Deutschlandfunk Hintergrund Die Macht der Mikrochips wie der Halbleiter MÃngel die Weltpolitik beschäftigt. Eine Sendung von Silke Hanel Ende Januar in der Bundespressekonferenz. Die Sprecherin des Bundeswirtschaftsministeriums äußert sich zu einem ungewöhnlichen Vorgang.

Es ist zunächst richtig, dass es bei den Produktionskapazitäten bei asiatischen Herstellern von Halbleiter Produktion aktuell sehr hohe Auslastung gibt.

Medienberichten wegen akuter Lieferengpässe bei Mikrochips für die Autoindustrie habe Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier von der CDU einen Brief an die taiwanesische Regierung geschrieben. Das wirft Fragen auf, nicht nur, weil die Bundesrepublik Taiwan nicht als Staat anerkennt. Die Sprecherin des Wirtschaftsministers bestätigt einen Kontakt, wenngleich nur mit knappen Worten.

Deshalb beobachten wir die Lage im Markt auch sehr genau und befinden uns im Austausch mit der Automobilindustrie. Aber auch im Austausch mit dem taiwanesischen Wirtschaftsministerium.

Wenig später verspricht Taiwan der Automobilindustrie Abhilfe. Wirtschaftsministerin Wang Mei Hua erklärt, mehrere führende Cheb Hersteller seien bereit, ihre Kapazitäten so weit wie möglich aufzustocken. Das werde aber seine Zeit dauern. Das Versprechen richtet sie auch an die USA. Denn der Chip MÃngel ist ein globales Problem. Überall auf der Welt stehen Autofabriken Anfang des Jahres zeitweise still. Nicht nur Deutschland mischt daher plötzlich mit im Halbleiter Markt.

So verkündete die Sprecherin des Weißen Hauses, James Saki, den die Regierung macht gerade potentielle Engpässe in der Lieferkette ausfindig und arbeitet aktiv mit den wichtigsten Industrie, Vertretern und Handelspartnern an einer Lösung auf.

Warum aber sind die kleinen Mikrochips so wichtig, dass sie ganze Produktionslinien lahmlegen?

Also die Chips, die bei uns momentan fehlen, sind primär komplexe Chips für die Steuerung von Bremssystem Moda, Steuergeräte und anderen, das heißt insbesondere leistungsfähige Mikrocontroller, sagt Joachim Damaskus, Technischer Geschäftsführer beim Verband der Automobilindustrie.

Ohne solche Mikrocontroller und andere Halbleiter Chips geht nichts mehr in modernen Autos. Die Miniatur Schaltungen können für verschiedene Funktionen entworfen und produziert werden. Michael Tapper vom Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Micro Integration in Berlin.

Ein schönes Beispiel sind eigentlich diese Fahrerassistenzsysteme. Ihr Auto parkt automatisch ein Tempomat, der steuert auch die Entfernung. Das heißt, sie haben immer irgendwo eine Umfeld Erkennung irgendwan Sensor detektiert was? Und dann brauchen Sie auch eine Datenverarbeitung und ein Controller, weil der muss ja dann eine Entscheidung fällen. So nach dem Motto Jetzt brems doch mal, das Auto wird automatisch gebremst oder beim automatischen Einparken wird das Lenkrad auch automatisch bewegt. Und genau das sind natürlich diese Microcontroller. Man muss sich vorstellen, dass ein Auto heute mehr Software Code hat als ein Flugzeug, ergänzt der Autor Analyst Arnd Elling Horst von Bernstein Research in London.

Die Ansprüche sind enorm hoch, weil alles, was im Auto passiert ist, natürlich höchst sicherheitsrelevant. Wenn etwas nicht funktioniert, kann Leute sterben. Und insofern ist natürlich alles, was mit Halbleitern mit Informationen im Fahrzeug zu tun hat, extrem relevant. Und wenn die Teile an der einen oder anderen Stelle fehlen, dann kann man die Autos natürlich nicht produzieren.

Elling Horst schätzt, dass im ersten Halbjahr weltweit zwei bis vier Millionen Autos nicht gebaut werden können, weil Mikrochips fehlen. Denn die komplizierte Produktion kann nicht von einem Tag auf den nächsten hochgefahren werden. Hauchdünne Silizium Scheiben, sogenannte Wafer werden in mehr als 1000 Prozessschritte so bearbeitet, dass winzig kleine Strukturen darauf entstehen.

Fraunhofer Forscher Michael Töpfer, sondern Wafa hat einen Durchlaufzeit in der Halbleiter Fabrik. Irgendwas zwischen sechs Wochen und drei Monate. So lange dauert es, bis diese Liezen Scheibe eigentlich als nackte Scheibe, als ein Kristall durch die Fertigung durch ist und dann eigentlich ein fertiger Chip hergestellt wird.

Dabei wird das Silizium mehrfach beschichtet und mit speziellen Schablonen belichtet. Kleinste Stellen werden verätzt und mit Ionen beschossen. So entstehen je nach Durchmesser der Scheibe und Größe der Chips einige Dutzend bis mehrere Tausend Chips auf einem Wafer. Das alles passiert in sogenannten rein räumen, speziellen Fabriken mit stabiler Temperatur und Luftfeuchtigkeit, in denen die Luft beinahe staubfrei ist. Denn schon kleinste Partikel könnten die Produktion torpedieren. Die Strukturen auf den fertigen Chips sind winzig. Gemessen werden sie in Nanometern. Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter.

Trotz ihrer geringen Größe können Mikrochips aber nicht auf Halde produziert werden, erklärt Reinhard PLoS, Vorstandschef des Sheep Herstellers Infineon, bei der Quartals Pressekonferenz seines Unternehmens Anfang Februar.

Halbleiter Auch wenn man es kaum glauben mag, kann man ein Verfallsdatum irgendwann. Wir können wir die auch aus Qualitäts Überlegungen nicht weiter verwenden. Deswegen legen wir keine endlosen Bestände Anlage.

Kunden müssen also frühzeitig bestellen, um pünktlich beliefert zu werden. Dieses System ist in den vergangenen Monaten an seine Grenzen geraten. Versorgungsengpässe bei Rohstofflieferanten, geopolitische Spannungen zwischen China und den USA sowie ein durch die Korona Pandemie verzerrter Markt für die Miniatur Rechner sind die Gründe. Angefangen beim wichtigsten Rohstoff für Mikrochips, dem Silizium. Das Halb Metall kommt zwar auf der Erde sehr häufig vor. Von weltweit rund acht Millionen Tonnen wurden 2020 aber mehr als fünf Millionen Tonnen in China produziert.

Dafür wird Quarz bei hohen Temperaturen geschmolzen. Ein extrem energieintensiver Vorgang. Und hier fangen die Probleme an, erklärt Jost WBK, Direktor der auf China spezialisierten Analyse und Beratungsfirma Sino Lübecks.

Es gab Probleme in der Stromversorgung, gerade durch steigende Strompreise. Und da sind eben haben viele Schmelzen sozusagen die Produktion runtergefahren. In diesem Fall zeigt sich diese Abhängigkeit von der chinesischen Silizium Produktion hier in einer ganz großen Deutlichkeit.

Während der Rohstoff knapper wurde, wirbelte die Coruña Pandemie die Nachfrage nach Chips durcheinander. Debeka sieht darin die Hauptursache für den aktuellen Mangel.

Der Punkt war ja, dass die Nachfrage nach Automobilen in der Krise eigentlich erst einmal relativ stark abgesackt ist. Für die Zipp Hersteller hat das bedeutet sie brauchen erst einmal andere Kunden. Dann hat man eben stärker fokussiert auf Consumer Electronics oder auf Endgeräte im Elektronik Bereich und fährt damit jetzt eigentlich auch ganz gut, denn die Elektronik Konzerne sind gute Kunden.

Allein Apple fragt so viele Chips nach wie die gesamte Autobranche. Die sonst so mächtige Automobilindustrie hat daher in der Microchip Branche keinen vorrangigen Stellenwert, erklärt der Autor Analyst Arndt Elling Horst.

Die Autoindustrie nimmt etwa 12 bis 13 prozent der gesamten Halbleiter ab, die in der Zipp Industrie produziert werden. Das heißt, die Autoindustrie spielt eine Rolle in der Halbleiter Industrie, aber eine relativ kleine Rolle. Deswegen ist die Handlungsmacht natürlich auch eingeschränkt. Der Autohersteller.

Diese beziehen Mikrochips in den seltensten Fällen direkt. Sie ordern elektronische Bauteile bei Zulieferern wie Bosch, Continental oder ZF Friedrichshafen. Diese wiederum bauen die benötigten Chips dafür nur zum Teil selbst. In den meisten Fällen kaufen sie Chips bei Halbleiter, Konzernen wie Infineon, Asti, Micro Electronics, EXP oder Nvidia. Diese Chip Firmen wiederum geben Teile ihrer Aufträge oder gar alle Bestellungen an Auftrags Fertiger weiter sogenannte Foundry aus. Von diesen Foundry gibt es nur etwas mehr als eine Handvoll weltweit.

Das liegt vor allem an den Produktionskosten, erklärt Joachim Damaskus vom Automobil Verband VDA.

Man muss einfach sehen, dass es eine Verlagerung in den letzten Jahren dahingehend gab, dass die Halbleiter Hersteller die hohen Investitionskosten, die notwendig sind, um eine mehrere Milliarden Euro teure Produktionsanlage irgendwo aufzubauen. Für bestimmte Prozessoren nur dann getragen werden können, wenn man die sehr hoch auslasten kann. Und das können diese Auftragswerk deutlich besser.

Die Kosten für die Herstellung von Mikrochips und ihr Marktpreis stehen also in einem so ungünstigen Verhältnis, dass sich viele kleine Fabriken nicht lohnen. So sind im Hintergrund wahre Zipp Giganten entstanden.

Das Problem ist, dass kein Deutscher dabei und eigentlich auch kein Europäer.

Das weltweit führende Foundry Unternehmen ist die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, kurz SMC. Der nach Umsatz zweitgrößte fettiger ist mit einigem Abstand die Foundry Tochter des südkoreanischen Samsung Konzerns. Auf Platz drei folgt das Unternehmen Global Fun Riess. Das war eine Fabrik in Dresden betreibt, seinen Sitz aber in Kalifornien hat und eine Investmentgesellschaft aus Abu Dhabi gehört. Der US chinesische Handelskrieg hat die Konzentration steigen lassen. Foundry in China wurden ausgebremst, Aufträge an Fabriken außerhalb der Volksrepublik vergeben. Ein weiterer Grund für die aktuelle Knappheit Die vielschichtigen Ursachen dafür lassen sich also ad hoc nicht beheben.

Nachdenklich machen sie die Branche aber offenbar schon. Wie das Beispiel Volkswagen zeigt, so teilt ein Konzernsprecher mit, VW denke nun unter anderem darüber nach, direkte Vertragsbedingungen mit Halbleiter Lieferanten einzugehen. Joachim Damaskus vom Autor Lobbyverband VDA geht gedanklich noch einen Schritt weiter.

Natürlich ist es so, dass geopolitisch hier schon wir auch als Europäer darüber nachdenken müssen, inwieweit wir unsere Lieferketten ein Stück unabhängiger gestalten können.

Ähnliche Überlegungen gibt es auf politischer Ebene. Bereits 2017 hat Deutschland zusammen mit drei weiteren EU-Ländern ein so genanntes wichtiges Vorhaben von gemeinsamen europäischen Interesse für Mikroelektronik angestoßen. Für diese Vorhaben erlaubt die EU Ausnahmen von ihren Beihilfen Regeln. Es darf also mehr als sonst subventioniert werden. Seit 2019 fließen die Mittel. Eine Milliarde Euro hat Deutschland bis 2023 veranschlagt. Die geförderten Unternehmen investieren ihrerseits 2,6 Milliarden Euro in Deutschland. Und die nächsten Subventions Projekte sind schon in Sicht. Johannes Bacall, Sprecher der EU-Kommission für Fragen der Digitalwirtschaft.

19 EU-Staaten, darunter auch Deutschland, haben sich in einer gemeinsamen Erklärung verpflichtet, bei Prozessoren und Halbleiter Technologie enger zusammenzuarbeiten. Die EU-Kommission arbeitet ihrerseits an der Gründung einer Europäischen Allianz für Mikroelektronik und Prozessoren.

Eine Idee, die EU Industriekommissar Thierry Breton seit geraumer Zeit verfolgt. 20 bis 30 Milliarden Euro sollen durch Subventionen und private Investitionen zusammenkommen, so seine Idee. Auch die erneute Zusammenarbeit mehrerer europäischer Staaten verspricht Beiträge in dieser Größenordnung. Die genaue Summe steht aber noch nicht fest. Auf einer Konferenz mehrerer Zeitungsverlage kündigte Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier jüngst an, dass wir in Milliarden Größenordnungen gehen.

Ich gehe davon aus, dass wir, wenn alle Staaten ihre Beträge festgelegt haben und dann die Unternehmen Anträge stellen auf Förderung und sagen, was sie bereit sind zu investieren. Dass wir einen deutlich zweistelligen Betrag zusammenbekommen werden.

Ziel der Bemühungen ist nicht nur der Aufbau von Produktionskapazitäten, sondern auch technologisch aufzuschließen. Je kleiner die Strukturen auf einem Chip. Desto eher können sie große Rechenleistung bei begrenztem Energieaufwand vollbringen. Relevant ist das etwa bei großen Datenmengen oder künstlicher Intelligenz. Strukturen von fünf Nanometern gelten aktuell als spitzen STANDARD.

Michael Töpfer vom Fraunhofer-Institut schätzt Wenn sie heute so eine neue 5 Nanometer fährt bauen. Da rechnet man schon. Also Größenordnung 15 Milliarden Euro oder US-Dollar. Und das sind halt schon Summen. Da kann nicht jeder mehr mithalten.

Deshalb ist längst nicht jeder in der Branche überzeugt, dass die Subventionen ausreichen werden, Europa technologisch unabhängig zu machen. Der Chef des Automobilzulieferer ZF Friedrichshafen etwa. Wolff Henning Scheider, dämpft die Euphorie des Wirtschaftsministers.

Es ist durchaus begrüßenswert, wenn wir selbst, also Zipp Fabriken nach Deutschland, nach Europa bekommen. Und ich glaube, dass es auch für STANDARD Mikroprozessoren durchaus auch möglich. Bei den Hochleistungs Rechnern sind wir allerdings so weit hinten dran. Da gibt's im Moment kein einziges europäisches Unternehmen, das auch nur annähernd in die Richtung von den Vorreitern hier in der Welt kommt. Da sehe ich, dass über die nächsten wenigen Jahre als absolut nicht realistisch, dass wir da hinkommen.

Im Rahmen einer Gesamt Digitalstrategie sei es dennoch denkbar, den Schritt zu wagen. Das aber, glaubt der industrielle, dauere dann wohl eher Jahrzehnte. Derweil gehen asiatische Cheb, Hersteller und Zulieferer in Europa auf Einkaufstour. So kündigte der japanische Zipp Hersteller Renesse jüngst an, den deutsch britischen Konzern Dialog Semiconductor zu schlucken. Dieser fertigt Chips allen voran für den amerikanischen Technology Riesen. Apple erklärt Robert van der Horst Technologie, Analyst bei der Warburg Bank, die Chips von Dialog steuern die Energie oder den Strom innerhalb von Smartphones.

Jede Komponente in einem Smartphone braucht manchmal eine Menge Energie, manchmal gar keine, manchmal weniger. Und das zu optimieren und zu steuern ermöglichen die Chips von Dialog und erhöhen damit, wenn man so will, die Laufzeit eines Akkus Technologie mit Zukunft also, die jetzt nach Japan verkauft wird.

Aktionäre und Aufsichtsbehörden müssen dem Deal noch zustimmen, da der Firmensitz in London liegt, entscheidet wohl die britische Regierung. Anders ist das im Fall der zweiten großen Übernahme im deutschen Zipp Markt siehe Ioniq. Ein Hersteller von Wyvern aus München ist der einzige nennenswerte europäische Zulieferer der dünnen Silizium Scheiben. Künftig gehören mindestens 57 prozent dem Konkurrenten Global Way Faas aus Taiwan. Das Bundeskartellamt gab die Teil Übernahme schon frei. Die weltweiten Ermittlungen bei Abnehmern von Wyvern hätten in wettbewerbliche Hinsicht keine durchgreifenden Bedenken ergeben, teilte die Behörde mit.

Für die Beurteilung etwa nach Vorgaben des Außen, Wirtschafts, rechts sei sie aber nicht zuständig. Das mehrfach verschärfte Außen Wirtschaftsrecht ist Sache des Bundeswirtschaftsministers. Er kann bei Übernahmen einschreiten, wenn diese die öffentliche Ordnung oder Sicherheit voraussichtlich beeinträchtigen. Geprüft werden auch Auswirkungen auf EU-Programme. Ob das Ministerium im Fall von Sill Ioniq Anlass zu dieser Prüfung sieht? Eine Sprecherin lässt diese Nachfrage des Deutschlandfunks unbeantwortet.

Wie Sie sicher wissen, können wir uns zu etwaigen Prüfverfahren nicht äußern. Das heißt, ich kann das weder bestätigen noch dementieren. Ich kann auch nicht sagen, ob wir so etwas anstreben. Unser Ziel war es nie und ist es auch nicht, im Jetzt generell keine Übernahmen mehr zuzulassen. Das ist gar nicht vereinbar damit, dass wir ein sehr offener und freier Wirtschaftsstandort sind und das auch bleiben wollen.

Da es nur um eine Teil Übernahme geht, sei das nicht unbedingt ein Fehler, meint auch der Fraunhofer Forscher Michael Töpfer. Mit Blick auf die aktuelle Lage schränkt er aber ein.

Eigentlich sollte man den Rohstoff nicht auch noch komplett wieder auslagern, weil dann steht irgendwann die deutsche Halbleiterindustrie da und hat dann keine W&V, wenn das alles kontrolliert wird. Eigentlich sind die WAFA so wie das Rohöl früher für die chemische Industrie. Man braucht halt diese Shai.

Das Management von Sülz Chronic steht indes hinter dem geplanten Zusammenschluss. Zudem hat man sich mit Global Pfeiffers auf eine Garantie für die deutschen Standorte sowie auf einen Kündigungsschutz bis Ende 2024 geeinigt. Schreitet die Bundesregierung ein, hat sie die Firma also gegen sich. Tut sie es nicht? Für Taiwans herausragende Stellung in der Microchip Industrie weiter gestärkt. Derweil versucht auch das von der EU als strategischer Rivale eingestufte China, seine Abhängigkeit von ausländischer Zipp Technologie zu verringern. Ausgelöst durch die Entkopplung Tendenzen der USA sei dabei zuletzt ein Strategiewechsel zu beobachten gewesen, so der China Analyst.

Just für Bücke statt mit der Gießkanne werde gezielt da gefördert, wo das Land abhängig von US Technologie sei. Der größte chinesische Hersteller kriegt dann eben relativ viel Geld von der chinesischen Regierung und dann eben ein, ein schickes Werk in Shanghai aufzubauen und auf der anderen Seite hat man dann andere Halbleiter Unternehmen, die dann eben nicht mehr so unterstützt wird. Und langfristig kann sich das natürlich auszahlen. Und China kämpft da auch mit harten Bandagen und natürlich zum Teil unfairen industriepolitische Praktiken.

Das darf man natürlich nicht vergessen.

Die kleine Welt der Mikrochips ist zum Schauplatz für große Weltpolitik geworden und Europa, das stark von seiner Autoindustrie abhängt, steckt mittendrin. Die Verfügbarkeit von Chips werde immer wichtiger, prognostiziert der Automobil Experte Arnd Elling Harst.

Man muss in diesen Technologien. Das gilt für alle Bereiche der Autoindustrie muss viel stärker in Europa investiert werden. Wir brauchen die Kapazitäten, um die Liefer Fähigkeit der Autoindustrie sicherzustellen, und wir müssen die extremen Abhängigkeiten von asiatischen zu Lieferketten reduzieren. Ansonsten wird das, was jetzt der Halbleiter Thematik hochgekommen ist, noch in viel größerem Ausmaß in Zukunft wieder auftreten.

Das war der Hintergrund. Die Macht der Mikrochips wie der Halbleiter. MÃngel. Die Weltpolitik beschäftigt. Eine Sendung von Silke Hanel. Redaktion Monika Dittrich.