So halten Sie die Stromkosten beim Bitcoin-Mining im Griff

Das Bitcoin-Mining kann äußerst profitabel sein, ist jedoch auch mit erheblichen Betriebskosten verbunden, insbesondere durch den Stromverbrauch. Da Mining-Rigs für einen effizienten Betrieb viel Strom benötigen, ist die Steuerung der Stromkosten entscheidend für die Aufrechterhaltung der Rentabilität. In diesem Artikel werden verschiedene Strategien und Insights dazu vorgestellt, wie sich die Stromkosten beim Bitcoin-Mining steuern und senken lassen.

Den Stromverbrauch von Mining-Rigs verstehen

Bitcoin-Mining-Rigs laufen ununterbrochen und führen komplexe Berechnungen durch, was viel Strom verbraucht. Um zu verstehen, wohin der Strom tatsächlich fließt, sollten Sie sich die Hauptkomponenten eines Rigs und deren Zusammenspiel ansehen. Nehmen wir als Beispiel den SEALMINER A3 Pro. Seine Leistungsaufnahme stammt aus drei Hauptkomponenten: den ASIC-Chips, dem Netzteil (PSU) und dem Kühlsystem.

ASIC-Chips

ASICs (anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise) sind das Herzstück jeder Mining-Anlage. Sie wurden speziell für die Ausführung von SHA-256 entwickelt, dem Algorithmus hinter Bitcoin (sowie BCH und BSV). Bei Standardeinstellung liefert der A3 Pro Air 290 TH/s und nimmt 3.625 Watt (W) auf. Mit anderen Worten: Er verbraucht pro Sekunde 3.625 Joule Energie.

Die Effizienz wird in Joule pro Terahash (J/TH) gemessen. Der A3 Pro Air hat bei einer Umgebungstemperatur von 25 °C einen Wirkungsgrad von 12,5 J/TH, was bedeutet, dass er pro Terahash 12,5 Joule verbraucht oder etwa 12,5 W pro TH/s Hashrate. Je nach Konfiguration liegt die Hashrate zwischen 260 und 320 TH/s und die Leistungsaufnahme zwischen 3.250 und 4.000 W.

Netzteil

Das Netzteil wandelt Wechselstrom aus dem Stromnetz in den von den Hashboards benötigten Gleichstrom um und hält dabei Spannung und Stromstärke stabil. Laut Bitdeer verwendet die A3-Serie hocheffiziente Netzteile mit einem Wirkungsgrad von bis zu 97 %. Bei diesem Wirkungsgrad gehen etwa 3 % der Eingangsleistung – das sind bei einer Anlage mit 3.625 W etwa 110 W – während der Umwandlung als Wärme verloren.

Der A3 Pro Air akzeptiert 220–277 VAC bei 50 oder 60 Hz und ist somit mit den meisten industriellen und gewerblichen Stromversorgungssystemen kompatibel. Der Anschluss erfolgt über einen PA45-4P-S-Stromstecker. Die maximale Eingangsleistung beträgt 4.400 W, der maximale Eingangsstrom 27 Ampere (A).

Dieser Spielraum ist wichtig, wenn Sie Ihre elektrische Installation planen. Bei seiner Standardleistung von 3.625 W zieht die Anlage bei 220 V etwa 16,5 A, aber Ihre Sicherungen, Kabel und PDUs sollten für die maximalen 27 A ausgelegt sein, zuzüglich der von Ihren örtlichen elektrischen Vorschriften geforderten Sicherheitsmarge für die Dauerlast.

Kühlsystem

Mining-Rigs geben bei Volllast viel Wärme ab, daher ist eine effektive Kühlung unerlässlich. Das A3 Pro Air ist luftgekühlt: Lüfter saugen kühle Luft an und blasen heiße Luft ab. Es ist für den Betrieb bei Temperaturen von -20 °C bis 45 °C, bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 10 % bis 90 % (nicht kondensierend) und in Höhenlagen bis zu 2.000 Metern ausgelegt, wobei die zulässige Betriebstemperatur in höheren Lagen sinkt. Ein guter Luftstrom verhindert eine Überhitzung des Systems, was sowohl die Stabilität als auch die Lebensdauer der Hardware gewährleistet.

Alles zusammen

Die Nennleistung des A3 Pro Air von 3.625 W entspricht der Gesamtstromaufnahme des Rigs an der Steckdose. Der Löwenanteil davon entfällt auf die ASIC-Chips, der Rest deckt Umwandlungsverluste des Netzteils, Lüfter und Steuerelektronik ab. Die Kühlung und Stromverteilung vor Ort erhöhen die Last zusätzlich. Durch die Wahl effizienter Netzteile und die Optimierung des Luftstroms oder – wo sinnvoll – den Umstieg auf Wasserkühlung lässt sich die Gesamteffizienz noch weiter steigern.

So senken Sie den Stromverbrauch Ihres Rigs

Auswahl energieeffizienter Hardware

ASICs vs. GPUs

Bei der Auswahl der Hardware stehen ASICs und GPUs als zwei Hauptoptionen zur Wahl. GPUs waren einst die wichtigste Mining-Ausrüstung, doch ASICs bieten mittlerweile eine überlegene Energieeffizienz. Die neueste Generation von GPUs weist in der Regel eine bessere Energieeffizienz auf. Wenn Sie mehrere GPUs für das Mining einsetzen, stellen Sie sicher, dass die Einstellungen jeder einzelnen GPU optimiert sind, um den Gesamtstromverbrauch zu senken. ASICs sind speziell für das Mining entwickelte Hardware, die Allzweck-GPUs in Bezug auf Leistung und Energieeffizienz übertrifft. Dank ihres effizienten Designs können ASICs bei gleichem Stromverbrauch höhere Hash-Raten (Rechenleistung) liefern, wodurch die Stromkosten pro Einheit Rechenleistung deutlich gesenkt werden. Anhand der Gerätespezifikationen können Sie Modelle mit geringem Stromverbrauch und hohen Hash-Raten auswählen.

Auswahl des richtigen Netzteils (PSU)

Der Wirkungsgrad des Netzteils hat einen erheblichen Einfluss auf den Gesamtstromverbrauch. Hocheffiziente Netzteile wandeln mehr Strom in nutzbare Energie für die Geräte um, anstatt ihn als Wärme zu verschwenden. 80 PLUS-zertifizierte Netzteile weisen einen höheren Wirkungsgrad auf und werden in die Kategorien Platin, Gold, Silber und Bronze eingeteilt. Platin- und Gold-Netzteile weisen auch unter Last nur geringe Energieverluste auf. Wir können den gesamten Strombedarf berechnen und sicherstellen, dass die Nennleistung des Netzteils den Bedarf leicht übersteigt, um eine Überlastung zu vermeiden. Darüber hinaus kann die Wahl modularer Netzteile das Kabelgewirr reduzieren, den Luftstrom verbessern und somit den Kühlbedarf senken.

Optimierung der Softwareeinstellungen

Übertaktung und Untertaktung sind die wichtigsten Methoden zur Anpassung der Geräteleistung und des Energieverbrauchs beim Mining.

• Übertaktung: Durch die Erhöhung der Taktrate von GPUs oder ASICs lässt sich deren Rechenleistung (Hash-Rate) steigern. Dies führt jedoch auch zu einem höheren Stromverbrauch und einer höheren Wärmeabgabe, was möglicherweise zu einer Überhitzung oder Beschädigung der Hardware führen kann. Mithilfe von Software können Sie die Taktrate schrittweise erhöhen, die Gerätetemperatur und -leistung überwachen und ein Gleichgewicht zwischen Leistungssteigerung und Energieverbrauch finden. Stellen Sie eine ausreichende Kühlung sicher, um eine Überhitzung zu verhindern.
• Untertaktung: Durch die Verringerung der Taktrate lassen sich Stromverbrauch und Wärmeabgabe senken. Obwohl dadurch die Hash-Rate sinkt, ist dies eine effektive Methode, wenn die Stromkosten hoch sind oder die Kühlung des Geräts unzureichend ist. Ebenso können Sie Verwaltungssoftware wie MiningSentry nutzen, um die Taktrate schrittweise zu senken und deren Auswirkungen auf die Hash-Rate und den Stromverbrauch zu überwachen. Bei einigen ASIC-Geräten lassen sich die Stromverbrauchsmodi durch Firmware-Updates oder Einstellungen anpassen, um ein Mining mit geringem Stromverbrauch zu erreichen.

Wir können die Konfiguration der Mining-Software im Hinblick auf Energieoptimierung in Betracht ziehen. Viele Mining-Programme ermöglichen es Benutzern, die Spannung und die Taktrate des Geräts anzupassen, um die Energieeffizienz zu optimieren. So kann beispielsweise eine Verringerung der Spannung den Stromverbrauch senken, während gleichzeitig eine hohe Hash-Rate beibehalten wird. Informieren Sie sich und wählen Sie eine Mining-Software aus, die zu Ihrer Hardware und Ihren Zielen passt, und nutzen Sie dann deren erweiterte Einstellungen, um Spannung und Taktrate für eine optimale Leistung fein abzustimmen.

Viele Hersteller von Mining-Software und -Hardware stellen voreingestellte Konfigurationsdateien zur Verfügung, die für bestimmte Bedingungen optimiert sind, um die beste Energieeffizienz zu erzielen. Schauen Sie im Handbuch der Mining-Software nach, wählen Sie geeignete voreingestellte Konfigurationsdateien aus und passen Sie diese entsprechend Ihren spezifischen Anforderungen an. Wählen Sie beispielsweise in Regionen mit hohen Stromkosten Energiesparmodi.

Auswahl effektiver Kühlungslösungen

Luftkühlung

Bei der Luftkühlung, der gängigsten Methode, werden Lüfter und Kühlkörper eingesetzt, um Wärme abzuführen und die Temperatur der Geräte zu senken. Lüfter saugen kühle Luft an und blasen heiße Luft ab, während Kühlkörper die Oberfläche des Geräts vergrößern, um die Wärmeableitung zu unterstützen. Eine regelmäßige Reinigung ist erforderlich, um Staubansammlungen zu verhindern. Ordnen Sie die Geräte so an, dass ein guter Luftstrom gewährleistet ist.

Wasserkühlung

Die Wasserkühlung ist effizienter als die Luftkühlung und eignet sich für Mining-Standorte mit hoher Geräte-Dichte. Kühlflüssigkeit zirkuliert durch Rohrleitungen, transportiert die Wärme von den Geräten ab und gibt sie über Kühler ab. Stellen Sie bei der Installation von Wasserkühlsystemen sicher, dass alle Anschlüsse dicht sind, und überprüfen Sie regelmäßig den Kühlflüssigkeitsstand. Wählen Sie für Ihre Geräte geeignete Wasserkühlungssätze aus und passen Sie die Positionen der Kühler sowie die Lüfterdrehzahlen an die Umgebungsbedingungen an.

Ölbadkühlung

Die Ölbadkühlung ist eine effizientere Methode, die sich besonders für trockene Regionen eignet. Dabei wird Kühlöl zur Wärmeübertragung genutzt, die anschließend über externe Kühltürme abgegeben wird. Im Vergleich zu anderen Kühllösungen kann die Ölbadkühlung Störungen durch Staub und statische Verluste verhindern, wodurch die Lebensdauer der Maschine verlängert, der Geräuschpegel gesenkt und die Betriebsbedingungen am Bergbaustandort verbessert werden.

Verwaltung von Strom und Stromquellen

Bergbau außerhalb der Spitzenzeiten

In vielen Regionen sind die Strompreise außerhalb der Spitzenzeiten niedriger, typischerweise spät in der Nacht oder früh am Morgen. In Texas kann es zwischen 1 und 4 Uhr morgens sogar zu negativen Strompreisen kommen, wodurch sich die Stromkosten durch Mining in diesen Zeiträumen senken lassen. Legen Sie mit der Funktion von MiningSentry Mining-Zeiten außerhalb der Spitzenzeiten fest, um sicherzustellen, dass die Geräte automatisch in diesen Zeiträumen starten und so die Kosteneffizienz maximieren.

Automatisierung von Zeitplänen

Nutzen Sie Automatisierungstools, um Mining-Aktivitäten basierend auf voreingestellten Strompreisbedingungen anzupassen. Mining-Management-Software wie MiningSentry kann den Betrieb während Spitzenzeiten automatisch anhand von Strompreis-Schwellenwerten unterbrechen und so die Stromkosten ausgleichen. Im Vergleich zum manuellen Betrieb ist die Software zeitnaher, effektiver und bequemer.

Auswahl eines guten Stromanbieters

Suchen Sie nach Stromanbietern, die wettbewerbsfähige Preise und hochwertige Dienstleistungen anbieten, um die Stromkosten deutlich zu senken. Vergleichen Sie Preise und Vertragsbedingungen mehrerer Anbieter und wählen Sie die beste Lösung für Ihre Mining-Anforderungen. Ziehen Sie langfristige Verträge und Mengenrabatte in Betracht, um die Kosten weiter zu senken.

Investition in Solarmodule

Solarenergie ist eine erneuerbare Energiequelle, die langfristig die Stromkosten senken und die Abhängigkeit vom Stromnetz verringern kann. Viele große Rechenzentren ziehen mittlerweile den Einsatz von Solarmodulen in Betracht, um Sonnenenergie in Strom für Mining-Geräte umzuwandeln. Diese Investition erfordert jedoch eine Bewertung der Anschaffungskosten und der langfristigen Rendite der Solarenergieanlage sowie die Berechnung der Amortisationszeit. Wählen Sie geeignete Solarmodule und Wechselrichter aus, um sicherzustellen, dass das System den Strombedarf der Mining-Geräte decken kann. Kombinieren Sie diese mit Batteriespeichersystemen, um eine kontinuierliche Stromversorgung während der Nacht oder an bewölkten Tagen zu gewährleisten. Erfahren Sie hier mehr über Mining und die Umwelt.

Durch die Umsetzung der oben beschriebenen detaillierten Strategien und Methoden können Sie den Stromverbrauch von Bitcoin-Mining-Geräten effektiv senken, wodurch sich die Betriebskosten verringern und die Rentabilität des Minings steigt. Lesen Sie unseren Leitfaden zur Wartung von Mining-Rigs und erfahren Sie, wie Sie Ihr Rig instand halten.

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