Kann Blockchain Teil einer nachhaltigen Zukunft werden?

Die Blockchain-Technologie hat sich längst als eine treibende Kraft in der digitalen Welt etabliert. Doch ihre Anwendungen reichen weit über Kryptowährungen hinaus – sie kann einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigeren Zukunft leisten.

Blockchain is the tech. Bitcoin is merely the first mainstream manifestation of its potential.

Marc Kenigsberg, founder of Bitcoin Chaser

Die Blockchain steht heute an einem Wendepunkt:

Ihre Zukunft als nachhaltige Technologie ist möglich – wenn Innovation und Verantwortung gemeinsam gedacht werden.

Verständnis von Nachhaltigkeit

Eine nachhaltige Entwicklung zeichnet sich aus durch…

images/Nachhaltigkeit/Zieldreick dNhk.png — Zieldreieck der Nachhaltigkeit (i.A.a. Pufé 2017)

die Schonung natürlicher Ressourcen und den Erhalt ökologischer Systeme.
ökonomische Stabilität und verantwortungsvolles, zukunftsorientiertes Handeln.
soziale Gerechtigkeit, Teilhabe und gesellschaftlichen Zusammenhalt.

Nur durch ein ausgewogenes Zusammenspiel der drei Dimensionen kann eine zukunftsfähige und gerechte Gesellschaft entstehen!

Blockchain zwischen Innovation und Klimakrise

Das Energieproblem Proof-of-Work

Blockchain-Technologie kann viele Bereiche transformieren,
doch der hohe Energieverbrauch vieler Blockchains gefährdet die Klimaziele.

Blockchains wie Bitcoin verbrauchen jährlich mehr Energie als ganze Länder.

Ursache ist der Proof-of-Work-Mechanismus, der enorme Rechenleistung erfordert.

Effizienzgewinne beim Mining werden durch steigende Hashrate oft aufgehoben.

Mining-Hardware hat kurze Nutzungsdauer und erzeugt viel Elektroschrott.

images/Nachhaltigkeit/BC_Aufruestungsspirale.png — Aufrüstungsspirale

Quizfrage

Wodurch steigt der Energieverbrauch im Bitcoin-Netzwerk, obwohl Geräte effizienter werden?

Langsamerer Blockzeiten
Wachsender Nutzeranzahl
Steigender Hashrate
Komplexerer Smart Contracts

Blockchain zwischen Innovation und Klimakrise

Von Strom zu Stake: Der Umstieg auf Proof-of-Stake

Proof-of-Stake wählt Validatoren nach Token-Anteil („Stake“) statt Mining-Berechnungen.
PoS ermöglicht Teilnahme mit handelsüblicher Hardware, kein teures Mining nötig.
Energieverbrauch sinkt um über 99 % im Vergleich zu PoW, ökologisch vorteilhaft.
PoS ist bei wachsender Nachfrage effizienter skalierbar als PoW.

Das Beispiel Ethereum

Im September 2022 hat Ethereum beim „Merge“ seinen Konsensmechanismus von PoW auf PoS umgestellt.
Neue Blöcke werden seither durch Staking von Ether statt Mining validiert.

PoS gilt als Schlüsseltechnologie für die ökologische Zukunft von Blockchain-Systemen.

Quizfrage

Was ist das Hauptkonzept von Proof-of-Stake (PoS)??

Neue Blöcke werden durch zufällige Auswahl der Nutzer erzeugt
Validatoren lösen kryptografische Rätsel, um neue Blöcke zu erzeugen
Die Auswahl der Validatoren basierend auf ihrer Teilnahmezeit
Validatoren werden nach der Höhe ihres Token-Einsatzes ausgewählt

Anwendungsfelder

Lieferketten

Transparenz & Rückverfolgbarkeit:
Nachvollziehbare Produktwege für mehr Fairness und weniger Betrug.
CO₂-Tracking:
Emissionen entlang der Lieferkette erfassen und reduzieren.
Ressourcennutzung:
Digitale Produktpässe fördern Recycling und Wiederverwendung.
Verwaltungsdigitalisierung:
Papierlose Prozesse sparen Ressourcen und Zeit.

Energie & Industrie

CO₂-Zertifikate:
Fälschungssicherer Emissionshandel mit klarer Nachverfolgbarkeit.
Stromhandel:
Dezentrale Energieflüsse per Smart Contract steuern.
Crowdworking:
Faire Bezahlung und Organisation dezentraler Arbeitsformen.

Finanzen & Verwaltung

Sustainable Finance:
Verlässliche ESG-Daten und nachhaltige Investments.
Digitale Register:
Schnellerer, sicherer Wertpapierhandel.
Steuern & Audits:
Automatisierte, prüfbare Buchführung in Echtzeit.

Anwendungsfeld: Zirkuläre Kreislaufwirtschaft

Was ist zirkuläre Kreislaufwirtschaft?

Ein Wirtschaftsmodell auf Basis von Wiederverwendung, Reparatur, Recycling und Ressourcenschonung.
Ziel: Produkte und Materialien möglichst lange im Kreislauf halten.
Gegenstück zum linearen Modell: „nehmen – nutzen – entsorgen“.

Blockchain als Enabler der zirkulären Wirtschaft

Materialrückverfolgbarkeit: Nachvollziehbarkeit von Herkunft und Verbleib der Rohstoffe über den gesamten Lebenszyklus.

Digitale Produktpässe: Transparente Informationen zu Materialien, Reparaturfähigkeit und Recycling.

Anreize für Rückgabe & Recycling: Smart Contracts automatisieren Belohnungen für zirkuläres Verhalten.

Transparente Recyclingprozesse: Lückenlose Dokumentation von Sammlung, Sortierung und Verwertung.

images/Nachhaltigkeit/ZW.png — Zirkuläre Kreislaufwirtschaft

Stärken und Schwächen der Blockchain-Nachhaltigkeit

Stärken

Regulierung: Staatliche Strategien und Gesetze fördern Projekte

Praxisbezug: Funktionierende Pilotprojekte existieren

Wirtschaftlicher Anreiz: Nachhaltiges Handeln bringt Vorteile

Akzeptanz: Unternehmen erkennen Blockchain-Lösungen zunehmend an

Schwächen

Datenverständnis: Wert von Daten und digitalen Geschäftsmodellen oft unbekannt

Standardisierung: Fehlende Standards erschweren Umsetzung

Messbarkeit: Nutzen für Nachhaltigkeit schwer messbar

Technologieintegration: Blockchain oft auf zusätzliche Technologien angewiesen

\[\text{CO}_2 \text{-Kompensationen durch Token}\]

CO₂-Token sind digitale Zertifikate auf der Blockchain.
Sie repräsentieren CO₂-Einsparungen durch Projekte wie Aufforstung oder Renaturierung.

Jeder Token steht für eine konkrete Menge eingespartes CO₂.
Handel mit Tokens ermöglicht Emissionsausgleich, Finanzierung und Investitionen in nachhaltige Projekte.