Solarmining - Eine CO2-neutrale Alternative zum klassischen Cryptomining?

Deutschland und Cryptomining in Zeiten der Energiewende ist zugleich Fluch aber Segen. Das klassische Mining mit konventionell hergestellten Strom ist bei kWh-Preisen von 42 Eurocent völlig unrentabel. Selbst wenn im Zug eines Bullruns auf dem Cryptomarkt die noch mal richtig Steigen sollten analog 2021, sehen hier die Aussichten düster aus. 

Dieser Artikel betrachtet alternative Möglichkeiten um Cryptomining in Deutschland zu betreiben. Es geht darum vorhandene Ressourcen effizient zu nutzen und einen größeren Ertrag pro kWh zu erhalten, als bei der klassischen Einspeisung ins Stromnetz. 

Disclaimer: Alle Angaben im Artikel stellen keine konkreten Handlungsempfehlungen des Autors dar und dienen nur zur Unterhaltung. Alle Angaben sind ohne Gewähr.

Die Vorraussetzungen

Um Solarmining zu betreiben zu können sind folgende technische Vorraussetzungen zu erfüllen.

1. Einsatzfähige Photovoltanik-Anlage mit Akku zur Überbrückung von Spannungsschwankungen. Zur Dimensionierung der Anlage kommen wir später.
2. Cryptomining Hardware passend zur Photovoltanik-Anlage. Ob und wann Asic/Fpga/Cup/Gpu Hardware Sinn ergibt kommen wir auch später.
   
3. Klärung der Steuerrechtlichen Situation im Einzelfall über Steuerberater.
4. Stabile Internet-Verbindung 

Solormining wird in der Regel nicht 24 Stunden betrieben sondern im Abhängigkeit von der örtlichen Sonneneinstrahlung. Ein 24 Stundenbetrieb ist nur möglich, wenn zur Überbrückung der Dunkelphasen genügend Energie gespeichert werden kann. In der folgenden Grafik erkennen Sie den Schematischen aufbau einer Solarmining-Anlage.

Solarmining Konzept

Die Vorteile und Nachteile

Was sind die Vorteile? Das größte Problem bei Photovoltanik ist, dass in Deutschland meist nicht konstant die Sonne scheint. Es existieren Saisonale und Tägliche Zyklen, darüberhinaus beeinflusst die Bewölkung die Ausbeute einer Photovoltanikanlage. Das sind Faktoren die Niemand beeinflussen kann. Daraus ergibt sich, dass die erzeugte Solarenergie entweder gespeichert werden muss oder die Verbraucher nicht auf ständig verfügbaren Strom angewiesen sind. Zudem kann es das Stromnetz stabilisieren, da nicht der komplett erzeugte Solarstrom eingespeist wird.

Für die Einspeisung von 1 kWh Strom ins Netz erhalten Anlagenbetreiber aktuell 7 cent, müssen jedoch ein vielfaches für die Entnahme von Strom aus dem Netz bezahlen. Wäre es da nicht ein Vorteil, wenn es Möglichkeiten gibt, anstatt der 7 cent mehr für die produzierten kWh zu bekommen? Und hier kommt Solarmining ins Spiel. Stand 15.08.2024 lassen sich über GPU Mining bis zu 15 cent pro kWh, über CPU Mining bis zu 20 cent, über ASIC Mining teilweise sogar 50 cent und mehr. Eine gute Übersicht zur Effizienz von Mining Hardware erhalten Sie hier: https://www.hashrate.no/

Nachteil ist, dass durch Solarmining weitere Hardwarekosten entstehen, die sich amortisieren müssen, bevor ein wirklicher Ertrag entsteht. Zudem sind die Zeiten der 2021 und 22 vorbei, wo Miner selbst in Deutschland mit eine einfachen GPU mit ETH Mining bis zu 2000 € im Jahr bei knapp 700 € Strom und Hardwarekosten erzielen konnten. Aktuell ist der ROI der Hardware nicht sonderlich gut und liegt mitunter bei über 2000 Tagen. Außerdem ist Mining eine gewerbliche Tätigkeit und von steuerlicher Relevanz (Hierzu bitte einen Steuerberater zu rate ziehen).

Fazit: Ob sich Solarmining lohnt oder nicht muss jeder selbst entscheiden. Im Weiteren klären wir an einem konkreten Beispiel, wie sich ein Solarmining-Rig gestallten und auf bauen lässt.

Das Solarmining-Rig

Ein Solarmining-Rig ist im Grunde ein PC der spezifische Komponenten fürs Cryptomining besitzt. Ich werde im Beispiel speziell auf leicht zugängliche Komponenten eingehen die die größte Flexibilität gewährleisten. Also keine ASICs und kein FPGAs sonder CPUs und GPUs.

Worauf kommt es denn an? Beim Solarmining sollte "möglichst" der gesamte erzeugt Strom der Solaranlage ins Mining fließen. Es geht darum, aus den erzeugten kWh den maximalen Ertrag im Mining herauszuholen. Das bedeutet, dass Stromverbraucher, die nichts mit dem Mining zu tun haben minimiert werden. Was sind das für Verbraucher konkret? Zu einen das Netzteil des PCs. Solaranlagen produzieren Gleichstrom und Computer benötigen Gleichstrom. Standard PC-Netzteile wandeln Wechselstrom aus dem Netz in Gleichstrom für den PC um. Das bedeutet auch, dass der produzierte Solarstrom normalerweise in Wechselstrom (durch Wechselrichter) gewandelt werden müsset -> dieser dann im PC-Netzteil wieder in Gleichstrom. Sie bemerken schon 2mal Verlustleistung durch 2 im Grunde überflüssige Komponenten (der Wechselrichter und das klassische PC Netzteil).

Werbung (Ich habe keine Kooperation mit den Firmen HDPLEX, AMD, NVIDIA, INTEL, HIVEOS)

Die Firma HDPLEX vertreibt Gleichstrom ATX Netzteile für 500 Watt (https://hdplex.com/hdplex-500w-hi-fi-dc-atx-power-supply-12v-48v-wide-range-voltage-input.html) bzw. 800 Watt (https://hdplex.com/hdplex-800w-dc-atx-with-12v-63vdc-input.html) die für ein Solarmining-Rig in Frage kommen könnten. Wo gegen die 500 Watt Variante mit aktuell 115,- € deutlich günstiger ist und Gleichstrom-Eingangsspannungen zwischen 12 bis 48 Volt verträgt. Was ist der Effekt? ein guter Wechselrichter hat einen Wirkungsgrad von 92% und ein 80 Gold Plus Netzteil ebenso. Zusammen also ca. 15 % Verlustleistung (1-(0,92*0,92)). Das oben besprochene 500 Watt DC-ATX Netzteil besitzt eine Verlustleistung von 6% bei geringeren Kosten für (klassisches PS Netzteil und Wechselrichter)!

Kommen wir zur nächsten Komponente dem Mainboard und der CPU. Eine kleine Überlegung dazu: Wir wollen möchst viele Komponenten am Mining beteiligen lassen. Bei klassischen GPU Mining wird die CPU nicht fürs Miniing verwendet, verbraucht aber trozdem Strom. Effektiv wäre es also, wenn die CPU sich auch am Mining beteiligen würde! Auf https://www.hashrate.no/ können wir folgende Effiziente Mining CPUs  identifizieren:

1. AMD Ryzen 5900 (besser ohne als mit X wegen Stromverbrauch)
2. AMD Ryzen 7900 (besser ohne als mit X wegen Stromverbrauch)
3. AMD Ryzen 3900 (besser ohne als mit X wegen Stromverbrauch)

Bei den Hardware komponenten kommt es nicht nur Performance an, sonder auch auf Kosten-Nutzen also dem ROI der Komponente. Beim Mainboard kommt es darauf an, dass der Mainboardchipsatz möglichst wenig Strom verbraucht und natürlich zur CPU passt! Faustregeln: Die B--- Chipsätze verbrauch in der Regel weniger Strom (bei geringeren kosten) als die X--- Chipsätze bei AMD. Wichtig: immer prüfen ob die CPU kompatibel ist zum Mainboard! Kleinere Mainboards mit weniger Zusatz-Features am Mainboard verbrauchen weniger Strom.

Kommen wir zur letzten Hardware-Komponente der GPU. Im Grund sind hier 2 Chipsatzhersteller Hersteller von Relevanz NVIDIA und AMD. Intel stellt mitlerweile auch Grafik Chipsätze her, diese sind jedoch weniger fürs Mining geeignet. Also AMD oder NVidia, das ist hier also die Frage? Das kommt ein wenig darauf an, welche Coins gemint werden sollen. Auf https://hiveon.com/statistics/ befindet sich eine Übersicht zu den beliebtesten GPUs und Coins beim Mining. Meine Empfehlung vielleicht auch mal über gebrauchte GPUs anstatt Neukauf nachdenken.

Wie spielt das alles jetzt zusammen?

Wir haben eine Solaranlage. Ein MPPT Laderegeler läd eine Batterie. An der Batterie wird ein Batteriewächter geschalten, der ab einer bestimmten Bateriespannung abschaltet und sobald wieder eine bestimmte Spannung erreich wird zuschaltet. Daran kann wiederum der Mining PC mit einem DC-ATX Netzteil direkt angeschlossen werden. Die Batterie übernimmt sozusamen eine Art Pufferfunktion um Schwankungen der Solaranlage auszugleichen. Sobald die Batterie geladen ist, läuft das Mining an und am Abend wenn die Solaranlage keinen Strom mehr erzeugt geht das Mining-Rig wieder aus. Im Folgenden geht es um ein konkretes Fallbeispiel, dass nach diesem Prinzip Funktioniert.

(Comming soon)