Die Hochschule Luzern ist gemeinsam mit der Universität Luzern seit 2024 Teil der Blockchain Zug – Joint Research Initiative. Im Auftrag des Umweltbundesamts Deutschland entwickelten die HSLU und das Beratungsunternehmen Swiss Economics laut Mitteilung erstmals ein Modell zur systematischen und vergleichbaren Bewertung der Umweltauswirkungen verschiedener Blockchain-Anwendungen. Entstanden ist ein Bericht mit 263 Seiten.

Blockchain gilt als Zukunftstechnologie, etwa für digitale Zahlungen, automatisierte Verträge oder den Handel mit Wertpapieren. Gleichzeitig benötigt sie sehr viel Strom, Hardware und Ressourcen wie Wasser. Der Energie- und Ressourcenverbrauch von Blockchain ist in der Öffentlichkeit ein breit diskutiertes Thema. «Das ist nur möglich, weil der Verbrauch öffentlich und transparent berechnet werden kann. Ganz im Gegensatz zum klassischen Finanzsystem, wie der Börseninfrastruktur», sagt Studienmitautor Professor Tim Weingärtner von der Hochschule Luzern.

«Blockchain ist weder per se problematisch noch grundsätzlich nachhaltig. Entscheidend sind Technologieauswahl, Einsatzgebiet und regulatorischer Rahmen», sagt Weingärtner. 

Klare Unterschiede je nach Technologieansatz 

Wie stark eine Blockchain die Umwelt belastet, hängt vor allem davon ab, wie sie ihre Sicherheit herstellt. «Proof-of-Work-Systeme» wie Bitcoin tun das über Rechenleistung: Unzählige Computer rechnen rund um die Uhr um die Wette, was viel Strom verbraucht. «Proof-of-Stake-Ansätze» wie Ethereum gehen anders vor. Hier hinterlegen die Beteiligten Kapital als Sicherheit, einen sogenannten Stake. Wer sich falsch verhält oder ausfällt, verliert einen Teil davon (sogenanntes Slashing). Weil kein Rechenwettbewerb nötig ist, brauchen solche Systeme deutlich weniger Energie und schneiden in der Umweltbilanz besser ab.

Fehlanreize beim Mining

Die Studie zeigt laut den Autoren zudem deutliche Defizite bei der umweltbezogenen Vorgaben der Blockchain-Technologie. Umweltkosten von energieintensiven Blockchain-Anwendungen sind bislang nur teilweise im deutschen und europäischen Regulierungsrahmen berücksichtigt. Die regional unterschiedliche Regulierung führt zu Fehlanreizen, etwa durch die Verlagerung von energieintensivem Mining in Länder mit weniger strengen Vorschriften («Carbon Leakage»). «Wir haben uns verschiedene Ansätze angeschaut, darunter die bestehenden Transparenzpflichten, Umweltlabels oder marktorientierte Instrumente wie CO₂-Abgaben oder Emissionshandelssysteme. Ein einzelnes Instrument reicht jedoch nicht aus, um die Herausforderungen umfassend zu adressieren», sagt Weingärtner. 

Relevanz für die Schweiz 

Die Ergebnisse seien nicht nur für Deutschland, sondern insbesondere auch für den Finanz- und Krypto-Standort Schweiz relevant. Mit neuen Vorgaben wie der EU-Verordnung MiCA steigt der Druck auf Anbieter, den Energieverbrauch und die Umweltauswirkungen ihrer Produkte offenzulegen. «Das in der Studie entwickelte Modell könnte Unternehmen dabei helfen, solche Angaben nachvollziehbar auszuweisen, und Regierungen bei der Ausgestaltung von Regulierungen unterstützen», sagt Weingärtner. 

Für die Schweiz gilt MiCA nicht direkt. Anbieter, die Kundinnen und Kunden in der EU bedienen wollen, müssen die Vorgaben aber erfüllen.