Halbleiter-Ökosystem: Studie beschreibt EU-Problemzonen | heise online

Nach Corona-Chipkrise, Suez-Kanal-Krise um die Ever Given, KI-Nachfrage-Krise und zuletzt auch noch irankriegsbedingter Grundstoffkrise scheint eines nun allgemein akzeptiert zu sein: „Mikroelektronik ist auch Geopolitik“, sagte Gitta Connemann, Parlamentarische Staatssekretärin im BMWE und CDU-Politikerin beim ZVEI Summit in Berlin. Der fand am Mittwoch und Donnerstag statt. Und das bedingt eine strategische Aufstellung, wie sie die EU seit Jahren versucht. In Teilen der Halbleiterwertschöpfungskette sei die europäische Unabhängigkeit schon erreicht, sagt Connemann. Aber es gehe jetzt darum, die Lücken zu schließen.

Die wichtigste Frage für einen Business Case bleibe jedoch die Nachfrage, sagt Connemann – und dann gehe es darum, ob europäisch bestellt werden könne. „Ohne technologische Souveränität keine digitale Souveränität“, sagt Tanjeff Schadt vom Consultingunternehmen Strategy&. Ohne Mikroelektronik gebe es aber keine technologische Souveränität. Die Strategieberatung hat im gemeinsamen Auftrag von ZVEI, dem niederländischen Verband der Technologieindustrie FME und dem deutschen und dem niederländischen Wirtschaftsministerium zu ermitteln versucht, welche Halbleiterindustriepolitik in der EU sinnvoll sein könne. Und dafür wurde der Halbleiterbedarf für die Nutzung in der EU sowohl als Binnenmarkt als auch für den Export analysiert.

Industriebedarf steigt stärker als Konsumbedarf

Bis 2040 würde sich die Nachfrage im Kern verdoppeln, so die Studie. Die Nachfrage durch die EU-Industrie steige dabei sogar stärker als die der Verbraucher, bei bestimmten Typen wie GPUs und CPUs etwa auf das siebenfache Niveau gegenüber 2025, bei Speicher das dreifache. Datacenter seien dabei das größte Wachstumsfeld mit einer Verelffachung auf das Niveau der Automobilindustrie, sagen die Consultants voraus. Doch die Abbildung von Geopolitik gehört zu den Faktoren, die laut der Studie die Nachfrage der kommenden Jahrzehnte ebenso mitprägen. Denn vor allem die Nutzung in kritischen Infrastrukturen und in sicherheitsrelevanten Anwendungsbereichen, etwa militärischen, sei ein großer Treiber der Nachfrage, was entsprechende Kapazitäten voraussetze.

Doch solange die Lieferketten funktionieren, fällt der Kostenfaktor derzeit zum Nachteil Europas aus. 15–30 Prozent sei der Kostennachteil bei einer Produktion in Europa, rechnet Berater Schadt beim ZVEI Summit in Berlin auf der Bühne vor. Beim Packaging sei die EU 20–30 Prozent teurer, etwa durch Lohn- und Baukosten. Das sei nicht zu weit weg, um diese Lücken schließen zu können, sagt Tanjeff Schadt. Die politische Stabilität sei dabei ein Faktor, der auch von Investoren positiv gesehen würde.

Die Studie sei ausdrücklich „kein Aufruf zur Planwirtschaft“, sagt der Strategy&-Berater. Konkret empfiehlt seine Untersuchung drei unterschiedliche Stufen: Erhalten, Stärken und neue Fähigkeiten zu schaffen oder neue Partnerschaften einzugehen.

Starke Unterschiede zwischen Segmenten

Die Autoren gehen offenbar davon aus, dass Europa beim Equipment zur Halbleiterproduktion vergleichsweise gut dastehe – von ASML über Zeiss bis hin zu anderen Spezialisten. Doch bei den Designfähigkeiten sehen die Autoren bei Strom- und Kommunikationschips, bei Sensorik und Mikrocontroller-Units (MCU) weiteren Bedarf – den größten aber bei CPUs, GPUs und SoC-Designfähigkeiten. Bei der konkreten Produktion seien Größen unter 7 Nanometer, die Kategorie der 8-16 nm- sowie der 21-46 nm-Strukturen besonders dringlich, so das Ergebnis der Studie. Doch auch darüber – bis hin zur 350 nm-Kategorie – müsse mehr getan werden.

Beim Packaging sehen die Autoren vor allem bei neuen Verfahren wie dem Stapeln von Chiplets auf engstem Raum dringenden Handlungsbedarf. Bei allen Feldern, die sie als strategisch besonders dringlich erachten, heißt das für sie „Build or Partner“ – also selber machen oder einen verlässlichen Partner finden.

Damit markieren die Autoren solche Felder, in denen EU-Firmen weniger als 8 Prozent Marktanteil haben und zugleich ein wesentlicher Anstieg der Nachfrage erwartet wird. Photonen-, neuromorphe, Quanten und neue Speichertechnologiechips stehen nicht näher spezifiziert ebenfalls in dieser Kategorie.

Etwas abgetrennt betrachten die Autoren hingegen die notwendigen Leiterplatten, auf die Chips für Endprodukte aufgebracht werden. In der Vergangenheit wurde diese nicht als überkomplex geltende Technologie jedoch oft vergessen, wenn es um den Gesamtfertigungsprozess der industriell weiterverwertbaren Chipproduktion ging. Bis 2040 würde Automotive weiterhin die Hälfte des PCB-Bedarfs ausmachen. Doch diesem Löwenanteil stehe ein steigender Anteil Spezial-PCBs gegenüber, etwa für KI-Server oder militärische Nutzung, wo es primär um Resilienz gehe. Hier gebe es einen massiv steigenden Bedarf an Fähigkeiten, die nicht hauptsächlich ökonomisch, sondern strategisch getrieben seien.

Vorlage für Neuauflage des EU-Chips-Act

Die niederländisch-deutsche Studie kommt nicht zufällig kurz vor dem sogenannten „Tech Sovereignty-Package“, in dem die Europäische Kommission in der übernächsten Woche nun ihre Pläne vorstellen will, wie die EU unabhängiger von Dritten werden soll. Dabei geht es auch um die zukünftige Strategie zur Förderung und Ansiedlung von Entwicklungs- und Fertigungskapazitäten – etwa im Nachfolger des Chips Act, aber auch mit Blick auf KI-Infrastrukturen.

Dass die EU mit der ersten Iteration, die unter anderem zur Intel-Ansiedlung in Magdeburg (Chipfertigung) und Wrocław (Packaging) hätte führen sollen, nur Teilerfolge aufweisen konnte, soll als lehrreich adressiert werden – und große Schritte in Richtung „fabless“ unternommen werden. Dabei geht es um eine Unabhängigkeit von konkreten Chipunternehmen hin zur Auftragsfertigung bei entsprechenden Dienstleistern. Gegen Lieferkettenprobleme bei Grundstoffen wie zuletzt beim Helium kann das allerdings kaum Absicherung bieten.

(mho)