[Guide] Erneuerbare Energien und BTC Mining - Ein Kalkulationsversuch

[d5000]

Hab so lange mit der Antwort gebraucht, weil ich selber mal die Rechnung auf einem etwas anderen Weg durchführen wollte.  Und zwar mit den Erträgen, die auf der im anderen Thread verlinkten Grafik für verschiedene "Minerklassen" errechnet wurden. Bei diesen nahm ich jeweils einen realistischen Wert der letzten Monate für die verschiedenen Klassen als Ausgangspunkt und dann jeden Monat 2% [1] weniger. Leider wird nicht genau angegeben, für welche J/TH Zahl der Wert errechnet wurde, d.h. da ist also etwas Ungenauigkeit drin, aber die Größenordnung sollte stimmen.

Ich komme aber tatsächlich auf ähnliche Schlüsse wie du. Mit La Quiaca (Argentinien) habe ich einen "Superstandort" ausgewählt. Ich habe damit gerechnet, dass dieser Standort in den (Rand-)Tropen in einer sehr sonnigen Gegend, aber in einer Stadt mit Infrastruktur, tatsächlich eine Auslastung von nahe 50% erlauben dürfte, mit einem winzigen Speicher um in den Morgen- und Abendstunden nahezu Vollbetrieb zu ermöglichen, also sagen wir 0.02 cent €/kWh.

Bei 50% Auslastung wäre der S21 XP Hydro gerade so noch unrentabel für die ganze Miningfarm, bzw. es wäre ein Spiel mit dem Feuer (bzw. Bitcoinpreis). Der S21 Pro würde dagegen, sofern man keine hohen Zinsen / Zoll für die Anschaffung zahlen muss, bereits einen Gewinn von ca. 1-2 cent/kWh liefern. Auch mit den beiden Varianten des S19 komme ich auf nicht viel mehr als 3 cent/kWh Gewinn, am besten wäre aber bei mir die Variante mit Underclocking. Allerdings setze ich eine statische Lebensdauer von 5 Jahren an. Das wäre beim S 21 XP Hydro eigentlich zu wenig bei 2% Abnahme der Rentabilität pro Monat, und auch aus dem S 21 Pro könnte man noch mehr Jahre rauskitzeln, was die Rechnung zugunsten der Rentabilität verbessern könnte, wenn man Personal/Wartungs/sonstige Kosten rauslässt (wie ich die berechnen soll habe ich keine Ahnung ).

Ich habe den Speicher hier nur "pi mal Daumen" gerechnet, den würde ich mir aber gerne noch mal genauer anschauen, das folgt dann in einem weiteren Post in ein paar Tagen. Da lagen ja auch deine Zweifel.

PS: Persönlich habe ich mit Mining nichts vor. Die ganzen Rechnungen stelle ich nur an um bei der Debatte um die Umweltverträglichkeit halbwegs informiert mitreden zu können


[1] hier stand ursprünglich 4%, aber das wäre ein ziemlich hoher Rohwert für das Diff-Wachstum. Man muss ja auch den tendenziell steigenden Bitcoinpreis bedenken. Halbieren wir den Wert also, indem wir 2% Bitcoinpreis-Wachstum pro Monat annehmen (ist immer noch recht konservativ, könnte aber recht gut hinkommen wenn man die Halvings mit einberechnet).

[MaxMueller]

[1] hier stand ursprünglich 4%, aber das wäre ein ziemlich hoher Rohwert für das Diff-Wachstum. Man muss ja auch den tendenziell steigenden Bitcoinpreis bedenken. Halbieren wir den Wert also, indem wir 2% Bitcoinpreis-Wachstum pro Monat annehmen (ist immer noch recht konservativ, könnte aber recht gut hinkommen wenn man die Halvings mit einberechnet).

Bin gespannt auf deine weiteren Ausführungen, eine Anmerkung hierzu möchte ich aber schon vorziehen.

Ich habe ja unterschiedliche Zeiträume für die Entwicklung der Difficulty betrachtet:
19.06.2015 -> 49,6924 G
19.10.2018 -> 7,1829 T
19.07.2021 -> 13,6726 T
19.06.2025 -> 126,4114 T

Difficulty Entwicklung:
120 M: (126411,4 G / 49, 6924 G)^(1/120) = 1,0675 -> +6,75% p.M.
80 M: (126,4114 T / 7,1829 T)^(1/80) = 1,0365 -> +3,65% p.M.
47 M: (126,4114 T / 13,6726 T)^(1/47) = 1,0485 -> +4,85% p.M.

4% sind für das Diff-Wachstum also sogar eher niedrig angesetzt. Das delta zwischen unseren Betrachtungen ist wohl tatsächlich der steigende Bitcoinpreis der ja etwa 2% p.M ausmachen dürfte. Da hodl aber deutlich einfacher ist als mining, ist meine Annahme, dass jeder der Minen kann, alternativ mindestens hodln würde. Die Preissteigerungen bei BTC hätte man in beiden Fällen, insofern wäre das Wachstum bei einer Rentabilitätsbetrachtung in $ als Opportunitätskosten abzuziehen, bei einer Rentabilitätsbetrachtung in BTC wäre es sowieso egal.

Das nur als Vorbemerkung, weil es natürlich einen erheblichen Unterschied macht ob man die rewards mit 0,98^x mit 0,96^x oder gar nur mit 0,95^x rechnet. 

[d5000]

4% sind für das Diff-Wachstum also sogar eher niedrig angesetzt.

Ich habe da nur die beiden letzten Jahre betrachtet, da der Mining-Markt immer reifer wird und besonders in den frühen Jahren Skaleneffekte (Entwicklung zum großindustriellen Mining) eine große Rolle gespielt haben dürften, die den Wert nach oben verschoben haben, dazu kam die höhere Volatilität des Preises nach oben hin. Im Jahr 2024 war die Diff-Steigerung bei 3,5% pro Monat (von 72T auf 109T), aber es war ein Halving-Jahr und daher wohl unterdurchschnittlich. Juni 2024 bis Juni 2025, also wo der Halvingeffekt teilweise draußen war, lag das Wachstum allerdings auch "nur" bei 3,5% (von 84 auf 126T). 2023 war das Diff-Wachstum dagegen tatsächlich wesentlich höher: 6.3% pro Monat. Allerdings auch bei einer Preissteigerung von 100% (20k -> 40k). Man kann also 2023 sagen, dass die Preissteigerung fast exakt dem Diff-Wachstum entsprach. 2022 ist dann wieder eine ganz andere Geschichte, dass da überhaupt Wachstum verzeichnet wurde dürfte nur dem China-Bann 2021 geschuldet sein, der 2021 die Difficulty trotz hoher Preissteigerung fast stagnieren ließ ...

Man müsste also den technischen Fortschritt, um den geht es ja beim abnehmenden Ertrag, sauber aus der Diff-Steigerung isolieren. Neben der Preissteigerung dürften 2023 auch die hohen Transaktionsgebühren eine Rolle gespielt haben (Ordinals), die den Reward erhöhen, aber solche Rechnungen kompliziert machen da solche Modewellen nur schwer vorhersehbar sind.

Da hodl aber deutlich einfacher ist als mining, ist meine Annahme, dass jeder der Minen kann, alternativ mindestens hodln würde. Die Preissteigerungen bei BTC hätte man in beiden Fällen, insofern wäre das Wachstum bei einer Rentabilitätsbetrachtung in $ als Opportunitätskosten abzuziehen, bei einer Rentabilitätsbetrachtung in BTC wäre es sowieso egal.

Hier spielt auch der oben erwähnte Einfluss der Preissteigerung auf das Diff-Wachstum mit rein. Nehmen wir mal an der Bitcoinpreis stabilisiert sich. Dann hätten wir wohl wesentlich geringere Diff-Steigerungen oder sogar eine Stagnation, da die Halvings ja weiter existieren. Die Opportunitätskosten wären ebenfalls 0, da keine Rendite mit hodl erzielt wird.

Eine sich abschwächende Volatilität (geringeres Preiswachstum) spielt eher den Minern als den Hodlern in die Hände, denn die profitieren dann vom sich abschwächenden Diff-Wachstum und können daher ihre Kosten senken.

Deshalb halte ich es in der derzeitigen Situation für sinnvoller, die Preissteigerung tatsächlich gesondert zu betrachten und vom Diff-Wachstum abzuziehen bzw. die Opportunitätskosten erst mal draußen zu lassen.

4% oder 2% macht tatsächlich einen großen Unterschied aus: bei 4% Steigerung pro Monat wäre auch an dem erwähnten "Superstandort" bei 50% Auslastung nur der S19 noch rentabel.

[MaxMueller]

Mit La Quiaca (Argentinien) habe ich einen "Superstandort" ausgewählt. Ich habe damit gerechnet, dass dieser Standort in den (Rand-)Tropen in einer sehr sonnigen Gegend, aber in einer Stadt mit Infrastruktur, tatsächlich eine Auslastung von nahe 50% erlauben dürfte, mit einem winzigen Speicher um in den Morgen- und Abendstunden nahezu Vollbetrieb zu ermöglichen, also sagen wir 0.02 cent/kWh.

Kannst du das vielleicht auch nochmal ausführen?! Mit 1500-1800 kWh Ertrag pro kWp erscheinen mir die 2 cent/kWh bei 50% Auslastung fast zu schlecht. Abhängig natürlich von den Annahmen zugrunde den Investitionskosten. Insgesamt dürfte ein größerer Speicher aber die Rechnung deutlich verbessern (sofern auch $/kWh Speicher << $/kWp PV).

[MaxMueller]

Was glaube ich noch interessant wäre, ist eine Auslegung auf overclocking und Immersionskühlung. Wenn man die Kühllösung (z.B. Fog Hashing C2 oder C6) auf 10 Jahre abschreibt, dann sollte man deutlich höher takten und damit die Anschaffungskosten/TH von modernen Minern deutlich reduzieren können. Bei der PSU bin ich mir tatsächlich noch nicht so sicher, ob man die einfach lassen (=überladen) kann oder eher ein aus 2 mach 3 macht (2x miner mit 3 hashboards zu 3x miner mit 2 hashboards).

[MaxMueller]

Bin heute auf der Bitmain Homepage auf ein interessantes Paket gestoßen, was mich veranlasst hat die Kalkulation nochmal neu aufzusetzen.


Quelle

Die $4.399 auf 736 TH ergibt einen super Anschaffungspreis von nur $6/TH. Selbst mit $4.399 +19% VAT +$500 Versand = $5735 käme man immerhin noch auf $7,80/TH.
Die Effizienz der 4x S19 Pro Hyd. ist mit 29,5 J/TH angegeben, also identisch mit dem S19j Pro, insofern dürften die Erkenntnisse hier übertragbar sein.


Bei der PV-Anlage passe ich mich dir mal an und nehme mal einen "guten" Standort mit 1400kWh/kWp pro Jahr an. Bei $175 je kWp (DIY) ergeben sich auf 25 Jahre Stromgestehungskosten von $175 / 25 / 1400 = $0,005 / kWh, also gerade mal ein halber Cent. Da sich bei so günstigen Minern, die Akkus vermutlich nicht lohnen, rechnen wir komplett ohne Akku, sodass die Auslastung definitiv <20% liegen wird. Dafür verlängert sich aber die Lebensdauer aufgrund der geringen Stromkosten.

EDIT: mir ist aufgefallen dass ich mit 0,05 und nicht 0,005 Stromkosten gerechnet habe, werte werden jetzt angepasst:
Bei einer Effizienz von 29.5 haben wir aktuell (je TH, auf 30 Tage gerechnet) 1613 sats Einnahmen und 966 97 sats Ausgaben, Profitabilitätsfaktor = 1,67 16,6.
Ausgehend von 3,5% Diff. Wachstum je Monat (2% halte ich für zu optimistisch, selbst auf Kurze Zeiträume  =1Y), erhält man eine Lebensdauer von 14,4 78,9 Monaten.
Bei 100% Auslastung ergibt sich ein Ertragswert von Integral (0,965^x - 0,005) von 0..14,478,9 = 11,2 26 * $0,71 $1,65 = $8 $42,9. Bei Auslastungen unterhalb 20% erreichen wir im Leben keinen vielleicht gerade so ROI.

Selbst wenn wir mit Akku rechnen und 75% Auslastung bei 1 cent Stromkosten annehmen, würden wir den ROI schon nicht mehr erreichen.
Wenn wir mit Akku rechnen und 50% Auslastung bei 1cent, 75% bei 1,5 cent oder 90% bei 2cent ansetzen dürften wir im proofitablen Bereich landen. BÄM, endlich. war wohl gestern doch zu spät.


Spannend wird es wenn wir die Teile im Underclocking mit 60% Hashrate bei ~21 J/TH betreiben. Dann erhöhen sich die Anschaffungskosten auf $13/TH, allerdings auch die Lebensdauer auf 23,86 Monate und der Ertragswert auf ~$16 (bei 100% Auslastung). Hmm, irgendwie doch nicht so spannend, wieder keine ROI und ein negativer Erwartungswert...



Schade, hätte mir bei diesem durchaus attraktiven Paket bessere Ergebnisse erwartet. Das Schöne am dem Antrack ist ja, dass ein Plattenwärmetauscher im Wasserkreislauf verbaut ist, d.h. man kann die Wärme auch an ein Flüssiges Kältemittel abführen und z.B. in den Heizungskreislauf oder eine Poolheizung integrieren. Unter der Annahme von PV-Mining (=Wärmeerzeugung im Sommer) glaube ich allerdings nicht, dass sich die Rechnung dadurch signifikant verbessert. Hier wird einem wohl wieder das Temperaturniveau der Abwärme das Genick brechen, da die Wärme nur Für Raumheizung (~40°C) aber nicht für Brauchwasser (~60°C) verwendbar wäre, bzw. bei letzterem nur i.V.m einer Brauchwasserwärmepumpe. Bin jetzt aber auch zu faul die Ersparnis durch verbesserten COP der Brauchwasserwärmepumpe durchzurechnen, wie gesagt denke ich nicht, dass das einen krassen unterschied macht.... schade eigentlich....  

PS: Vielleicht ist das Antrack ja trotzdem für jemanden hier im Bereich interessant, preislich kann sich das ja durchaus sehen lassen, sodass man auch überlegen könnte das zu importieren und teurer weiter zu verkaufen...

[d5000]

Habe gerade gesehen: Der Unterschied bei unseren Stromkosten geht darauf zurück, dass ich bei der PV-Anlage eine Kauflösung (800 €/kWp) und keine DIY-Lösung ($175 sind ca. 150€/kWp) verwendet habe. Das macht tatsächlich etwa den Faktor 4,5 aus. 800 kommt mir auch ziemlich teuer vor, wenn ich mir die Balkonkraftwerkpreise in Europa anschaue, die liegen ja teilweise bei 200€ für 600 Wp. Also kann man das schon mal bei meiner Rechnung als Fehler ansehen ..

Dafür lag bei den bei mir berücksichtigten Quellen der Ertrag bei 5,5 kWh pro Tag pro kWp, was 2000 kWh pro Jahr/kWp und damit über 30% mehr als bei deinen 1400 entspricht. Deshalb kam ich auf nicht mehr als 0,02 €/kWh, sonst wäre der Strom noch teurer gewesen. Ich nehme aber gerne deine 0,005 €/kWh bei 1400 kWh/kWp/Jahr; das könnte etwa für den Mittelmeerraum hinkommen.

Jetzt zum Speicher, um eine ca. 50% Auslastung aller Miner gleichmäßig über den Tag zu gewährleisten.

Gehen wir vereinfacht gesagt von diesen "Scheibchen" für die PV-Erzeugung aus (ausgerechnet von Werten an der Tag- und Nachtgleiche im März bei Agorameter):

Uhrzeit  -  Durchschnitt % des Max-Wertes  - % der Tagesstromerzeugung
6-8 / 16-18h -  20% - 11%
8-10 / 14-16h - 67% - 36%
10-14h - 100% - 53%

(die 100% beziehen sich auf den durchschnittlichen Ertrag für den Zeitraum 10-14 Uhr, den "Max-Wert").

Nehmen wir also an wir möchten etwa ein 60%-Niveau des "Max-Wertes" (also des Ertrags zwischen 10-14 Uhr) den ganzen Tag lang halten. Wir speichern also einen größeren Teil von 10-14 Uhr und einen kleineren Teil zwischen 8-10/14-16 Uhr und nutzen diesen Strom zwischen 16 und 8 Uhr des Folgetages (natürlich nur 16-18 und 6-8 Uhr für die 50% Auslastung).

Bei 1400 kWh/kWp/Jahr haben wir 3.8 kWh/kWp/Tag. Zwischen 10 und 14h werden davon 53%, also ca. 1.9 kWh generiert. Von diesen "knabbere" ich 40% ab und speichere sie. Das wären 0.8 kWh. Plus etwas Speicherung von 9-10/14-15 Uhr (etwa 0,2-0,3 kWh, könnte man genau berechnen, ein kleiner Unterschied würde aber nichts ändern) und ein Puffer für bewölkte Tage, den "Winter" (der in den Randtropen quasi nicht existiert, im Mittelmeerraum aber schon) und die Randzeiten würde ich rund 1,5 kWh Speicher pro kWp PV-Anlage berechnen.

Der Strompreis würde sich damit, wenn wir die DIY-Lösung sowohl bei der Solaranlage (150 €/kWp) als auch beim Speicher (100 €/kWh) nehmen, etwa auf 0,01 €/kWh verdoppeln. Damit wäre der Ertrag wesentlich besser, nämlich die Stromkosten nur halb so hoch, als bei meiner "alten" Rechnung.

Siehst du da irgendwo einen Fehler? Irgendwie sieht das für mich das schon fast zu gut aus ...

Ich müsste da jetzt noch die Größe der Solaranlage aus der vorherigen Rechnung an die neuen Gegebenheiten anpassen, aber insgesamt sieht es für mich so aus, als ob dann die ganze S21-Generation rentabel werden würde. Natürlich nur an den besagten guten Standorten.

(Edit: Werte wurden editiert, hatte den Durchschnitt zu hoch mit 67% des Max-Wertes angesetzt. Es ändert sich nicht wirklich was.)

[MaxMueller]

Siehst du da irgendwo einen Fehler? Irgendwie sieht das für mich das schon fast zu gut aus ...

Ich müsste da jetzt noch die Größe der Solaranlage aus der vorherigen Rechnung an die neuen Gegebenheiten anpassen, aber insgesamt sieht es für mich so aus, als ob dann die ganze S21-Generation rentabel werden würde. Natürlich nur an den besagten guten Standorten.

Also den Strompreis von €0,01 / kWh kann ich soweit nachvollziehen, auch das Verhältnis von 1,5kWh je 1kWp klingt für mich plausibel.

Trotzdem muss man dazu sagen dass meine Annahmen (also €150/kWp PV bzw. €100/kWh Speicher) von mir als best-case Annahmen verwendet wurden und nur weil ich hier ständig von diesen niedrigen Werten schreibe, heißt das ja noch lange nicht, dass die sich in der Praxis auch tatsächlich umsetzen lassen, hier könnte ggf. der "Wahrheitseffekt" als Fehler zum tragen kommen.


Außerdem werfen wir mal noch mal ein Blick auf das "Scheibchen-Modell" der Stromerzeugung:

Die Dreiecksfläche (=der Ertrag) wieder in Scheiben geschnitten:

Listenplatz	Bereich	Anteil
1.	4,5..5 kWh/d	1%
2.	4..4,5 kWh/d	3%
3.	3,5..4 kWh/d	5%
4.	3..3,5 kWh/d	7%
5.	2,5..3 kWh/d	9%
6.	2..2,5 kWh/d	11%
7.	1,5..2 kWh/d	13%
8.	1..1,5 kWh/d	15%
9.	0,5..1 kWh/d	17%
10.	0..0,5 kWh/d	19%

Mit den 1400 kWh Ertrag p.a. würden sich die Werte hier um den Faktor ~1,5 erhöhen, also von unten nach oben 0..0,75 kWh/d usw.
Mit dem Miner auf der 10. und dem 1,5 kWh Speicher auf der 8.+9. käme dann auch auf die 19+17+15= ~50% Auslastung.
ABER:
Wenn ich nur die unteren Bereiche nutze muss die PV-Anlage umso größer sein um trotzdem noch einen großen Miner betreiben zu können. Um einen 5kW Miner zu betreiben käme man dann schon auf 50 kWp PV + 75 kWh Akku, beim 24kW Antrick sogar 240kWp PV + 360kWh Akku, das dürfte sich für den Home-Miner kauf realisieren lassen.
Außerdem braucht man für die Bereiche 1.-7. also 2,25..7,5 kWh/d bzw. 4-10 Sonnenstunden auch noch eine sinnvolle Anwendung, was durch die noch höhere Volatilität in der Stromerzeugung schwieriger wird als ohnehin schon. Auch das Thema Erzeugungsspitzen im Sommer wird durch den Miner nicht wirklich abgemildert.


Was die Rentabilitätsbetrachtung der S21-Generation angeht halte ich wie gesagt deine Annahme von nur 2% Diff. Wachstum für einen gravierenden Fehler. Die angenommene Nutzungsdauer von 5 Jahren kommt durch die niedrigeren Stromkosten zwar wieder grob hin, aber der Ertragswert über die Lebenszeit dürfte bei höherem Diff. Wachstum trotzdem deutlich geringer ausfallen. Du kannst ja deine Rechnung mal teilen, dann kann ich da mal drüber schauen....

EDIT: Ich hab gerade beim nachrechnen der S21 gemerkt, dass in meine rechnung von gestern Abend nicht passen kann. Und siehe da: mit 5cent statt 0,5cent stromkosten gerechnet. Hab die Werte oben angepasst, sieht jetzt ja doch ganz gut aus, werd mich später nochmal ransetzen und die Rechnung wiederholen... War gerade jedenfalls eine Art Glücksmoment als ich den Fehler entdeckt habe.
Danke dafür!

[RealMalatesta]

******* OFF TOPIC ********

Hallo zusammen,
das Folgende ist schwer off-topic, aber ich erlaube mir trotzdem, in diesem Thema mal eine Frage zu stellen.

Einige haben vielleicht mitbekommen, dass es bei mir gebrannt hat. Nun geht es um die Auswertung von Beweisen. Konkret: Ich habe die Logfiles des Huawei-Wechselrichters und versuche, die zu verstehen. Gibt es hier irgend jemanden, der davon eine Ahnung hat? Falls "Ja": Könnte diese Person mir helfen?

Herzlichen Dank schon im voraus!