Chipkrise in Europa – ohne Innovationen werden die nächsten Jahre teuer

Alles, was Elektronik enthält, braucht Mikrochips. Obwohl die Rohstoffe buchstäblich wie Sand am Meer verfügbar sind, kommen Fabriken mit der Produktion nicht hinterher. Der Mangel an Halbleitern zwang dieses Jahr sogar einige Autohersteller, ihre Produktion herunterzufahren. Welche Gründe stecken hinter der Chipkrise und wie kann sie gelöst werden?

Langsam sind wir krisenerprobt. Auf die Finanzkrise folgten die Klimakrise und die Coronakrise, nun steht bereits die nächste Krise vor der Tür: die Chipkrise. Während des ersten Lockdowns fehlte es an Toilettenpapier und Nudeln. Nun fehlt es an Halbleitern. Nudeln und Toilettenpapier sind nicht lebensnotwendig. Halbleiter sind es in unserer Gesellschaft schon, auch wenn es vielleicht auf den ersten Blick nicht so scheint. Ohne Halbleiter kein Smartphone, kein Laptop, keinen Kühlschrank, kein Auto und keine Grafikkarte.

Es fehlt an Halbleitern. Allerdings nicht, weil, wie zuvor von Querdenkern gemunkelt, Regierungen der Bevölkerung heimlich Mikrochips geimpft haben. Die Gründe für den Chipmangel sind vielfältig. Sie hängen mit der Pandemie, der Produktion, dem Angebot und der Nachfrage zusammen. Autohäuser wie Audi, Honda, VW oder Toyota mussten bereits die Produktion herunterfahren oder sogar stoppen, weil moderne Autos eher Computern gleichen und nicht genügend Chips vorbestellt wurden.

Ob Autos, Kühlschränke, Smartphones oder Medizintechnik, sie alle sind auf Halbleiter angewiesen. Halbleiter sind heute fast so unersetzlich wie Nahrung. Bild: Sahand Babali.

Weltweite Chipknappheit betrifft jeden

Doch die Chipkrise betrifft längst nicht nur die Automobilindustrie. Ob Smartphones, Medizintechnik, Kameras, Grafikkarten, Kühlschränke oder Computer, sie alle sind auf die kleinen Chips angewiesen. Die Konsequenzen treffen nicht nur die Industrie, sondern auch die Konsumenten direkt. Laptops, Handys oder Grafikkarten sind deutlich teurer geworden, wie auf Preisvergleichsportalen deutlich wird. So kostete die beliebte Grafikkarte GigaByte GeForce RTX 3070 im November 2020 noch 689 Euro, im Februar 2021, als Grafikkarten infolge des Chipmangels als Investition aufgekauft wurden, 2453 Euro und jetzt 1143 Euro.

Ob Elektronik in Anbetracht des Chipmangels langfristig Mangelware werden könnte, ist schwer zu sagen. Trotz Engpässen und Preiserhöhungen gelten die Ressourcen für die Siliciumchips als unerschöpflich. Silicium wird aus Quarzsand gewonnen und den gibt es buchstäblich wie Sand am Meer. An Ressourcen mangelt es also nicht.

Weltweit gibt es jedoch nicht besonders viele Fabriken, die die begehrten Chips herstellen. Die meisten Mikrochips werden von nur zwei Herstellern produziert: der taiwanesischen Firma TMSC und der südkoreanischen Firma Samsung. Das bedeutet, wenn es in einer der Firmen Probleme gibt, hat das Auswirkungen auf die gesamte Industrie. Da die Chipproduktion bis dato noch relativ langsam abläuft, wird Elektronik Mangelware bleiben, solange sich Angebot und Nachfrage nicht einpendeln.

Weltweit verteilt sich der überwiegende Großteil der Halbleiter-Produktion auf nur zwei Unternehmen: Samsung in Südkorea und TSMC in Taiwan. Bild: Samsung Newsroom.

Digitalisierungsschub durch die Pandemie

Durch die Pandemie stieg auch der Bedarf an Chips. Viele kauften sich neue Computer oder Gaming-Konsolen, um im Home-Office arbeiten oder studieren zu können oder die Lockdown-Langeweile mit Videospielen zu bekämpfen. Das spiegelte sich auch im Konsumverhalten wider: Während der Pandemie ist die Computerbranche so stark gewachsen wie seit zehn Jahren nicht mehr. Im Jahr 2020 kauften Deutsche 29 % mehr Konsolen als im Vorjahr, weltweit lag der Anstieg sogar bei 155 %.

Ein weiterer Aspekt ist die fortschreitende Digitalisierung. So hatten beispielsweise Miner durch den Kryptoboom und Cloudanbieter einen höheren Bedarf an Halbleitern als zuvor. Ein Großteil der Daten, die täglich produziert werden, wird auf Clouds von Anbietern wie Google, Apple oder Amazon gespeichert. Um genug Platz für all diese Daten zu schaffen, mussten Cloudanbieter mehr Server bauen und ihren Chipvorrat aufstocken. Dass die ganzen Daten, die wir produzieren, nicht in einer abstrakten digitalen Wolke, sondern auf physischen Servern gespeichert werden, ist nicht jedem bewusst, der binnen Sekunden per Mausklick mehr Speicherplatz kauft.

Das Problem liegt jedoch nicht nur an der hohen Nachfrage, sondern auch an der Produktion. Produzenten kommen mit der Herstellung von Halbleitern schlichtweg nicht hinterher, da die Produktionsmengen genau geplant werden müssen. Monatelange Vorlaufzeiten sind für die komplizierten Mikrochips üblich. Zudem mussten aufgrund von Lockdowns einige Werke zeitweise schließen.

Deutschland könnte natürlich in ein eigenes Werk investieren, um unabhängiger von Asien Chips zu produzieren. Eine Fabrik für Halbleiter zu bauen, würde jedoch um die 20 Milliarden Euro und viel Zeit kosten, schätzt Jan-Peter Kleinhans, Halbleiter-Experte der Stiftung Neue Verantwortung im Interview mit dem Deutschlandfunk. Der Erfolg einer Fabrik sei dabei zunächst ungewiss, so Kleinhans. Die kalifornische Firma Intel, die kürzlich ankündigte, erneut in die Chipproduktion einsteigen zu wollen, habe sich in der Auftragsfertigung bereits vor einigen Jahren probiert und sei dabei gescheitert.

„Wir sind 15 Jahre hinter Taiwan”, sagt Halbeleiterexperte Jan-Peter Kleinhans von der Stiftung Neue Verantwortung. Bild: UN Photo, Violaine Martin.

Kleinhans betont, dass die Debatte um Halbleiter in Deutschland verzerrt sei. „Man darf sich der Illusion nicht hingeben, dass man hier auch in zehn Jahren autark werden könnte oder dass Autarkie im Halbleiterbereich überhaupt ein sinnvolles Ziel wäre”, sagt er. „Wir sind 15 Jahre hinter Taiwan.”

Chipdesign statt Auftragsfertigung

Stattdessen rät er der EU, sich nicht auf die Chipproduktion, sondern auf die Entwicklung und das Chipdesign zu konzentrieren, welches momentan vor allem in den USA stattfindet. Das eliminiert zwar nicht die Abhängigkeit von anderen Staaten, da die Chipproduktion an ein globales Netzwerk gekoppelt ist, stellt aber langfristig eine wertvollere Strategie dar.

Weil die Nachfrage nach den Mikrochips vorerst hoch bleiben wird und Fabriken bereits ausgelastet sind, wird sich der Chipmangel wohl erst innerhalb der nächsten zwei Jahre wieder einpendeln. Bis dahin gilt: Weniger Produkte mit Mikrochips kaufen oder höhere Kosten in Kauf nehmen.