Bitcoin-Mining erklärt – Prozess, Vorteile und Herausforderungen

Bitcoin-Mining ist das Rückgrat des Bitcoin-Netzwerks. So werden neue Bitcoin geschaffen und so bleibt das Netzwerk sicher, dezentralisiert und funktionsfähig — ohne zentrale Instanzen wie Banken oder Zahlungsdienstleister.

Was ist Bitcoin-Mining?

Im Kern ist Mining der Prozess, durch den neue Bitcoin in Umlauf kommen und Transaktionen bestätigt sowie in das öffentliche Register von Bitcoin, die Blockchain, aufgenommen werden. Miner nutzen leistungsstarke Computer, um komplexe mathematische Aufgaben zu lösen. Derjenige, der eine Aufgabe zuerst löst, validiert einen neuen Transaktionsblock und erhält eine Belohnung in neu ausgegebenen Bitcoin sowie die Transaktionsgebühren der Nutzer.

Dieses System stellt sicher, dass nur gültige Transaktionen zur Blockchain hinzugefügt werden — ganz ohne zentrale Aufsicht. Dieser Konsensmechanismus wird als „Proof of Work“ bezeichnet: Nur Miner, die Rechenleistung bereitstellen, können Belohnungen verdienen.

Was ist Proof of Work und wie hängt es mit Bitcoin-Mining zusammen?

Proof of Work (PoW) ist der Konsensmechanismus, der dem Bitcoin-Mining zugrunde liegt. Indem Miner Strom in Rechenleistung umwandeln, machen sie es teuer, die Blockchain zu verändern. Da Mining dezentral organisiert ist, hat kein einzelner Miner die Kontrolle; stattdessen wird die Sicherheit durch die kollektive Arbeit Tausender Teilnehmer weltweit gewährleistet.

Je stärker die Mining-Leistung verteilt ist, desto schwieriger wird es, das Transaktionsregister zu manipulieren.

PoW sichert das Bitcoin-Protokoll, indem es dessen Integrität an reale Kosten koppelt. Jeder Versuch, Transaktionen umzuschreiben oder eine Double-Spend-Attacke durchzuführen, würde erfordern, die kombinierte Hashrate ehrlicher Miner zu übertreffen — ein so ressourcenintensives Unterfangen, dass es wirtschaftlich unattraktiv wird.

Auf diese Weise verwandelt PoW Energieaufwand und Rechenleistung in eine Schutzbarriere gegen Manipulationen des öffentlichen Registers. Diese Rechenleistung ist daher kein Ressourcenverschwendung, sondern ein wesentliches Merkmal des Bitcoin-Netzwerks, da sie dessen Resilienz ermöglicht. Bitcoin wird durch Miner gesichert: Je mehr Miner teilnehmen, desto sicherer wird die Blockchain. Da das Protokoll die Mining-Schwierigkeit automatisch erhöht, wenn mehr Miner hinzukommen, steigt auch die Energie, die erforderlich wäre, um diese Sicherheit zu kompromittieren.

Der Energieeinsatz im Mining wird als Hashrate bezeichnet. Um das Netzwerk zu kompromittieren, müsste ein Angreifer 51 % dieser Hashrate kontrollieren. Seit der Einführung von Bitcoin ist die Hashrate kontinuierlich gestiegen, ebenso wie der Preis des zugrunde liegenden Assets. Eine höhere Hashrate erhöht die Mining-Schwierigkeit und macht es zunehmend schwieriger und kostspieliger, 51 % des Netzwerks zu kontrollieren.

Eine Studie mit dem Titel „Breaking BFT: Quantifying the Cost to Attack Bitcoin and Ethereum“, veröffentlicht im März 2024, schätzt, dass ein Angriff auf Bitcoin zwischen 5,6 und 20 Milliarden US-Dollar an Hardwarekosten erfordern würde (ohne potenzielle Lieferkettenprobleme). Zusätzlich würden allein die Stromkosten für eine Stunde eines solchen Angriffs zwischen 1,1 und 7,8 Millionen US-Dollar liegen.

Wie erzielen Miner Einnahmen?

Miner erzielen Einnahmen auf zwei Arten:

• Blockbelohnungen: Neue Bitcoin werden als Belohnung für die Validierung von Blöcken ausgegeben. Die Belohnung begann bei 50 BTC pro Block und halbiert sich etwa alle vier Jahre. Seit 2024 beträgt die Belohnung nach dem letzten Halving 3,125 BTC pro Block.

• Transaktionsgebühren: Nutzer zahlen geringe Gebühren, damit ihre Transaktionen verarbeitet werden. Diese Gebühren gewinnen an Bedeutung, da die Blockbelohnungen im Laufe der Zeit sinken. Langfristig werden Transaktionsgebühren die einzige Einnahmequelle der Miner sein.

Gemeinsam treiben diese Anreize das globale Mining-Ökosystem an und stellen sicher, dass das Netzwerk aktiv und robust bleibt.

Was ist das Bitcoin-Halving?

Etwa alle vier Jahre (oder alle 210.000 Blöcke) halbiert das Bitcoin-Protokoll automatisch die Blockbelohnung. Dieses Ereignis, das „Halving“, ist zentral für die Geldpolitik von Bitcoin und dessen festes Angebotslimit von 21 Millionen Einheiten.

Halving-Zeitplan: 2009 (50 BTC), 2012 (25 BTC), 2016 (12,5 BTC), 2020 (6,25 BTC), 2024 (3,125 BTC). Das nächste Halving wird um 2028 erwartet und reduziert die Belohnung auf 1,5625 BTC.

Der kumulative Effekt wiederholter Halvings bildet eine geometrische Reihe, die sich dem festen Gesamtangebot von 21 Millionen Bitcoin — beziehungsweise 2,1 Billiarden Satoshis — annähert.

Sobald die letzte Blocksubvention gegen null geht — voraussichtlich um das Jahr 2140 — werden keine neuen Bitcoin mehr geschaffen. Miner werden dann ausschließlich durch Transaktionsgebühren vergütet. Historisch gingen Halvings häufig mit deutlichen Preissteigerungen einher, da ein reduziertes Neuangebot auf gleichbleibende oder steigende Nachfrage trifft. Gleichzeitig setzen sie die Margen der Miner unter Druck; Betreiber mit höheren Kosten können nach einem Halving unrentabel werden.

Dieses Design gewährleistet absolute Knappheit. Im Gegensatz zu Fiat-Währungen, die beliebig ausgeweitet werden können, kann das Angebot von Bitcoin die Grenze von 21 Millionen nicht überschreiten, ohne die grundlegenden Regeln des Protokolls zu ändern. Eine solche Änderung würde einen überwältigenden Konsens im gesamten Netzwerk erfordern.

Ist Bitcoin-Mining profitabel?

Mining kann bei guter Optimierung profitabel sein, jedoch ist Rentabilität nicht garantiert. Wichtige Einflussfaktoren sind:

• Bitcoin-Preis: Höhere Preise erhöhen den Fiat-Wert der Blockbelohnungen. Eine Verdopplung des Bitcoin-Preises verdoppelt die Einnahmen (in Fiat gerechnet) bei gleicher Mining-Leistung.

• Stromkosten: Mining erfordert erhebliche Energiemengen. Niedrige Strompreise — idealerweise unter 0,05 USD pro kWh — sind entscheidend für wettbewerbsfähige Operationen. Daher siedeln sich Miner bevorzugt in Regionen mit günstiger Wasserkraft, Erdgas oder ungenutzter Energie an.

• Hardware-Effizienz: Moderne Mining-Geräte (ASICs) sind deutlich leistungsfähiger und energieeffizienter als frühere Modelle. Wettbewerbsfähig zu bleiben erfordert regelmäßige Hardware-Upgrades und damit erhebliche Investitionen.

• Netzwerkschwierigkeit: Bitcoin passt die Mining-Schwierigkeit automatisch an, sodass etwa alle 10 Minuten ein Block hinzugefügt wird. Wenn mehr Miner dem Netzwerk beitreten, steigt der Wettbewerb und die individuelle Profitabilität sinkt. Verlassen Miner das Netzwerk — etwa aufgrund von Insolvenzen — sinkt die Schwierigkeit.

Nachfolgend finden Sie eine Schätzung der Rentabilität verschiedener Mining-Rigs auf Basis eines durchschnittlichen Strompreises von 0,05 USD/kWh.

Warum ist Mining für das Bitcoin-Netzwerk wichtig?

Bitcoin wurde als vertrauensloses System konzipiert — ein System, bei dem keiner einzelnen Partei vertraut werden muss. Mining spielt dabei eine zentrale Rolle:

• Sicherheit: Die Kosten eines Angriffs würden potenzielle Gewinne bei Weitem übersteigen, wodurch die Blockchain äußerst widerstandsfähig gegen Manipulationen ist. Um Transaktionen rückgängig zu machen, müsste ein Angreifer mehr als 50 % der globalen Mining-Leistung kontrollieren — ein astronomisch teures Unterfangen.

• Dezentralisierung: Tausende Miner operieren weltweit in Dutzenden von Ländern, sodass kein einzelner Akteur leicht die Kontrolle übernehmen kann.

• Anreizstruktur: Miner sind durch die Aussicht auf Bitcoin-Erträge motiviert, wodurch ein natürlicher Gleichlauf zwischen Netzwerksicherheit und individuellem Gewinn entsteht. Sie sind wirtschaftlich incentiviert, die Regeln einzuhalten.

Wichtig ist: Je mehr Miner teilnehmen, desto sicherer ist das Bitcoin-Netzwerk (und desto schwieriger wird es, Bitcoin zu minen).

Wer sind die größten Mining-Unternehmen?

Bitcoin-Mining hat sich von einer Hobbytätigkeit mit Laptops zu einer industriellen Großoperation entwickelt, die von börsennotierten Unternehmen dominiert wird. Zu den wichtigsten Akteuren zählen Marathon Digital Holdings, Riot Platforms, CleanSpark und Core Scientific in den USA sowie internationale Betreiber wie Bitfarms und Hut 8.

US-börsennotierte Miner repräsentieren inzwischen mehr als ein Drittel der globalen Hashrate. Diese Unternehmen betreiben große Rechenzentren, häufig in Regionen mit günstiger Energie, vorteilhaften regulatorischen Rahmenbedingungen und kühlem Klima zur Senkung der Kühlkosten.

Die Branche hat zudem eine bedeutende Konsolidierung erlebt, wobei größere Betreiber insbesondere nach Halvings margenschwache Wettbewerber übernommen haben.

Können Privatpersonen noch Bitcoin minen?

In den frühen Tagen von Bitcoin konnte jeder mit einem Laptop profitabel minen, da die Schwierigkeit gering war. Diese Zeiten sind vorbei.

Heute sind die Eintrittsbarrieren hoch: ASIC-Geräte kosten mehrere Tausend Euro und entwickeln sich ständig weiter; Haushaltsstrompreise sind in der Regel zu hoch; Einrichtung und Wartung erfordern spezialisiertes Wissen.

Einige Privatanleger beteiligen sich an Mining-Pools (Zusammenschluss zur gemeinsamen Belohnungsteilung) oder erhalten indirekte Exponierung über börsennotierte Mining-Aktien oder Krypto-Investmentprodukte wie ETPs. Diese ermöglichen eine Partizipation an der Mining-Ökonomie ohne eigenen Hardwarebetrieb.

Daneben gibt es weiterhin sogenanntes „Hobby-Mining“, bei dem Teilnehmer aus Interesse oder zur Unterstützung der Netzwerk-Hashrate minen — ohne Erwartung signifikanter Rentabilität.

Wie wirkt sich Bitcoin-Mining auf die Umwelt aus?

Der Energieverbrauch des Bitcoin-Minings steht stark im Fokus. Das Netzwerk verbraucht schätzungsweise 100–150 TWh pro Jahr — vergleichbar mit dem Stromverbrauch mancher mittelgroßer Länder. Entscheidend ist jedoch weniger der absolute Verbrauch als der Energiemix. Branchenerhebungen zufolge stammen rund 50–60 % des Minings aus erneuerbaren oder kohlenstoffarmen Quellen. Miner sind wirtschaftlich motiviert, die günstigste Energie zu nutzen — zunehmend Wasserkraft, Solar- oder Windenergie oder die Nutzung ansonsten ungenutzter Energie wie abgefackeltes Erdgas.

Die CO₂-Intensität variiert je nach Region erheblich. Historisch stammten viele Emissionen aus fossil geprägten Regionen, doch dies verändert sich. Zudem hat Mining Ölproduzenten ermöglicht, abgefackeltes Gas wirtschaftlich zu nutzen und schädliche Emissionen zu reduzieren.

Mining kann auch zur Stabilisierung von Stromnetzen beitragen, indem Miner flexibel auf Angebot und Nachfrage reagieren und so Netzstabilität fördern.

Kritiker argumentieren jedoch, dass jeder Energieeinsatz für Mining Opportunitätskosten verursacht. Die Debatte entwickelt sich weiter, während sich die Energiepraktiken der Branche verändern.

Wo ist Bitcoin-Mining legal oder eingeschränkt?

Die aktuelle Mining-Landschaft wird ebenso stark von Geografie und Regulierung geprägt wie von Technologie. Bei rund 450 neu geschaffenen Bitcoin pro Tag hängen die Margen von günstigem Strom, stabiler Infrastruktur und klarer Regulierung ab.

Länder, die Mining unterstützen

• Amerika führend (USA, Kanada, Paraguay)

Die USA sind das weltweit größte Zentrum für Bitcoin-Mining.

Kanada profitiert von umfangreicher Wasserkraft und kühlem Klima.

Paraguay entwickelt sich dank überschüssiger Wasserkraft vom Itaipú-Damm zu einem regionalen Hub.

• Kasachstan

Nach Chinas Mining-Verbot 2021 gewann Kasachstan stark an Bedeutung, verlor jedoch durch regulatorische Änderungen an Attraktivität.

Länder mit Einschränkungen oder Verboten

• China, Iran, Malaysia

China verhängte 2021 ein umfassendes Verbot. Iran führte wiederkehrende Beschränkungen ein.

Malaysia erlaubt Mining, besteuert es jedoch regulär.

Aufstrebende Standorte

• Vereinigte Arabische Emirate (VAE), Äthiopien

Die VAE haben sich strategisch positioniert.

Äthiopien erzielte Einnahmen durch den Verkauf überschüssiger Wasserkraft an Miner.

Wie Regulierung das Mining prägt

Energieverfügbarkeit ist entscheidend, aber klare und konsistente Regulierung ist ebenso wichtig. Länder wie die USA und Kanada ziehen institutionelle Investitionen durch transparente Rahmenbedingungen an, während regulatorische Unsicherheit anderswo zur Abwanderung von Minern führt.

Der globale Trend ist eindeutig: Bitcoin-Mining floriert dort, wo günstige Energie auf regulatorische Klarheit trifft.

Was Bitcoin-Mining für Investoren bedeutet

Ein Verständnis des Minings hilft Investoren zu erkennen, was Bitcoin als digitales Asset widerstandsfähig macht. Sicherheitsmodell, Emissionsplan und wirtschaftliche Anreize sind zentrale Bestandteile seines Wertversprechens.

Mining-Ökonomie beeinflusst auch die Preisdynamik. Nach Halvings trifft reduziertes Angebot auf bestehende Nachfrage — historisch oft ein positiver Impuls. Das Verhalten der Miner kann Marktstimmung signalisieren, und Schwierigkeitsanpassungen stabilisieren das Netzwerk unabhängig von Preisbewegungen.

Ein oft übersehener Aspekt ist, dass Miner ihre Rechenkapazitäten zunehmend für KI-Infrastruktur nutzen, wenn dies profitabler ist als das Mining selbst. Wie unser Equity Analyst Alexander Schmidt in unserem jüngsten Outlook schreibt: „Der Ausbau von Einrichtungen für HPC-Lasten (High Performance Computing) ist für Bitcoin-Miner äußerst attraktiv: Er diversifiziert das Geschäft hin zu stabileren, planbareren und margenträchtigeren Einnahmen (3x pro MW).“

Zentrale Erkenntnisse

• Mining sichert das Bitcoin-Netzwerk durch Proof of Work

• Miner verdienen Blockbelohnungen (derzeit 3,125 BTC) plus Transaktionsgebühren

• Das Halving reduziert das Neuangebot alle vier Jahre

• Profitabilität hängt von Preis, Stromkosten, Hardware-Effizienz und Netzwerkschwierigkeit ab

• US-börsennotierte Miner repräsentieren über ein Drittel der globalen Hashrate

• Individuelles Mining ist weitgehend unpraktisch

• Exponierung erfolgt häufig über Mining-Aktien oder ETPs