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Solaranlage clever amortisiert – mittels Kryptomining

Solaranlage clever amortisiert – mittels Kryptomining
So funktionierts: Solarstrom wird Mining Rigs zugeführt. Diese produzieren Kryptowährungen, die sie automatisch ins Wallet des Hausbesitzers überweisen (Collage: Pascal Arnold, Pixabay und Unsplash).

Von Pascal Arnold, Teilnehmer des CAS Digital Business Innovation

Solaranlagen zahlen sich nicht nur für die Umwelt aus, sondern auch fürs Portemonnaie: Via gezieltes Kryptomining und mit etwas Mut zum Risiko kann man seine Investitionen innert vier bis acht Jahren amortisieren – statt wie üblich innert zwölf bis achtzehn Jahren. Unser Autor erbringt hier den Beweis.  

In einem kürzlich durchgeführten Proof of Concept konnte ich beweisen, dass sich eine Solaranlage durch gezieltes Kryptomining innerhalb von nur vier bis acht Jahren amortisieren lässt.

Es gibt im Bereich des Minings jedoch verschiedene schwer vorhersehbare Variablen. Sie erfordern, dass man bewusst Risiken eingeht. Zudem fehlen aktuell noch All-inclusive-Miningprodukte, welche den Einsatz dieser Technologie ohne vertieftes IT-Fachwissen ermöglichen.

Hier erfährst du, wie ich vorgegangen bin. Du liest, was du beachten solltest, falls du einen ähnlichen Weg einschlagen willst.

Darauf basiert mein Prinzip:

  • Die Sonne scheint, meine Solarzellen produzieren Strom.
  • Die nicht direkt verwendete Energie gebe ich nicht ans Netz ab. Ich führe sie vielmehr den Mining Rigs zu. Das sind speziell optimierte Computer für die Berechnung von Hashwerten bestimmter Kryptowährungen.
  • Eine intelligente Steuerung lenkt diesen Prozess automatisch. Diese kann zusätzlich mit den Strompreisen und Wechselkursen ergänzt werden.
  • Die Rigs gehören einem Mining Pool an und produzieren Kryptowährungen (Ethereum, Bitcoin).
  • Die geschürften Beträge werden automatisch auf meine Wallet-App überwiesen.
  • Diese digitalen Guthaben kann ich verwenden, um online einzukaufen.
Optimierte Solaranlage durch Kryptomining und regelbasierte Steuerung: Eigenverbrauch 100 Prozent (Bildquelle: Pascal Arnold)
Optimierte Solaranlage durch Kryptomining und regelbasierte Steuerung: Eigenverbrauch 100 Prozent (Bildquelle: Pascal Arnold).

Dieses Setup habe ich im Jahr 2020 über sechs Monate lang in einer Testanlage erprobt. Dabei setzte ich 28 Solarpanels (8 kWp Leistung) und eine Mining-Anlage mit 75 Grafikkarten (GPUs) ein. Das Fazit war verblüffend: Pro Kilowatt Stunde (kWh) konnte mein System über die Testperiode konstant zwischen 20 und 60 Rappen erzeugen. Hätte ich denselben Strom ins Netz eingespeist, hätte ich lediglich sieben Rappen pro kWh Rückerstattung erhalten.

Schnell wird klar: Je mehr Strom man selbst verbraucht, desto rascher erreicht man die Anlagerentabilität (ROI).

Dieser Ansatz bietet die folgenden Vorteile:

  • Geld sparen: Netzzuschläge, Leistungsspitzen und Steuern machen aktuell bei Kleinanlagen 50 Prozent des Strompreises aus, bei einer Grossanlage gar 75 Prozent. Mit meinem System können sie legal optimiert werden oder fallen ganz weg.
  • Abläufe automatisieren: Mir als Konsument steht das gewonnene oder geschürfte Geld innerhalb eines Tages automatisch zur Verfügung. Man muss dafür keine manuelle Transaktion ausführen. Das Payout aus dem Mining findet täglich statt und fliesst in mein Mobile-Wallet.
  • Kursschwankungen abfedern: Sofern ich dieses Geld regelmässig einsetze, um Güter oder Dienstleistungen zu kaufen, entspricht dies aufgrund der täglichen Auszahlungen sogar einem indexierten Währungskurs. Das wiederum federt das Risiko hoher Kursschwankungen der Kryptowährung ab. Zudem sind Intermediäre wie Banken oder Kreditkartengesellschaften nicht mehr nötig.

Je besser du rechnest, desto mehr steigt der Mut zum Risiko

Wer sich eine Solaranlage anschaffen will oder kürzlich eine solche installiert hat, fängt rasch an zu rechnen. Es geht immer um die gleiche zentrale Frage: Wann ist die Anlage amortisiert? Nach einigen Stunden Excel-Rechnerei durch verschiedene Tarife, Zuschläge, Bundes- und Kantonsbeiträge, Rückspeisevergütungen und Annahmen der Stromproduktion kam ich zu folgendem Schluss:

  • Je mehr Strom selbst verbraucht wird, desto rascher lohnt sich die Investition. Denn bezogener Strom kostet rund 21 Rappen pro Kilowattstunde (kWh).
  • Die Rückspeisung von Strom (oft mit 70 bis 80 Prozent der grösste Anteil) ist finanziell wenig attraktiv. Im Kanton Luzern liegt die Vergütung dafür aktuell (Anfang Mai 2021) bei rund sieben Rappen pro kWh. Siehe auch Energieheld Schweiz.
  • Batterien als Speicher: Durch Batterien lässt sich zwar die Autonomie steigern, der Eigenverbrauch ebenso. Aber Batterien sind nach wie vor teuer, da eine Kilowattstunde gespeicherte Energie ohne die Produktionskosten rund 25 Rappen kostet.

Üblicherweise wird bei der Rechnerei ernüchtert festgestellt: Eine Solaranalage amortisiert sich normalerweise erst innert zwölf bis achtzehn Jahren. Immerhin: Das grüne Gewissen bleibt.

Pro Kilowattstunde sieben Rappen verdienen – dann gehts auf

Nun kommt der Prosumer ins Spiel: Wer Strom produziert, wird durch das Mining auch gleich zum Konsumenten oder zur Konsumentin des selbst produzierten Stroms. Der Produzent wird durch das Mining gleich auch zum Konsumenten des selbst produzierten Stroms.

Strompreise sind für Laiinnen und Laien schwer zu verstehen. Wir konzentrieren uns hier jedoch auf den noch nicht liberalisierten Strom: Privatpersonen unterliegen diesem via vorgeschriebenem Elektrizitätswerk (in unserem Fall die Centralschweizerische Kraftwerke AG CKWTarife 2021).

Mein Fazit: Selbst erzeugter Solar-Strom ist sehr günstig, sofern man ihn selbst verbraucht. Das siehst du in dieser Aufstellung:

Daher frage ich mich: Was wäre, wenn ich meinen Strom zu 100 Prozent selbst verbrauchen könnte? Der Eigenverbrauchsanteil lässt sich durch kluge regelbasierte Steuerungen deutlich erhöhen. Dazu eignet sich zum Beispiel das intelligente Solarmanagement-System SmartFox. Ebenso hilft der Einsatz von gezielter Warmwasseraufbereitung, Wärmepumpenansteuerung und E-Fahrzeugbetankung. Aber reicht das, um meinen ganzen Strom vollständig, zu 100 Prozent, selbst zu nutzen? Kann das gehen? Wenn ja: Wie?

Dazu müssen wir die Fragestellung umformulieren: Was, wenn ich pro Kilowattstunde verbrauchtem Strom mehr als sieben Rappen verdienen würde? Das ist möglich – durch das Mining von Kryptowährungen.

Serverrack mit Mining Rigs (Bildquelle: Pascal Arnold)
Serverrack mit Mining Rigs (Bildquelle: Pascal Arnold).

Jetzt wirds IT-lastig – noch fehlen die einfachen Angebote

Nebst der korrekten Planung der Elektroanschlüsse müssen stabile Rigs gebaut und betrieben werden. Dazu gehören auch die Staubfilterung und vor allem die Abführung der Hitze, die beim Mining entsteht. Ein effizienter automatisierter Betrieb mehrerer Rigs (oftmals mit Dutzenden Grafikkarten) ist zudem nicht einfach. Aktuell bedingt dies tiefgreifendes spezifisches IT-Know-how.

Denn nebst der richtigen Hardware müssen effiziente Mining Pools, Kryptowährungen und Algorithmen gewählt werden. Diese sind bei wechselnden Bedingungen rasch und dynamisch zu ändern. Wichtig für den Erfolg sind zudem ein schneller Internetanschluss und ein passendes Netzdesign. Details zum hier gewählten Mining-Set-up findest du unter Mining kontrovers diskutiert.

Noch fehlt es an Plug-and-Play-Lösungen.

Was auf dem Markt derzeit noch fehlt, ist ein Serviceanbieter, der hierzu Plug-and-Play-Lösungen bietet. Dies könnte der Dienst beispielsweise mittels Abo-Modellen bereitstellen oder durch Direktauszahlungen, wenn gewisse Mining-Erfolge erreicht werden.

Mining Rig auf GPU-Basis (Bildquelle: Pascal Arnold)
Mining Rig auf GPU-Basis (Bildquelle: Pascal Arnold).

Nebst IT-Kenntnissen braucht es Mut zum Risiko

Falls dich meine Vorgehensweise für deine eigene Solaranlage interessiert, so stellen sich für dich also drei Herausforderungen: Du brauchst IT-Know-how, musst Stromflüsse verstehen können und bereit sein, bewusst Risiken einzugehen.

Bei den Risiken gilt es Folgendes zu bedenken: Einerseits können technische Entwicklungen zum Gamechanger werden. Jüngere Beispiele dafür sind das Bitcoin-Halving (letztmals im Mai 2020, nächstes Mal im Jahr 2024). Dadurch erhält ein Miner nach dem Halving plötzlich nur noch die Hälfte des Mining-Rewards. Ein anderes Beispiel zeigte sich bei der Ethereum-Blockchain im Dezember 2020: Durch das Überschreiten von 4 GB DAG Size (Directed Acyclic Graph) wurden alle Grafikkarten mit 4 GB Speicher (d.h. der Grossteil der fürs Mining eingesetzten Grafikkarten) von einem Tag auf den anderen für das Mining unbrauchbar.

Hinzu kommt das Risiko der Kursentwicklung: Kurse von Kryptowährungen können erheblich schwanken

Andererseits werden sich mittelfristig einige wichtige Kryptowährungen weg vom Mining und hin zu anderen Block-Validierungs-Methoden wenden. Oder es werden Protokollanpassungen implementiert, welche das Mining weniger lukrativ gestalten.

Hinzu kommt das Risiko der Kursentwicklung: Kurse von Kryptowährungen können erheblich schwanken – was das Schürfen rasch unrentabel macht oder genau das Gegenteil bewirkt. Auch Strompreis- und Wetterschwankungen sind schwierig vorherzusehen und nicht zu vernachlässigen.

Aktuell schwierig ist die Beschaffung von geeigneter Hardware, da diese aufgrund des derzeitigen Krypto-Booms weltweit vergriffen ist. Die Kosten für Hardware-Investitionen schwanken enorm. Darum sollte man diese und die damit verbundenen Abschreibungen von Fall zu Fall genau prüfen.

Das Thema ist und bleibt interessant. Ich bin gespannt, ob sich bald erste Solar-Kryptomining-Millionäre als solche outen.

Vertiefte technische Analysen von Pascal Arnold findest du hier:
– Nähkästchen-Talk und 9 Problemstellungen
– Mining kontrovers diskutiert
– Berechnungsdetails

Frage in die Runde: Welche Erfahrungen hast du mit diesem Thema gemacht? Hast du gute Tipps oder wichtige Hinweise, die du hier in der Community teilen möchtest?

Lesetipp: Im Blogbeitrag «Kryptowährungen: So klappt der Einstieg» erklärt unser Krypto-Experte Marcel Harmann, worauf Anfängerinnen und Anfänger achten müssen.

Veröffentlicht am 16.6.2021

Pascal Arnold
Pascal Arnold

Tüftler mit Mut zum RisikoPascal Arnold ist Informatik-Ingenieur und bloggt für unseren Weiterbildungs-Blog aus dem Unterricht des CAS Digital Business Innovation.

Der fundierte Kenner von Blockchain-Technologien betreibt seit Juni 2020 eine solarbetriebene Kryptomining-Versuchsanlage (8 kWp/75 GPUs). Dabei untersucht er aktuell die Serienfertigung, die Zukunfts- und Marktfähigkeit sowie gesellschaftspolitische Aspekte solcher Mining-Modelle.

Weiterkommen mit dem CAS Digital Business Innovation: In diesem Weiterbildungsprogramm erlernst du die Grundlagen der digitalen Business Transformation und des IT-Innovationsmanagements. Die Teilnehmenden profitieren von einer zukunftsorientierten Themenwahl sowie von einer guten Durchmischung der Dozierenden. Es unterrichten sowohl erfahrene Praktikerinnen und Praktiker wie auch Professorinnen und Professoren. Für einen ersten Einblick lohnt sich auch der eintägige Fachkurs Digitale Transformation und Arbeitswelt 4.0.

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Welche Weiterbildung passt zu dir? Im Weiterbildungs-Generator findest du den Durchblick.

Kommentare

9 Kommentare

Marko

Welche GPUS hast du benutzt?

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Tolli

Hallo, habe heute 22 von 44 den 405 W Modulen erhalten - aus China - Großhändler aus München - Chef Chinese - Solar Edge Hecker Solar Panelle und Wechselrichter nicht lieferbar - Dienstag wird installiert - Unterkronstruktion mit Schweisbahnenstreifen 30*20 cm auf dem Garagendach angeschweißt - teuer 2400 € - ein WR für 4 Module - WR 274 € netto -pro Module 207,- € netto - Fazit - ca. 16000 € für 16 KW passt - einer meiner Angestellten hat ein Angebot erhalten von einem meiner guten Kunden 3,5 KW plus 5 KW Speicher für 32000 € - unwirtschaftlich - habe Ihm abgeraten. Der Gewinn ist am Strompreis gebunden - für mich ist die Sache perfekt - mein Fitnessbereich wird kostenlos geheizt - ohmsche Last - 1 zu 3 egal - langfristig werde ich investieren - Denkansatz - Lkw-Arbeitsbühne 27 m auf 3,5 t Anschaffung zw. 100.000 - 130.000 € - Mietpreis pro AT 325,00 € plus Versicherung - Auslastung durchschnittl. bei 47 Prozent - in 2 Jahren sehen wir die 100.000 € - ich bin sehr zuversichtlicht - mein Bauchgefühl hat mich selten enttäuscht Gruß Gunnar

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Tolli

Schönes Hobby - habe die PV-Anlage auf 28 KW aufgestockt - die 14 GPUs erwirtschaften am Tag 17 € bei Licht - die Speicherlösung ist zu überdenken - die 28 KW wegen Wärmepumpe 3,5 KW - Haushalt 4 Personen - Gartenbewässerung 3,5 KW - die PV-Anlage muss bei Bewölkung auch 6-8 KW erwirtschaften - sonst mache die Sachen keinen Sinn - 3080ti 1299,- € -115 Mh/s im Lite-Modus bei 259 Watt

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Tolli

Sehr schön - habe auch eine 8 KW - PV- Anlage und mache mit 7 GPUs 840 MH/s natürlich nur - wenn die Sonne scheint - um den schlecht bezahlten Strom abzufangen - lade ich mit 100 A meine 2240 AH Gel-Akkus - bei Nacht wird der Miner über einen 3KW WR gespeist - ist aber nicht optimal - 1 KWh brutto 0,285 € - wenn man die Anlage durchlaufen lassen würde - ohne Anschaffung GPU gerechnet - bleiben 0,72 € über

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Zeqë

Sehr spannende Idee Pascal. Ich wünsche dir auf deinem Weg viel Erfolg :)

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Marko

Gerade erst den Blogeintrag gefunden. Sehr witzig. Ich mache das seit etwa März. Die Abwärme ziehe ich mir auf und mache damit Warmwasser. Ich habe eine zentrale Lüftung und habe, von vorher Altluft von ca 21-22°C, jetzt ca. 30°C. Also gemischte Luft aus Räumen und Miningrig. Der einzige Unterschied bei mir ist, das ich das Rig komplett durchlaufen lasse. Einfach weil ich ca. 20€ am Tag damit mache und nur maximal 7€ Strom beziehe wenn ich komplett Bezugsstrom hätte. Damit habe ich von vorher 66% Eigenverbrauch nun für das gesamte Jahr 84% Eigenverbrauch. Hab ein rig gebaut das ca. 1kW hat. Habe von den bisher vom Rig verbrauchten 6200kWh etwa ein Drittel mit PV beziehen können. Aber waren auch halt nur die guten Sonnenmonate. Jetzt in der Winter Zeit muss ich so gut wie alles beziehen. Ist mir aber egal weil ich ja immernoch ca. 13€ Gewinn mache. Eine PlugandPlay Variante wird es glaube ich nie geben. Hab da auch schon drüber nachgedacht. Ich glaube nur die Komponenten sind zu teuer als das man sie nur laufen lassen sollte wenn genügend Strom vom Dach kommt. Und ein Dauerbetrieb muss immer an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden. Und die Überwachung der Rigs muss auch gegeben sein. Das sollte der Anbieter dann auch übernehmen, wohl dann mit hiveos. Und wenn etwas ausfällt müsste man auch jemanden haben der vorbeikommt und sich das anschaut. Schön das auch andere auf die Idee gekommen sind ?

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Gabriela Bonin

Antwort von Pascal Arnold: Hallo Marko. Schön, hast du ähnliche Ideen. Ich sehe, dass insb. in Gebieten mit sehr geringen Rückspeisevergütungen ein hohes Interesse daran besteht. Grad im Kanton Aargau und Zürich gibt’s da «Dellen» - siehe auch Rückspeisevergütunskarte hier: https://www.vese.ch/pvtarif/ . Komplett durchlaufen hilft, das Rig hardwaretechnisch rasch zu amortisieren. Interessant wird dies noch mehr, wenn Solar- mit Industriestrom verbunden werden kann. Und hier auch mit ASICs – wobei das dann in allem (Lärm, Strombedarf, Abwärme) eine andere Dimension ist. Das Sizing «Solaranlage vs. Mininginstallation» ist effektiv nicht trivial. Es hilft natürlich, wenn grosse Solaranlagen zur Verfügung stehen. Aber es wird immer eine Mischrechnung sein – insb. Wir sind aktuell am 2. Prototypen im Bereich Plug&Play, der «BlueBox» dran – mehr sag ich noch nicht... Da im Winter durch andere Einstrahlungswinkel und Tageslänge wesentlich weniger Strom produziert werden kann. Ich freue mich jedenfalls bereits wieder auf die sonnenstarke Monate März und April ?.

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fho

Guten Tag Herr Arnold, finde das eine interessante Idee. Mir kamen beim Lesen zwei Fragen in den Sinn: 1.) Wäre es im Sinne einer weiteren Effizienzsteigerung möglich die (wahrsch. beträchtliche) Abwärme Ihres Rig wiederum zB für Warmwasser einzusetzen? 2.) Beim Lesen fand ich keinen Hinweis auf die Einberechnung der Kosten für ein Miningrig in die Amortisationsrechnung - könnten Sie mir hierzu zusätzliche Informationen geben? Ohne die Hardware einzubeziehen werden die Kosten ja lediglich abgewälzt. Besten Dank und freundliche Grüsse fho

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Gabriela Bonin

Antwort von Pascal Arnold: Hallo fho, vielen Dank. Gerne gehe ich auf Ihre zwei Punkte ein: 1.) Richtig, die Abwärme solcher Installationen ist beträchtlich, wobei die maximale Lufttemperatur (Ausgang) bei rund 35 - 40 Grad liegt. Bei ASCISs-Installationen kann dieser Wert rund 5 Grad höher liegen. Wichtig ist hier, dass es keine Stauwärme gibt - das heisst, dass stets Durchzug herrscht. In allen PoC-Anlagen führe ich die Abwärme ab. Wenn sich die Wärme kurzfristig nutzten lässt, beispielsweise zum Heizen grosser Industrieräumlichkeiten (Luft) oder Erwärmen von Wasser auf eine bestimmte Temperatur kann das durchaus sehr interessant sein, die Effizienz deutlich steigern. Das System dazu müsste entwickelt und erprobt werden. Hauptproblem wird sein, dass Mining eher kurzfristig (1-3 Jahre) geplant werden kann, Heizsysteme üblicherweise einen Lebenszyklus von 20-30 Jahren haben. Zudem ist in kleinen Installationen wie etwa EFH etwas Komplexität in der Miniaturisierung einzuplanen (das heisst: wie erziele ich in einer Kleinanlage Sommer wie Winter konstante Bedingungen/Resultate?). Dennoch, wenn der Invest hierfür tief ist, unbedingt prüfen! 2.) Abschreibungen werden im Beitrag nur am Rande gestreift. Ein sinnvolles/verlässliches Modell für Abschreibungen unter sehr dynamischen Bedingungen, wie dies im Mining von Natur aus der Fall ist, bin ich im Moment gerade am Erarbeiten. Möglich, dass ich dieses in einem weiteren Post veröffentliche. Bei Bedarf kann ich Ihnen Erkenntnisse dazu zustellen (Mein Kontakt siehe Linkedin). Beste Grüsse.

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