Johors Rechenzentrumsboom trifft auf Wasserknappheit

Eine riskante Wette auf KI trifft auf fragile Wasserversorgungssysteme

Johor entwickelt sich rasant zu einem zentralen Knotenpunkt der globalen KI-Wirtschaft. Überall im Bundesstaat entstehen neue Campusprojekte, unterstützt von Microsoft, Nvidia, ByteDance und anderen Branchenriesen. Sie versprechen Milliardeninvestitionen und ein neues digitales Rückgrat für Südostasien. Dieses Versprechen kollidiert nun mit einer grundlegenden Dienstleistung, die für den Alltag entscheidend ist: der zuverlässigen Versorgung von Haushalten und Unternehmen mit sauberem Wasser.

Für viele Einwohner wurde der Konflikt spürbar, als eine Verschmutzung des Johor-Flusses die Stilllegung mehrerer Wasseraufbereitungsanlagen erzwang und die Versorgung in weiten Teilen des Bundesstaats unterbrach. Es hagelte Beschwerden, als die Wasserhähne trocken blieben oder nur noch tröpfelten. Für Menschen wie den 35-jährigen Einwohner Johors Muhammad Azrien Mohammad Ali ist die Wachstumsgeschichte auch eine persönliche Angelegenheit.

Als er über die jüngsten Erfahrungen des betroffenen Einwohners sprach, schilderte er die Ängste, die solche Unterbrechungen des Alltags auslösen.

Dieses Jahr habe ich drei Unterbrechungen der Wasserversorgung erlebt. Wasser gibt es zwar, aber der Druck ist jetzt niedriger als früher.

Diese Unterbrechungen fielen in eine Zeit, in der Investoren den Ausbau der Rechenzentren im Bundesstaat beschleunigten. Die Branche ist rund um die Uhr in Betrieb und braucht eine stetige Wasserversorgung, um Server zu kühlen. Zusammen mit dem Dürrerisiko und veralteten Leitungen ist dieser Bedarf zu einem Engpass geworden, der bestimmen könnte, wie weit und wie schnell Johors digitale Ambitionen vorankommen.

Warum Rechenzentren so viel Wasser verbrauchen

Moderne Rechenzentren bündeln Tausende Server in streng klimatisierten Räumen. Prozessoren erzeugen bei der Berechnung Wärme, die Betreiber kontinuierlich abführen müssen, damit die Geräte innerhalb sicherer Temperaturgrenzen bleiben. Herkömmliche Anlagen leiten kühle Luft über die heißen Server und führen die erwärmte Luft anschließend mithilfe von Kältemaschinen und Kühltürmen ab oder im Kreislauf zurück. Viele große Standorte nutzen Verdunstungskühlung, weil Wasser Wärme sehr gut aufnimmt. Das senkt im Vergleich zu reinen Luftkühlsystemen den Stromverbrauch, benötigt aber Wasser.

Branchenübliche Faustregeln veranschaulichen die benötigten Mengen. Eine einzelne Anlage mit 100 Megawatt kann für die Kühlung täglich rund 4,2 Millionen Liter Wasser verbrauchen. Das entspricht ungefähr dem Tagesbedarf einer Kleinstadt mit etwa 10.000 Einwohnern. Mit der Zunahme KI-bezogener Arbeitslasten werden Chips heißer und dichte Serverracks verbreiteter, was die Kühlung zusätzlich erschwert. So entsteht eine stetige Belastung der lokalen Wassernetze, häufig zulasten derselben Trinkwasservorräte, auf die auch die Haushalte angewiesen sind.

Ingenieure messen die Effizienz anhand zweier Kennzahlen. Die Power Usage Effectiveness (PUE) setzt den Gesamtstromverbrauch einer Anlage ins Verhältnis zur Energie, die tatsächlich die Server erreicht. Die Water Usage Effectiveness (WUE) misst, wie viele Liter Wasser für den stabilen Betrieb der Rechenlasten verbraucht werden. Die Vorgaben in Johor verlangen von den Betreibern inzwischen strengere PUE- und WUE-Werte. Damit soll der Bedarf sowohl im Stromnetz als auch am Wasserhahn gesenkt und Unternehmen sollen zu Konstruktionen angeregt werden, die den Wasserverbrauch verringern, etwa geschlossene Kreislaufsysteme oder Flüssigkeitskühlung.

Woher ein Rechenzentrum sein Wasser bezieht, ist ebenso wichtig wie die verbrauchte Menge. Die Entnahme von aufbereitetem Wasser kann öffentliche Netze bei Trockenperioden oder Verschmutzungen belasten. Der Wechsel zu Trinkwasser-Alternativen wie aufbereitetem Abwasser oder vor Ort behandeltem Flusswasser entlastet die Haushalte und kann den Serverbetrieb aufrechterhalten, wenn die öffentliche Versorgung unterbrochen ist.

Johors Boom in Zahlen

Der Ausbau hat sich in ungewöhnlichem Tempo beschleunigt. Innerhalb weniger Jahre entwickelte sich Johor von einem Standort mit wenigen Anlagen zu einem Bundesstaat mit Dutzenden Projekten in verschiedenen Entwicklungsphasen. Marktbeobachter zählen mehr als 40 fertiggestellte oder im Bau befindliche Standorte sowie Hunderte weitere Megawatt in der Planung. Ein aktueller Branchenbericht bezifferte die geplante Kapazität im Bundesstaat auf mehr als 5 Gigawatt; mehrere Hundert Megawatt sind bereits in Betrieb.

Auf der malaiischen Halbinsel konzentriert sich der Großteil der Aktivitäten auf drei Bundesstaaten: Johor, Selangor und Negeri Sembilan. Malaysias Nationale Wasserkommission (SPAN) hat gewarnt, dass der kombinierte Wasserbedarf bestehender und geplanter Rechenzentren die Kapazität der lokalen Systeme bereits weit übersteigt. Nach den Einschätzungen der SPAN verlangen Betreiber in diesen Bundesstaaten täglich Hunderte Millionen Liter Wasser, während die derzeitige Infrastruktur zuverlässig nur einen Bruchteil davon liefern kann. In Johor hat nur eine Minderheit der Rechenzentrumsprojekte die Genehmigung für ihren gesamten Wasserbedarf erhalten. Dieses Missverhältnis erklärt die politischen Kurswechsel auf Bundes- und Landesebene.

Johors Attraktivität liegt auf der Hand. Land ist dort leichter verfügbar als in Singapur, das zu Beginn des Jahrzehnts neue Projekte vorübergehend aussetzte, um die Nachhaltigkeit zu überprüfen. Die grenzüberschreitenden Verbindungen sind eng, der Ausbau des Stromnetzes steht bevor, und die Landesregierung hat mit einem eigens eingerichteten Koordinierungsausschuss schnelle Genehmigungen zur Priorität gemacht. Die Wette lautet, dass die Nachfrage nach KI weiter steigt und den Bundesstaat auf Jahre hinaus zu einem regionalen Zentrum macht.

Jüngste Ausfälle legen Schwachstellen offen

Ereignisse gegen Jahresende zeigten, wie anfällig Wasserversorgungssysteme sein können und wie sie sowohl Haushalte als auch die Schwerindustrie in Mitleidenschaft ziehen. Der Damm eines Absetzbeckens auf einem Sandabbaugelände brach. Schlammiges Oberflächenwasser gelangte dadurch in den Johor-Fluss. Die Trübung stieg weit über die Normalwerte, und vier Wasseraufbereitungsanlagen am Fluss, darunter Linggiu und Semangar, mussten den Betrieb einstellen. Auf dem Höhepunkt waren mehr als eine Million Kunden betroffen. Selbst nach der Wiederinbetriebnahme der Anlagen mussten Zehntausende Haushalte warten, bis der volle Wasserdruck zurückkehrte und sich das Netz wieder gefüllt hatte.

Johors einziger Wasserversorger erklärte, dass die Wiederherstellung der Versorgung nach der Wiederinbetriebnahme der Anlagen Zeit in Anspruch nehmen werde. Ein Unternehmenssprecher erläuterte den erwarteten Zeitplan, bis der reguläre Durchfluss nach dem Notfall wieder erreicht sei.

Wir gehen davon aus, dass die Wiederherstellung der Wasserversorgung mindestens zwölf Stunden dauern wird. Hoffentlich ist sie bis Mitternacht wieder vollständig hergestellt.

Die Umweltbehörden des Bundesstaats leiteten Maßnahmen gegen den Betreiber des mit der Verschmutzung in Verbindung stehenden Geländes ein und verlangten Abhilfemaßnahmen sowie Kontrollen, um eine Wiederholung zu verhindern. Der Vorfall machte deutlich, dass nicht wetterbedingte Gefahren wie verschmutzte Flüsse infolge nahegelegener Aktivitäten die Versorgung ebenso sicher unterbrechen können wie eine anhaltende Dürre.

Für Betreiber von Rechenzentren sind Versorgungsunterbrechungen ein Kosten- und Zuverlässigkeitsproblem. Die Anlagen sind mit Redundanzen wie Wasserspeichern vor Ort ausgestattet. Wiederholte Unterbrechungen machen jedoch größere Tanks, alternative Wasseranschlüsse und Notfall-Aufbereitungstechnik erforderlich. Ben Shane Lim, Forschungsleiter bei New Paradigm Securities, sagte, das steigende Risiko werde die Branche verändern.

Das wird zu den Geschäftskosten gehören. Rechenzentren verfügen in der Regel über umfangreiche eingebaute Redundanzen. Sie lagern mehrere Tage Wasser vor Ort. Wenn solche Ereignisse häufiger werden, erhöhen die Rechenzentren einfach entsprechend ihre Speicherkapazitäten vor Ort.

Wie die Behörden Wachstum und Versorgung in Einklang bringen wollen

Johor hat einen technischen Ausschuss eingerichtet, der Vorschläge für Rechenzentren prüft und dabei den Wasserverbrauch, die Kühlung und die Umweltauswirkungen in den Blick nimmt. Anträge werden anhand von Effizienzstandards geprüft. Nach Angaben der Behörden müssen Projekte ohne nachhaltige Wasserkonzepte mit einer Ablehnung rechnen. Die Landesregierung hat Betreiber zudem ermutigt, auf Trinkwasser-Alternativen wie aufbereitetes Abwasser, Grundwasser und vor Ort behandeltes Flusswasser zurückzugreifen. Bei diesen Prüfungen werden geschlossene Kreislaufsysteme gefördert, die Wasser mehrfach wiederverwenden.

Für neue Standorte wurden Kennzahlen eingeführt, darunter ein PUE-Zielwert von 1,4 und ein WUE-Wert von 1,8, der bewährten Verfahren in benachbarten Märkten entspricht. Der Bundesstaat hat außerdem darauf hingewiesen, dass ein Teil der Vorschläge wegen unzureichender Wasser- oder Stromversorgungskriterien abgelehnt wurde. Gleichzeitig plant Johor neue öffentliche Bauvorhaben, um zusätzliche Puffer für das System zu schaffen. Drei Speicherbecken abseits von Flüssen sind für die Einzugsgebiete von Johor, Pontian und Sedili in Planung. Neue Wasseraufbereitungsanlagen sollen gegen Ende des Jahrzehnts hinzukommen. Ziel ist es, Reserven anzulegen, aus denen die Anlagen schöpfen können, wenn der Flusspegel sinkt oder die Verschmutzung zunimmt.

Der Bundesstaat hat außerdem die Preise geändert. Ab August zahlen Rechenzentrumsbetreiber in Johor beim staatlichen Versorger Ranhill einen höheren Wassertarif als andere gewerbliche Nutzer. Der neue Tarif soll dem hohen Verbrauch und der erforderlichen Versorgungssicherheit der Branche Rechnung tragen und Unternehmen dazu bewegen, auf Alternativen umzusteigen, die das öffentliche Netz entlasten.

Politische Verantwortliche betonen, der Bundesstaat werde sowohl Investoren als auch Haushalte versorgen. Sie argumentieren, dass ein Genehmigungsverfahren unter Beteiligung mehrerer Behörden verhindert, dass Projekte bei unzureichender Versorgung durch Versorgungsunternehmen vorangetrieben werden. Die Botschaft soll beruhigen, ist aber auch ein Signal, dass Rechenzentrumsbetreiber Nachhaltigkeit in den Mittelpunkt ihrer Planung stellen müssen.

Kann Technologie den Wasserhunger stillen?

Innovationen bei der Kühlung sind der aussichtsreichste Weg, den Wasserfußabdruck zu verringern. Herkömmliche Luftkühlung nutzt große Ventilatoren und Kältemaschinen, um kalte Luft durch die Racks zu leiten. Anschließend kommen Verdunstungskühltürme zum Einsatz, die Wasser verbrauchen. Neue Ansätze, von denen viele bereits praktisch genutzt werden, kühlen die heißesten Serverkomponenten direkt mit Flüssigkeit in geschlossenen Systemen. Dazu gehören Direct-to-Chip-Kühlung, Immersionskühlung, bei der Server in eine nicht leitende Flüssigkeit getaucht werden, sowie gezielte Flüssigkeitskühlung, bei der nur ausgewählte Komponenten gekühlt werden.

Befürworter sagen, dass diese Konstruktionen gleichzeitig den Strom- und Wasserverbrauch senken. Ein Präzisionssystem kann energiehungrige Ventilatoren durch kleine Pumpen ersetzen. Indem die Wärme direkt an ihrer Quelle abgeführt wird, kann es auch bei höheren Umgebungstemperaturen effizient arbeiten. Befürworter in Asien berichten im Vergleich zu luftgekühlten Racks von Energieeinsparungen im Bereich mehrerer Dutzend Prozent pro Server. Da diese Systeme geschlossene Kreisläufe verwenden, verbrauchen sie zudem sehr wenig Wasser. Diese Kombination ist in Südostasien attraktiv, wo die Umgebungstemperaturen hoch sind und Wasser während Trockenperioden knapp oder unzuverlässig sein kann.

Die Einführung verläuft schrittweise. Betreiber kombinieren häufig neue und ältere Verfahren, insbesondere wenn die Arbeitslasten von KI-Training mit hoher Dichte bis hin zu weniger anspruchsvollen Aufgaben reichen. Auch hohe Anfangskosten und Nachrüstungen bremsen den Wandel. Dennoch beginnen die Betreiber großer Hyperscale-Anlagen in Johor, in Trinkwasser-Alternativen und Aufbereitung vor Ort zu investieren, um effizientere Kühltechnik zu ergänzen.

Ein großer Betreiber hat nahe Ulu Tiram eine eigene Anlage zur Wasseraufbereitung gebaut, die den geplanten Campus mit aufbereitetem Abwasser versorgen soll. Dieses wird von einer nahegelegenen Anlage zugeleitet. Derzeit verarbeitet die Einrichtung täglich fünf Millionen Liter und kann bei steigender Nachfrage auf das Vierfache ausgebaut werden. Das Abwasser wird in mehreren Umkehrosmose-Stufen zu Kühlwasser aufbereitet. Vereinbarungen mit Abwasser- und speziellen Wasserversorgern leiten nun täglich Dutzende Millionen Liter Trinkwasser-Alternativen zu mehreren Rechenzentrumsprojekten. Ein weiterer Betreiber plant, auf zwei Campusstandorten in Johor Bahru recyceltes Wasser zu nutzen. An anderer Stelle im Bundesstaat will ein Projektentwickler Rohwasser aus dem Tebrau-Fluss vor Ort aufbereiten und so die Abhängigkeit von Wasser in Trinkwasserqualität verringern.

Politiker und Regulierungsbehörden haben die Branche aufgefordert, diesen Kurswechsel zu beschleunigen. Charles Santiago, ehemaliger Vorsitzender der SPAN, sagte, die Nutzung alternativer Quellen solle in großem Maßstab gefördert werden.

Jede Initiative, die alternative Wasserquellen nutzt, ist zu begrüßen. Sie zeigt, dass eine starke öffentliche und private Unterstützung dahintersteht.

Es wird erwartet, dass höhere Tarife, strengere Standards und öffentlicher Druck den Umstieg auf recyceltes Wasser und effizientere Kühlung beschleunigen. Das entspricht den umfassenderen Nachhaltigkeitszielen der Branche, einschließlich neuer nationaler Leitlinien, die Betreiber zur Messung und Verringerung ihres ökologischen Fußabdrucks verpflichten.

Haushalte, Landwirtschaft und die Frage der Fairness

Unter Wasserknappheit leiden zuerst die Gemeinden. Landwirte in der Nähe von Technologieparks nutzen Entwässerungsgräben und Grundwasser zur Bewässerung. Sie spüren die Folgen, wenn der Pegel der Flüsse sinkt oder Verschmutzungen Wasseraufbereitungsanlagen außer Betrieb setzen. Familien befürchten, dass die Industrie bei knapper Versorgung Vorrang erhalten könnte. Diese Sorgen nahmen zu, als immer mehr Rechenzentren entstanden und Verbindungen zwischen einigen Unternehmen und Versorgungsbetrieben Fragen dazu aufwarfen, wie die Zuteilung im Ernstfall entschieden wird.

Befürworter verlangen klare Regeln, die in Notlagen den Bedarf der Haushalte an erste Stelle setzen, sowie transparente Kriterien für nötigenfalls angeordnete Rationierungen. Außerdem fordern sie eine bessere Überwachung der Wasserentnahme und Einleitungen entlang wichtiger Flüsse, um Verschmutzungen wie jene zu verhindern, die die jüngsten Stilllegungen auslösten. Die nächste Trockenzeit wird zeigen, ob die neuen Richtlinien und Projekte die anfälligen Teile des Netzes vor Kettenreaktionen schützen können.

Kosten und Marktdisziplin

Das Wasserrisiko ist mittlerweile in jedem Budget für Rechenzentren ein eigener Posten. Wiederholte Unterbrechungen veranlassen Betreiber, Speichertanks, doppelte Zuleitungen und Anlagen zur Aufbereitung vor Ort hinzuzufügen. Diese Investitionen erhöhen die Kosten, verbessern aber die Ausfallsicherheit. Investoren erkennen zudem, dass Standorte ohne Zugang zu alternativen Wasserquellen höhere Betriebskosten verursachen oder Verzögerungen hinnehmen müssen, bis die Infrastruktur nachgezogen hat. Analysten weisen darauf hin, dass eine einzelne Unterbrechung das Verhalten vielleicht nicht ändert, eine Häufung von Ausfällen jedoch Änderungen bei der Planung in großem Maßstab erzwingt.

Diese Marktdisziplin wird durch politische Vorgaben verstärkt. Änderungen der Tarife verteuern die Nutzung von aufbereitetem Wasser zur Kühlung. In den Genehmigungsverfahren wird nun geprüft, ob ein Projekt über zuverlässige alternative Quellen verfügt. In manchen Fällen haben die Behörden des Bundesstaats Vorschläge abgelehnt, die den Standards zur Wassereffizienz oder Wasserbeschaffung nicht entsprachen. Unterdessen haben Stromengpässe an beliebten Standorten wie dem Sedenak Tech Park Betreiber dazu bewegt, nach neuen Flächen zu suchen, an denen Wasser und Strom gemeinsam gesichert werden können. So verlagert sich das Wachstum in Gebiete mit größeren verfügbaren Ressourcen.

Singapurs Pause, Johors Sprint

Die Dynamik in der Region hat Johors Kurs mitbestimmt. Als Singapur zu Beginn des Jahrzehnts neue Projekte stoppte, um seine Nachhaltigkeitsregeln zu überarbeiten, richteten viele Projektentwickler den Blick nach Norden. Johor bot größere Grundstücke, niedrigere Kosten, die Nähe zu Fachkräften und Netzverbindungen sowie eine Regierung, die die Wirtschaft diversifizieren wollte. Mit dem explosionsartigen Anstieg der KI-Nachfrage, vor allem nach dem Aufkommen großer Sprachmodelle, nahm das Rennen an Fahrt auf. KI-Modelle können weit entfernt von ihren Endnutzern trainiert werden. Deshalb gaben Projektentwickler Standorten mit Grundstücken, Stromversorgung und unterstützenden politischen Rahmenbedingungen den Vorzug.

Der Boom brachte Arbeitsplätze während der Bauphase sowie neue Stellen für Techniker, Elektriker und Ingenieure, auch wenn der langfristige Personalbedarf pro Standort nach der Inbetriebnahme überschaubar ist. Die größere Wette besteht darin, dass die räumliche Konzentration weitere Digitalunternehmen und ein ganzes Dienstleistungsökosystem anzieht. Das Risiko ist ein Überangebot, falls die Nachfrage nachlässt oder die Engpässe bei Strom- und Wasserversorgung nicht schnell genug behoben werden. So oder so werden die neuen wirtschaftlichen Bedingungen bei Wasser und Energie darüber entscheiden, welche Projekte vorankommen und welche ins Stocken geraten.

Was geschehen muss, damit Wasserhähne und Server weiterlaufen

Johors Chancen und Einschränkungen lassen sich mit klaren Maßnahmen in den Griff bekommen. Die Arbeit daran hat bereits begonnen, muss aber deutlich ausgeweitet und beschleunigt werden.

Rohwasserreserven schützen und ausbauen

Speicherbecken abseits von Flüssen und neue Wasseraufbereitungsanlagen müssen pünktlich fertiggestellt werden. Diese Reserven verschaffen den Betreibern Spielraum, wenn Flüsse trüb sind oder wenig Wasser führen. Der Schutz der Einzugsgebiete vor Verschmutzung und die Durchsetzung von Vorschriften für industrielle Einleitungen verringern das Risiko plötzlicher Stilllegungen von Anlagen.

Trinkwasser-Alternativen zum Standard machen

Aufbereitetes Abwasser und vor Ort behandeltes Flusswasser sollten die wichtigsten Bezugsquellen für neue Rechenzentren sein. Wasser in Trinkwasserqualität sollte vorrangig den Gemeinden und dem Gesundheitswesen zur Verfügung stehen. Preisgestaltung und Genehmigungsverfahren können diese Rangfolge festschreiben.

Leitungen modernisieren und Verluste messen

Durch Lecks gehen große Wassermengen verloren, bevor sie den Wasserhahn erreichen. Investitionen in die Reparatur veralteter Netze und bessere Überwachung verringern die Wasserverluste und strecken die vorhandenen Vorräte, ohne dass neue Staudämme oder Aufbereitungsanlagen gebaut werden müssen.

Effizienzstandards festlegen und durchsetzen

Klare WUE- und PUE-Zielwerte, gestützt durch Prüfungen, bewegen Betreiber zu geschlossenen Kühlkreisläufen, besserer Wärmeisolierung und dichter ausgelegten Anlagen, die mit weniger Ressourcen mehr leisten. Werden die Anforderungen nicht erfüllt, sollten Projekte erst dann fortgesetzt werden, wenn die Planung den Standards entspricht.

Notfälle planen

Standorte sollten über ausreichend Speicher vor Ort, eine Notfallaufbereitung und doppelte Zuleitungen verfügen. Mit dem staatlichen Versorger abgestimmte Notfallpläne können die Wiederherstellung der Versorgung nach Ausfällen beschleunigen. Die Gemeinden sollten wissen, in welchen Gebieten zuerst abwechselnd die Versorgung unterbrochen wird und welche kritischen Dienste geschützt sind.

Die wichtigsten Punkte

• Die Investitionen in Rechenzentren in Johor sind mit Unterstützung globaler Technologieunternehmen und der Landesregierung stark gestiegen. Die Zuverlässigkeit der Wasserversorgung ist jedoch inzwischen der wichtigste Engpass.
• Jüngste Verschmutzungen des Johor-Flusses legten mehrere Wasseraufbereitungsanlagen lahm. Mehr als eine Million Kunden waren von den Versorgungsunterbrechungen betroffen, die die Anfälligkeit des Systems offenlegten.
• Die SPAN warnt, dass der Wasserbedarf von Rechenzentren in wichtigen Bundesstaaten die vorhandene Kapazität übersteigt, und fordert einen Wechsel zu alternativen Wasserquellen sowie strengere Standards.
• Johor hat einen technischen Ausschuss eingerichtet, strengere PUE- und WUE-Kennzahlen festgelegt, die Wassertarife für Rechenzentren erhöht und neue Speicher- und Aufbereitungsprojekte vorangetrieben.
• Betreiber nutzen zunehmend aufbereitetes Abwasser und vor Ort behandeltes Flusswasser und prüfen Flüssigkeitskühlung, um den Wasser- und Stromverbrauch zu senken.
• Analysten rechnen mit höheren Kosten für die Ausfallsicherheit, darunter größere Wasserspeicher vor Ort. Zugleich bevorzugen Genehmigungsverfahren zunehmend Projekte mit nachhaltigen Wasserkonzepten.