrückt keine ganze Jahreszeit. Die Jahresbilanz muss daher Erzeugung und tatsächliche Abnahme zeitlich erfassen, einschließlich der Kühlung in Zeiten ohne Wärmeabnehmer. [4]

An einem frostigen Morgen kann die Maschine ausfallen oder wegen hoher Strompreise abgeschaltet werden. Der Heizbedarf bleibt. Anna muss wissen, wie lange ein Speicher ausreicht und wann eine andere Wärmequelle übernimmt. Bei größeren Vorhaben wird diese Verantwortung auch zwischen Betreiber und Wärmeabnehmer vereinbart. Reserveversorgung, Wartung und Regelung gehören zum Projekt. Eine Wärmelieferpflicht kann zudem schnelle Abschaltungen für Demand Response Mining einschränken, bei dem der Strombezug an Preise oder Netzbedarf angepasst wird. [5]

MARA berichtete im Monatsbericht für Juni 2024 vom Start eines finnischen Pilotprojekts mit 2 MW, dessen Wärme einer örtlichen Gemeinde dienen soll. Es veranschaulicht, wie ein Rechenbetrieb an ein Netz zur Wärmeversorgung von Gebäuden angeschlossen werden kann. Die Unternehmensmitteilung allein belegt jedoch weder jährlich gelieferte MWh noch unabhängig bestätigte Emissionseinsparungen. Aus Anlagenleistung und Einwohnerzahl folgt nicht, dass die Maschine allein jedes Haus ganzjährig heizt. Dafür bräuchte man tatsächliche Liefermengen, Stillstandszeiten und die Anteile anderer Wärmequellen. [6]

Anna vergleicht schließlich ein ganzes Betriebsjahr mit der Beheizung ohne Mining. Zu den Kosten zählen Gerät, Heizungsumbau, der gesamte erfasste Strom, Wartung und Ersatzversorgung. Neben gelieferter Wärme und BTC-Einnahmen berücksichtigt sie Lärm. Eingesparte Heizkosten und Erlöse aus dem Verkauf derselben Wärme dürfen nicht automatisch als zwei Vorteile desselben Beteiligten addiert werden. Die Klimabilanz hängt von der Stromherkunft und der tatsächlich ersetzten Wärmequelle ab. Wärmenutzung kann sinnvoll sein, garantiert allein aber weder Gewinn noch geringere Emissionen oder einen Verbrauch von null. [2] [5]