Temperatur und Effizienz – warum kühle Chips weniger Strom brauchen
Derselbe Miner braucht bei warmen Chips deutlich mehr Strom für dieselbe Hashrate. Was eine Messung am Antminer S19j Pro zeigt, was die Datenblätter von S21 und Whatsminer dazu sagen und wie du die Temperatur senkst.
Die Effizienz im Datenblatt gilt für eine bestimmte Temperatur. Läuft das Gerät wärmer, braucht es mehr Strom für dieselbe Rechenleistung.
Die Messung
Braiins hat das 2021 am Antminer S19j Pro gemessen, bei fester Frequenz (550 MHz) und fester Spannung (13,5 V), mit dem Stromverbrauch an der Steckdose. Die Temperaturen sind am Hashboard gemessen, nicht im Raum:
- bei 20 °C: 2,5 kW, das entspricht 24 J/TH
- bei 75 °C: 3,55 kW, das entspricht 34 J/TH
Die Hashrate war in beiden Fällen gleich; die Werte in J/TH rechnet Braiins mit den 104 TH/s ab Werk. Der Unterschied von gut 40 % entsteht allein durch die Temperatur.
Warum das so ist
Braiins nennt die Ursache nicht. Die übliche Erklärung aus der Halbleitertechnik: Ein Chip verliert Strom auch dort, wo er gerade nicht schaltet. Diese Leckströme steigen mit der Temperatur stark an. Sie tragen nichts zur Hashrate bei und werden vollständig zu Wärme, die wiederum abgeführt werden muss.
Braiins stellt den Effekt bei der S19-Generation deutlicher fest als beim S9 und bei der S17-Generation. Für die S21-Serie und aktuelle Whatsminer kennen wir keine vergleichbare veröffentlichte Messung; das Prinzip ist dasselbe.
Was im Datenblatt steht
- Antminer S21: Bitmain nennt 17,5 J/TH bei 25 °C Umgebungstemperatur. Betrieben werden darf das Gerät bis 45 °C, die Effizienz aus dem Datenblatt erreicht es dort nicht.
- Whatsminer M60S: MicroBT nennt 18,5 J/TH bei 25 °C mit einer Toleranz von ±5 % und einen Betriebsbereich von −5 bis 35 °C.
Die zulässige Höchsttemperatur sagt also nur, bis wohin das Gerät läuft. Sie sagt nichts darüber, was es dort verbraucht.
Was das in Geld bedeutet
Ein Gerät, das statt 3,5 kW dauerhaft 3,8 kW zieht, verbraucht im Jahr rund 2.600 kWh mehr, ohne einen Hash zusätzlich zu liefern. Bei knapper Marge ist das der Unterschied zwischen Gewinn und Verlust.
So senkst du die Temperatur
- Zuluft kühl halten. Warme Abluft darf nicht zurück zur Ansaugseite gelangen. Trenne Kalt- und Warmseite baulich.
- Lüfter höher drehen lassen. Der Mehrverbrauch der Lüfter ist klein gegen die Ersparnis an den Chips. Es wird allerdings lauter.
- Kühlkörper sauber halten. Staub wirkt wie eine Dämmschicht.
- Autotuning bei kühlem Gerät. Braiins OS stellt die Lüfter während des Einmessens deshalb auf volle Drehzahl.
- Bei Hydro den Zulauf niedrig halten, soweit dein Wärmeabnehmer es erlaubt.
Der Zielkonflikt bei der Wärmenutzung
Wer mit dem Miner heizt, will warmes Wasser. Warmes Wasser bedeutet warme Chips und damit mehr Strom je Terahash. Für die Wärmebilanz ist das kein Verlust, denn der zusätzliche Strom kommt als Wärme im Heizkreis an. Für den Mining-Ertrag ist es einer. Wähle die Vorlauftemperatur deshalb so niedrig, wie deine Heizung es zulässt.
Quellen
- Braiins: Einfluss der Temperatur auf die Effizienz des Antminer S19, 2021
- Rosselló u. a.: A Fast Concurrent Power-Thermal Model for Sub-100nm Digital ICs, zur Temperaturabhängigkeit der Leckleistung
- Bitmain: Antminer S21, technische Daten
- MicroBT: Whatsminer M60S, Handbuch (PDF)
Stand: Oktober 2026.