Das Bitcoin-Mining boomt seit 2013, als der erste ASIC veröffentlicht wurde. Die Hardwareeffizienz stieg von 1.200 J/TH auf nur noch 15 J/TH. Diese Fortschritte wurden durch verbesserte Chiptechnologie vorangetrieben, aber wir sind jetzt an der Grenze der Transistoren auf Siliziumbasis angelangt. Da weitere Effizienzgewinne stagnieren, muss der Fokus auf die Optimierung anderer Aspekte des Mining-Betriebs verlagert werden – insbesondere auf die Stromversorgung.
Die Verwendung von Dreiphasenstrom ist beim Bitcoin-Mining eine effizientere Alternative zu Einphasenstrom. Da immer mehr ASICs für Dreiphasen-Spannungseingänge ausgelegt sind, muss die zukünftige Mining-Infrastruktur ein einheitliches Dreiphasen-480-V-System übernehmen.
Dreiphasen- und Einphasenstrom verstehen
Um die Rolle des Dreiphasenstroms beim Bitcoin-Mining voll und ganz zu verstehen, ist es wichtig, zunächst einphasige und dreiphasige Stromsysteme zu verstehen.
In Wohngebieten wird am häufigsten einphasiger Strom verwendet. Das System besteht aus einem stromführenden und einem neutralen Leiter. Ein einphasiges Spannungssystem ist sinusförmig, liefert maximal Leistung und fällt dann während jedes Zyklus zweimal auf Null ab.
Stellen Sie sich vor, Sie schubsen jemanden auf einer Schaukel an. Die Schaukel bewegt sich vorwärts und kommt dann zurück. Sie erreicht eine bestimmte Höhe, sinkt dann wieder in die niedrigste Position und schubst dann erneut an.
Wie bei einer Schaukel haben einphasige Systeme Phasen, in denen sie maximale Leistung liefern, und dann wieder gar keine. Dies kann zu ineffizienten Stromsystemen führen, insbesondere wenn eine konstante Stromversorgung erforderlich ist. In Wohngebieten ist dieses Problem jedoch minimal. Bei anspruchsvollen Industriebetrieben wie dem Bitcoin-Mining wird es bedeutender.
Das Dreiphasensystem ist häufiger in industriellen oder gewerblichen Umgebungen anzutreffen. Drei stromführende Leitungen sorgen für eine konstante, zuverlässige Stromzufuhr.
Nehmen wir an, dass drei Personen die Schaukel in derselben Analogie anstoßen. Allerdings tut jeder von ihnen dies in einem anderen Tempo. Die Schaukel wird von einer Person angestoßen, als sie nach dem ersten Stoß langsamer wird. Eine andere Person schiebt die Schaukel dann ein Drittel durch, während die dritte Person zwei Drittel durchschiebt. Dies führt dazu, dass sich die Schaukel gleichmäßiger und sanfter bewegt, da der Winkel bei jedem Stoß unterschiedlich ist.
Ein Dreiphasensystem sorgt für eine ausgewogene und konstante Stromversorgung, was insbesondere bei stark beanspruchten Anwendungen wie etwa dem Bitcoin-Mining von Nutzen ist.
Entwicklung des Strombedarfs beim Bitcoin-Mining
Beim Bitcoin-Mining handelt es sich um eine relativ neue Technologie, und der Strombedarf hat in den letzten Jahren deutlich zugenommen.
Im Jahr 2013 wurde das Mining von Bitcoins hauptsächlich von CPUs oder GPUs durchgeführt. Der eigentliche Wendepunkt kam mit der Entwicklung von ASIC-Minern (Application-Specific Integrated Circuit), als das Bitcoin-Netzwerk wuchs und der Wettbewerb zunahm. Diese Geräte wurden speziell für den alleinigen Zweck des Minings von Bitcoins entwickelt. Ihre Effizienz und Leistung sind unübertroffen. Diese Maschinen benötigen mehr Strom, was zu Verbesserungen im Stromversorgungssystem geführt hat.
Der beste Miner im Jahr 2016 konnte 13 TH/s bei einer Leistung von rund 1.300 Watt berechnen. Obwohl diese Mining-Ausrüstung heute als ineffizient gilt, war sie damals aufgrund der geringen Konkurrenz in den Netzwerken rentabel. Institutionelle Miner verlassen sich heute auf Anlagen mit einem Leistungsbedarf von rund 3.510 Watt, um nennenswerte Gewinne zu erzielen.
Der Strombedarf von ASICs und der Hochleistungsbetrieb von Minern erhöhen den Bedarf an Dreiphasensystemen. Um den Energiebedarf dieser Branche zu decken, war es nur logisch, auf Dreiphasensysteme umzusteigen.
Bitcoin-Mining – 480 V, dreiphasig
Effizienz an erster Stelle
In Nordamerika, Südamerika und anderen Regionen ist 480-V-Dreiphasenstrom seit vielen Jahren Standard. Die weitverbreitete Verwendung von 480-V-Dreiphasenstrom ist auf die zahlreichen Vorteile zurückzuführen, die er in Bezug auf Effizienz, Kosteneinsparung und Skalierbarkeit bietet. Seine Konsistenz und Zuverlässigkeit machen ihn perfekt für Flotten und Betriebe, die eine längere Betriebszeit erfordern.
Die Fähigkeit des Dreiphasenstroms, höhere Leistungsdichten bereitzustellen, verringert den Energieverlust und stellt sicher, dass die Bergbauausrüstung mit optimaler Leistung arbeitet.
Ein Dreiphasensystem spart Ihnen außerdem Geld bei der elektrischen Infrastruktur. Die Installation und Wartung eines Dreiphasensystems ist billiger, da weniger Transformatoren erforderlich sind. Außerdem sind weniger Kabel und Spannungsstabilisierung erforderlich.
Um beispielsweise eine Last von 17,3 Kilowatt mit 208 V Dreiphasenspannung zu versorgen, bräuchten Sie 48 Ampere. Wenn die Last von einer 480-V-Quelle versorgt würde, läge der erforderliche Strom nur bei 24 Ampere. Diese Halbierung des Stroms reduziert nicht nur den Leistungsverlust, sondern minimiert auch den Bedarf an dickeren, teureren Kabeln.
Skalierbarkeit
Es ist wichtig, dass der Bergbaubetrieb erweitert werden kann, ohne dass die elektrische Infrastruktur überholt werden muss. Die hohe Verfügbarkeit von Systemen und Komponenten, die für 480-V-Dreiphasenstrom ausgelegt sind, erleichtert den Bergleuten die effiziente Skalierung ihres Betriebs.
In der Bitcoin-Mining-Branche gibt es einen wachsenden Trend zu ASICs, die dreiphasig sind. Mining-Anlagen, die mit einer dreiphasigen 480-V-Konfiguration konzipiert sind, beheben aktuelle Ineffizienzen und machen die Infrastruktur zukunftssicher. Auf diese Weise können Miner neuere Technologien nahtlos integrieren, die wahrscheinlich mit Blick auf die Dreiphasenkompatibilität konzipiert werden.
Die Tabelle zeigt, dass die Hydrokühlungstechnik und die Immersionskühlung die besten Methoden sind, um das Bitcoin-Mining zu skalieren und höhere Hashraten zu erreichen. Um bei einer höheren Rechenkapazität das gleiche Effizienzniveau aufrechtzuerhalten, ist eine dreiphasige Konfiguration erforderlich. Dies führt zu einem höheren Betriebsgewinn bei gleichem Gewinnprozentsatz.
Bitcoin-Mining mit Dreiphasenstrom
Planung und Umsetzung sind der Schlüssel für eine erfolgreiche Umstellung von einem Zweiphasensystem auf ein Dreiphasensystem. Dies sind die wichtigsten Schritte bei der Implementierung von Dreiphasenstrom im Bitcoin-Mining.
Abschätzen der benötigten Leistung
Zunächst müssen Sie den Energiebedarf Ihres Bergbaubetriebs ermitteln. Der erste Schritt besteht darin, den Gesamtenergieverbrauch aller Geräte in der Mine und die Kapazität des Systems zu berechnen.
Modernisierung der elektrischen Infrastruktur
Um die elektrische Infrastruktur auf ein Dreiphasensystem umzustellen, müssen möglicherweise neue Leistungsschalter, Transformatoren und Kabel installiert werden. Die Zusammenarbeit mit Elektroingenieuren ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass Ihre Installation alle Sicherheits- und gesetzlichen Anforderungen erfüllt.
Konfigurieren von ASIC-Minern für Dreiphasenstrom
Die meisten modernen ASIC-Miner sind für den Betrieb mit Dreiphasenstrom ausgelegt. Bei älteren Modellen sind möglicherweise Modifikationen erforderlich oder es muss ein Umrichter verwendet werden. Um die Effizienz zu optimieren, muss der Miner für den Betrieb mit Dreiphasenstrom konfiguriert werden.
Implementierung von Redundanz- und Backup-Systemen
Um einen unterbrechungsfreien Minenbetrieb zu gewährleisten, ist es wichtig, redundante Backup-Systeme zu implementieren. Die Installation von Backup-Generatoren und unterbrechungsfreien Stromversorgungen sowie redundanten Schaltkreisen kann vor Stromausfällen und Geräteausfällen schützen.
Überwachung und Wartung
Nach der Installation eines Dreiphasensystems ist es wichtig, diese Stromquelle kontinuierlich zu überwachen und zu warten, um eine optimale Leistung zu erzielen. Regelmäßige Inspektionen, Lastausgleich und proaktive Wartung sind alles Möglichkeiten, um Probleme zu erkennen und zu beheben, bevor sie sich negativ auf den Betrieb auswirken.
Lesen Sie auch unser Fazit.
Die Zukunft des Bitcoin-Minings liegt in der effektiven Nutzung von Energieressourcen. Die Bedeutung der Energiekonfiguration nimmt zu, da die Fortschritte der Chipprozessortechnologie an ihre Grenzen stoßen. Die Verwendung von Dreiphasenstromsystemen und insbesondere 480 V kann beim Bitcoin-Mining viele Vorteile bieten.
Die Bergbauindustrie kann ihren wachsenden Bedarf mit Dreiphasensystemen decken, da diese höhere Leistungsdichten, höhere Effizienz, geringere Infrastrukturkosten und Skalierbarkeit bieten. Die Implementierung eines solchen Stromsystems erfordert sorgfältige Planung, aber die Vorteile überwiegen alle Herausforderungen.
In der sich entwickelnden Bitcoin-Industrie kann die Einführung von Dreiphasenstrom zu einem profitableren und nachhaltigeren Betrieb beitragen. Mit der richtigen Infrastruktur können Miner das Potenzial ihrer Ausrüstung maximieren und mit der Konkurrenz im Bitcoin-Mining mithalten.
Christian Lucas ist der Stratege bei Bitdeer. Die von Christian Lucas geäußerten Meinungen sind ausschließlich seine eigenen und nicht die von BTC Inc. oder Bitcoin Magazine.
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Quelle: bitcoinmagazine.com
