Da ich hier in unterschiedlichen Bereichen in meinen Augen teils abenteuerliche Aussagen zum (PV-)Mining gelesen habe und a.h.S. teils auch gänzlich falsche Vorstellungen zur Rentabilität von Minern vorherrschen, versuche ich mich mal an einer (vereinfachten) Kalkulation.
Grundproblem bei EE-Mining:Jeder Miner hat definiert durch seine Effizienz und den lokalen (ggf. zeitlich abhängigen) Strompreis eine begrenzte Lebensdauer, innerhalb welcher mindestens die Anschaffungskosten amortisiert werden müssen. Der zentrale Interessenskonflikt besteht dabei in der Abwägung zwischen Auslastung vs. Strompreis.
Eine hohe Auslastung reduziert die Abschreibung der Anschaffungskosten pro Betriebsstunde, im Bereich hoher Auslastungen ist daher der Strompreis als Kostenfaktor dominant (spricht für neuere Miner). Überschüsse aus eigener PV oder allgemeiner EE aus Netzbezug können bei geringer Auslastung sehr günstig eingekauft werden, allerdings wird hier dann aufgrund der geringen Auslastung schnell die Abschreibung der Anschaffungskosten dominant (gut für alte miner). Je nach Effizienz [J/TH] und Anschaffungskosten [$/TH] sind Miner für unterschiedliche Einsatzszenarien geeignet, je nach Stromangebot sind für einzelne Miner unterschiedliche Betriebspunkte (under- vs. overclocking) interessant.
Herausforderungen/Vereinfachungen:- Die Entwicklung der Hashrate im Netzwerk ist nicht vorhersagbar. Es werden daher aktuell Mining rewards von 2.500 sats/TH pro Monat angenommen (
Quelle), welche monatlich um -5% abnehmen.
- Die Entwicklung des BTC-Preises ist nicht vorhersagbar, es wird daher ein Vergleich mit BTC-Hodl angestellt, sprich um Investitionen und laufende Kosten in $ begleichen zu können müssen BTC zum aktuellen Kurs (1BTC = $100k) verkauft werden.
Photovoltaik - Anschaffungskosten werden mit $250/kWp angenommen (sehr optimistisch, günstiges Balkonkraftwerk+Wechselrichter ohne Montage/-zubehör, Dachanlage eher 2-3x teurer)
- Ertrag werden mit 1.000 kWh p.a. angenommen, bei einer Lebensdauer von 25y ergibt sich damit ein Stromentstehungspreis von $0,01 bei durchschnittlich ~10% Auslastung
Speicher- Anschaffungskosten werden mit $250/kWh angenommen (sehr optimistisch, günstige DIY-Lösung inkl. Zellen-Recycling, Kauflösung 3-5x teurer)
Beispiele:1. Bitaxe & Co:Wenn ich mir einen Bitaxe Gamma anschaue, dann kostet alleine der BM1370 Chip ~$50/TH, der komplette Bitaxe schnell bei >$100/TH. Schaue im mir das Integral von 0.95^x an, ist das IMMER kleiner als 20 (
Quelle), d.h. die rewards bleiben unter 20x2.500=50.000 sats. Selbst bei Stromkosten von 0 und Betriebszeiten von 100 Jahren sind Lottominer mit derartigen Anschaffungskosten
IMMER, IMMER, IMMER unrentabel! Das sind reine Bildungsprojekte...
EDIT: bei den Nachfolgenden Berechnungen ist mir glaube ein Gravierender Fehler unterlaufen.
Ich habe gerechnet 11J = 11Ws /3600 (s->h) x24h x30d = 2,2 (gedacht 2,2kWh)
Richtig wäre aber: 11 W = 11W /1000 (W->kW) x24h/d x30d = 7,92 kWh (also Faktor 3,6 höher)
Die ohnehin schon nicht sehr rosigen Zahlen werden damit noch ungünstiger!
Die Nutzungsdauer der Miner reduziert sich jeweils um 25!!! Monate (0,95^25 = 0,277 = 1/3,6) 2. S21 XP Hydro:Aktuell glaube ich das nonplusultra in Sachen Effizienz mit ~11 J/T aber auch Anschaffungskosten von ~$30/TH. Dabei entsprechen 11 J = 11 Ws etwa
2,2kWh 7,92kWh pro Monat und TH. Bei $0,01 / kWh Stromkosten ergäbe sich eine Lebensdauer von
74,4 49,4 Monaten: 0,95^49,4 = 0,0792 = 7,92 x 0,01. Bei $0,03 wären es
53 28 Monate, bei $0,05 nur
43 18 Monate.
Eine Uptime von 100% unterstellt erhielte man:
Integral (0.95^x - 0.01) von 0..
75 50 =
18,33 17,5 * 2.500 sats =
~$45 $43/TH
Integral (0.95^x - 0.03) von 0..
53 28 =
16,62 14 * 2.500 sats =
~$42 $35/TH
Integral (0,95^x - 0.05) von 0..
43 18 =
15,20 10,85 * 2.500 sats =
~$38 $27/TH
Das ergibt notwendige Auslastungen von ~
66% 70% bei $0,01/kWh, ~
72% 86% bei $0,03/kWh
oder ~79% bei $0,05/kWh um überhaupt einen ROI zu erreichen. Da brauchen wir über erneuerbare nicht reden.
3. S21 Pro:Das gleiche nochmal mit einer Effizienz von ~15 J/T und Anschaffungskosten von ~$20/TH. Dabei entsprechen 15 J/TH etwa
310,8kWh pro Monat und TH. Bei $0,01 / kWh Stromkosten ergäbe sich eine Lebensdauer von
68,4 43,4 Monaten bei $0,03 wären es
47 22 Monate, bei $0,05 nur
37 12 Monate.
Eine Uptime von 100% unterstellt erhielte man:
Integral (0.95^x - 0.01) von 0..
68 43 =
18,22 16,92 * 2.500 sats = ~
$46 $42/TH
Integral (0.95^x - 0.03) von 0..
47 22 =
16,34 12,53 * 2.500 sats = ~
$41 $31/TH
Integral (0,95^x - 0.05) von 0..
37 12 =
14,72 8,36 * 2.500 sats = ~
$37 $21/TH
Das ergibt notwendige Auslastungen von ~
43% 48% bei $0,01/kWh, ~
49% 65% bei $0,03/kWh oder ~
54% 95% bei $0,05/kWh um überhaupt einen ROI zu erreichen. Auch das ist a.h.S. mit erneuerbaren noch unrealistisch
4. S19J Pro:Hier verweise ich mal auf meine
persönlichen Erfahrungen und betrachte zwei Fälle: default mit Effizienz von 29,5 J/TH und Anschaffungskosten $6,66/TH bzw. underclocking (mit gute Kühlung) mit Effizienz von ~20 J/T und Anschaffungskosten von ~$10/TH.
Dabei entsprechen 29,5 J/TH etwa
6 21,24kWh pro Monat und TH und 20 J/TH etwa
4 14,4kWh pro Monat und TH.
Im default mode ergäbe sich bei $0,01 / kWh Stromkosten eine Lebensdauer von
55 30 Monaten bei $0,03 wären es
34 9 Monate,
bei $0,05 nur 24 Monate. Eine Uptime von 100% unterstellt erhielte man:
Integral (0.95^x - 0.01) von 0..
55 30 =
17,79 15 * 2.500 sats = ~
$44 $37/TH
Integral (0.95^x - 0.03) von 0..
34 9 =
15,07 6,94 * 2.500 sats = ~
$38 $17/TH
Integral (0,95^x - 0.05) von 0..24 = 12,60 * 2.500 sats = ~$32/THDas ergibt notwendige Auslastungen von ~
15% 18% bei $0,01/kWh, ~
18% 39% bei $0,03/kWh
oder ~21% bei $0,05/kWh um überhaupt einen ROI zu erreichen. Damit kommen wir so langsam in die Region wo PV-Mining Sinn ergibt, wobei auch da andere Anwendungsfälle (Strom einspeisen) vermutlich einfacher und sinnvoller wären.
Im underclocking mode ergäbe sich bei $0,01 / kWh Stromkosten eine Lebensdauer von
63 38 Monaten bei $0,03 wären es
42 17 Monate, bei $0,05 nur
32 7 Monate.
Eine Uptime von 100% unterstellt erhielte man:
Integral (0.95^x - 0.01) von 0..
63 38 =
18,10 16,34 * 2.500 sats = ~
$45 $41/TH
Integral (0.95^x - 0.03) von 0..
42 17 =
15,78 10,83 * 2.500 sats = ~
$39 $27/TH
Integral (0,95^x - 0.05) von 0..
32 7 =
14,12 5,53 * 2.500 sats = ~
$35 $14/TH
Das ergibt notwendige Auslastungen von ~
23% 25% bei $0,01/kWh, ~
26% 37% bei $0,03/kWh oder ~
31% 71% bei $0,05/kWh um überhaupt einen ROI zu erreichen. Spannend hier zu sehen ist, dass der vermeintlich "bessere" Betriebspunkt bei höherer Effizienz defacto zu einer verringerten Wirtschaftlichkeit aufgrund höherer Anschaffungskosten /TH führt (und somit höherer Auslastung bedarf). Im Realbetrieb hätte man wohl am ehesten eine Mischkalkulation je nach Stromangebot und daher wohl aus beiden Betriebspunkten eher die Vorteile.
5. S9Vermutlich hat die kaum noch einer in Betrieb, bei einer Effizienz mit ~100 J/T und Anschaffungskosten von ~$5/TH. Dabei entsprechen die 100 J etwa
2072kWh pro Monat und TH. Bei $0,01 / kWh Stromkosten ergäbe sich eine Lebensdauer von
32 7 Monaten, bei $0,03
wären es 10 Monate, und bei $0,05 wäre es von Beginn an unrentabel.
Integral (0.95^x - 0.01) von 0..
32 7 =
15,40 5,8 * 2.500 sats = ~
$39 $15/TH
Integral (0.95^x - 0.03) von 0..10 = 7,52 * 2.500 sats = ~$19/THDas ergibt notwendige Auslastungen von ~
13% 33% bei $0,01/kWh
, ~26% bei $0,03/kWh um überhaupt einen ROI zu erreichen.
FAZIT:Mit PV alleine und einer einfachen Rechnung der Stromentstehungskosten (Anschaffungskosten / erzeugte kWh über die Lebensdauer) kommt man wohl nicht in den profitablen Bereich. Berücksichtigt man, dass (je nach Angebot und Nachfrage) nicht jede erzeugte kWh gleich viel wert ist, kann man sich das ganze wohl schön rechnen. Allerdings nur bei den älteren Minern, bei aktuellen Asics greifen sich die Hersteller zu viel von der Marge ab, da bleibt nix übrig. Das dürfte auch die am weitesten verbreitete Fehleinschätzung sein.
Berücksichtigt man dann noch die Opportunitätskosten (also den Vergleich zur Einspeisung) dann kann BTC-Mining dagegen nicht anstinken.
Speicher - sinnvoll oder nicht? Die einfache Antwort: Nein!
Mit 15kWp erzeugt man an einem sonnigen Hochsommertag vielleicht 100 kWh Strom (Vereinfachung: 16h Stromerzeugung mit "Dreiecksverlauf", Start um 5:00 bei 0kW linearer Anstieg auf 0,85*15kW um 13:00 und linearer Abfall wieder auf 0kW bis 21:00).
Um den Mittagspeak in Hashrate umzusetzen braucht man 4x S19j Pro (leichtes OC, vielleicht 110 TH jeweils). Anschaffungskosten pro kW verbrauchte Spitzenlast sind dann ~ 4x $750 / 12,75kW = $235/kW. Die Auslastung über den Tag beträgt ~33%
Um auf 3x Miner reduzieren zu können, müsste man den Mittagspeak (Start um 10:30 bei ~9.5kW linearer Anstieg auf 12.75kW um 13:00 und linearer Abfall wieder auf ~9.5kW bis 14:30, Summe ~5kWh) einspeichern. Der 5kWh kostet aber ~$1.250 um einen $750 Miner einzusparen, ergo unrentabel.
Um auf 2x Miner zu kommen müsste man einen noch größeren Mittagspeak (Start um 9:00 bei 6.375kW linearer Anstieg auf 12.75kW um 13:00 und linearer Abfall wieder auf 6.375kW bis 17:00, Summe ~25kWh) einspeichern, was das Verhältnis $6.250 vs. $1.500 noch verschlechtert.
Nur für das Mining lohnt ein Speicher also nicht.
Hat man für seinen Alltagsverbrauch ohnehin einen Speicher, reduziert dieser im Sommer die zu verbrauchende Spitzenlast. Andererseits wird man wohl dann aber wohl auch im Frühjahr/Herbst den Alltagsstrom abzwacken, sprich das "Nutzungsdreieck" verkleinert sich von vielleicht März-November auf April-Oktober. Da im Frühjahr/Herbst aufgrund geringerer Produktion tendenziell mehr Strom (anteilig) eingespeichert wird, dürfte das für die Auslastung der Miner auch eher nachteilig sein (hab das jetzt aber nicht im Detail ausgerechnet).
Soviel fürs erste, gerne mal auf Denkfehler überprüfen, die Plausibilität ist a.h.S. vorhanden. Ich freue mich auf die Diskussion die ich damit vielleicht lostrete (denn die Versteckte Botschaft ist ja, dass wir mehr Wettbewerb/Konkurrenz unter den Asic-Herstellern brauchen um BTC-Mining zukünftig auf EE abzustützen und damit dezentral zu halten bzw. wieder werden zu lassen)