Aufbau der Chipindustrie in Deutschland: Realistische Chance oder teurer Flop?
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Mit Subventionen möchte Deutschland eine Chip-Produktion aufbauen. Doch wichtige Dienstleistungen bleiben im Ausland. Warum das Vorhaben ein Flop werden könnte.
Es klingt gut, wenn Deutschland jetzt in den Markt der Chip-Foundries einsteigen will, um die Importabhängigkeit in diesem Bereich zu reduzieren. Allerdings sind die Foundries nur ein Glied in der Lieferkette, die mit dem Chipdesign beginnt und erst nach dem Packaging zu einem Chip führt.
Die Dienstleistungen am Anfang und am Ende der Wertschöpfungskette müssen nach Deutschland importiert werden, ebenso wie praktisch alle benötigten Produktionsmittel und Materialien. In der politischen Diskussion wird gerne übersehen, dass Foundries nur dann wirtschaftlich arbeiten können, wenn es genügend sogenannte Fabless Companies als Auftraggeber gibt.
Im Wettbewerb mit vorhandener Technik muss Deutschland billiger oder flexibler werden
Deutschland hinkt in der Entwicklung hinterher. Dabei hätte die Bundesrepublik vom chinesischen Entwicklungsmodell lernen können. Als man beispielsweise in China feststellen musste, dass man die deutsche Ingenieurskunst bei Verbrennungsmotoren auf absehbare Zeit nicht überholen würde, setzte man auf einen anderen Antrieb.
Bei Elektromotoren konnten die chinesischen Hersteller mehr punkten. Mit ihren batterieelektrischen Fahrzeugen brachten sie gleichzeitig die Speichertechnologie zur Serienreife, die nun auch für die verstärkte Nutzung volatiler erneuerbarer Energien benötigt wird.
In der Chipproduktion geht Deutschland einen anderen Weg und setzt bei der Aufholjagd auf Fertigungslinien, die anderswo längst eingeführt sind und ohne Probleme erfolgreich und wirtschaftlich rentabel betrieben werden.
Es bleibt die Frage, warum in Deutschland belichtete Wafer den Markt erobern sollen, deren Design im Ausland eingekauft werden muss und die dann nur als ungehauster Baustein verwendet werden können. Andernfalls müssten sie zum Packaging nach Fernost geflogen werden.
Gegen ASML hatten Nikon und Canon keine Chance
Bei der Technologie zur Belichtung von Siliziumwafern für die Chipherstellung hatten lange Zeit die japanischen Firmen Nikon und Canon die Nase vorn. Aus dem Markt gedrängt wurden sie von der niederländischen ASML, die mit Lasern von Trumpf und Optiken von Carl Zeiss arbeitet und mit ihrer EUV-Lithographie bislang unübertroffen feine Strukturen belichten kann. ASML hat jetzt ein weitgehendes Monopol bei EUV-Belichtern mit Stückpreisen von rund 170 Millionen Euro.
Alternative Fertigungsverfahren für die Chipproduktion
Der japanische Optik- und Büromaschinenkonzern Canon, der über umfangreiche Erfahrungen im Bereich Tintenstrahl- und Laserdrucker verfügt und etwa den Marktführer bei Laserdruckern, HP, mit Druckwerken beliefert, hat mit seiner kürzlich vorgestellten FPA-1200NZ2C Nanoimprint-Maschine eine Technologie vorgestellt, die vergleichbar feine Strukturen bei einem Zehntel des Energiebedarfs und möglicherweise auch nur einem Zehntel der Kosten liefern kann. Zudem können deutlich kleinere Losgrößen produziert werden, da die jeweiligen Einrichtungskosten aufgrund der Drucktechnik deutlich geringer sind.
Allerdings ist die Canon-Technologie bislang deutlich langsamer als ihr europäisches Pendant. Ob die derzeitige Prozessgeschwindigkeit bereits an die physikalischen Grenzen stößt, ist bisher nicht bekannt. Möglicherweise ließe sich der Geschwindigkeitsnachteil durch eine größere Anzahl dieser preiswerteren Druckmaschinen ausgleichen. Die Drucktechnik von Canon könnte die Chipfertigung auch für kleinere Unternehmen wieder interessant machen, deren Volumen für Aufträge an die großen Foundries noch zu gering ist.
Bislang hat sich Canon mit seiner Technologie auch geschickt außerhalb der Handelsstreitigkeiten zwischen den USA und China positioniert. Ob dies auch bei Druckern für feinere Strukturen gelingen wird, ist derzeit umstritten. Das bevorstehende Exportverbot nach China hat ASML in diesem Jahr noch einen Auftragsschub verpasst, wird künftig auf China als Exportmarkt weitgehend verzichten müssen. Dies dürfte die Entwicklung alternativer technologischer Lösungen nicht nur im Reich der Mitte beflügeln und den Absatz in den verbleibenden Märkten stärker von staatlichen Subventionen abhängig machen.
Staatliche Subventionen, die in Taiwan die Chipindustrie groß gemacht haben, werden in Zukunft weltweit entscheidend für die Ansiedlung und den Betrieb von Foundries sein. Dies könnte aber auch in Deutschland noch zu unangenehmen Überraschungen führen.
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