Titelthema

02. Jan. 2023

Eine Frage der technologischen Autonomie

Um vertretbare von gefährlichen Abhängigkeiten zu unterscheiden, braucht Europa eine langfristige Halbleiter-Strategie. Der EU Chips Act ist das (noch) nicht.

Bild
Bild: Ein Wafer wird in einer Halbleiterfabrik mit Gold beschichtet
In der Halbleiterfabrik: Waver werden maschinell mit Gold beschichtet.
Lizenz
Alle Rechte vorbehalten

Sie sind winzig, technisch hochkomplex, und kaum ein Industriezweig kommt heute noch ohne sie aus: Halbleiter, oder Chips, stecken nicht nur in dem neuen Smartphone oder der Künstlichen Intelligenz, sondern auch im MRT-Gerät oder der Kaffeemaschine. Sie bilden die Grundlage für sehr vieles, was in unseren Gesellschaften im Alltag und in der Industrie zum Einsatz kommt. Die kleinen Komponenten siind unsichtbarer Kern der Digitalisierung und Wegbereiter des technologischen Fortschritts. Mittlerweile sind sie auch ein rares, weltweit umkämpftes Gut. Als Basistechnologie hängt das Überleben zahlreicher Sektoren von ihnen ab. Gleichzeitig sind Halbleiter der Schlüssel für moderne Kriegführung und den Einsatz autonomer Fahrzeuge, Waffensysteme oder Drohnen. Das macht sie zu einer Technologie von strategischer Relevanz.

In der jüngsten Vergangenheit hat sich jedoch gezeigt, wie anfällig die Halbleiter-Wertschöpfungskette mit ihren transnationalen Verflechtungen ist: Die Corona-Pandemie und der russische Angriffskrieg auf die Ukraine haben zu Engpässen geführt. In der Folge standen unter anderem in der Automobil-, Unterhaltungs- und Gesundheitsindustrie zeitweise die Bänder still. Parallel dazu verschärft sich die Rivalität zwischen den USA und China, Chips werden mehr und mehr zum geopolitischen Spielball. Jüngst nutzten die USA Export­restriktionen, um die technologische Wettbewerbs- und Innovationsfähigkeit Chinas bei Halbleitern langfristig und nachhaltig zu hemmen.
 

Zeit, sich zu positionieren

Aufgrund des wachsenden technologischen Wettbewerbs und brüchiger werdender Wertschöpfungsketten steigt der Druck auf Europa, sich zu positionieren und strategisch aufzustellen. In ihrer Rede zur Lage der Nation 2021 bezeichnete EU-Kommissionspräsidentin Ursula von der Leyen Europas Abhängigkeit von Hochleistungschips aus Asien nicht nur als Frage der Wettbewerbsfähigkeit, sondern auch als „Frage der technologischen Souveränität“. Im Februar 2022 kündigte sie dann einen europäischen Chips Act an.

Die Diskussion um technologische Souveränität und Abhängigkeiten bei den Chips wird nicht nur auf EU-Ebene, sondern längst auch in Deutschland geführt. Zuletzt schlug der Verkauf einer Fertigungsstätte des deutschen Halbleiter-Produzenten Elmos an die schwedische Tochter eines chinesischen Herstellers hohe Wellen. Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck äußerte die Befürchtung, der Erwerb würde eine „Gefährdung der öffentlichen Ordnung und Sicherheit Deutschlands begründen“. Eine Erklärung, worin genau die Gefährdung besteht und warum es zunächst grünes Licht für den Deal gab, bevor er am Ende doch noch blockiert wurde, blieb Habeck schuldig.

Die erratisch wirkende Entscheidung im Falle Elmos steht exemplarisch für ein grundsätzliches Problem auf deutscher und europäischer Ebene: Es fehlt nicht nur an technisch fundiertem Wissen, sondern auch an einer langfristigen Halbleiter-Strategie mit klaren Zielen. Schließlich steht Europa in seiner Halbleiter-Politik vor vielschichtigen Herausforderungen: Wie lässt sich Versorgungssicherheit in einer Wertschöpfungskette gewährleisten, die seit Jahrzehnten auf transnationale Arbeitsteilung ausgerichtet ist? Welche Rolle spielen Regierungen, Halbleiter-Unternehmen und Endanwender-Industrien im Ökosystem? In welchen Sektoren und mit welchem Ziel sollten Deutschland und Europa ihre Wettbewerbsfähigkeit langfristig stärken? Wie können negative Auswirkungen der amerikanisch-chinesischen Rivalität auf europäische Unternehmen gemindert werden? Wie positionieren sich Deutschland und Europa in diesem angespannten geopolitischen Umfeld?

Der EU Chips Act ist eine Antwort Europas auf die fragile Lage – ein erster umfassender Versuch, in dem drei große Ziele formuliert werden: die Versorgungssicherheit von Endanwender-Industrien zu gewährleisten, das europäische Halbleiter-Ökosystem zu stärken und die politischen Handlungsspielräume im Falle von Krisen zu vergrößern.

Nur – taugen dazu die Instrumente, die der EU Chips Act vorschlägt? Können die anvisierten Maßnahmen Europas Halbleiter-Industrie widerstandsfähiger gegenüber externen Schocks und politischen Interventionen von Drittstaaten machen? Die Antwort: leider nicht. Der EU Chips Act bildet lediglich eine erste Auseinandersetzung mit der Rolle von Regierungen in diesem komplexen Technologie-Ökosystem ab. Eine effektive, langfristig ausgelegte Halbleiter-Strategie für Europa ist der EU Chips Act jedoch nicht.


Der Teufel steckt im Detail

Eine zentrale Schwäche des Chips-Act-Entwurfs ist, dass sich seine Maßnahmen fast ausschließlich nach innen richten – und das, obwohl wesentliche Abschnitte der Wertschöpfungskette außerhalb Europas liegen. 43 Milliarden Euro an öffentlichem und privatem Kapital sollen in Forschungsförderung und die massive Subventionierung neuartiger, bis dato so in Europa nicht existierende Fertigung fließen. Zudem werden in Reaktion auf die 2020 aufgetretenen Knappheiten Instrumente vorgestellt, die neue Interventionsmöglichkeiten in der Antizipation von und im Handeln in Krisen eröffnen. Zunächst einmal erscheinen die Maßnahmen einleuchtend, doch der Teufel steckt im Detail – oder genauer: im Aufbau und in den Eigenschaften der Wertschöpfungskette.

Die Herstellung von Chips ist hochkomplex und spezialisiert. Mehr als 1000 Prozessschritte, mehr als 80 verschiedene Arten von Fertigungsequipment und bis zu 400 verschiedene Chemikalien, einschließlich Gasen und Substraten, greifen ineinander. Bis alle diese Puzzleteile zu einem modernen Chip zusammengesetzt sind, braucht es mindestens vier bis sechs Monate. Zudem ist Halbleiter nicht gleich Halbleiter. Zwar spricht man allgemein von der Halbleiter-Wertschöpfungskette; tatsächlich aber handelt es sich um ein Netzwerk von Wertschöpfungsketten, die je nach Funktion und Technologie des jeweiligen Halbleiters unterschiedlich aufgebaut sind und verschiedenen Logiken folgen. In einem modernen Auto sind ungefähr 1000 Halbleiter verbaut – Assistenzsysteme wie Tempomat oder Einparkassistent gehören heute zur Standardausstattung. Auch der Spannungsregler für den Motor des Scheibenwischers braucht Halbleiter. So unterschiedlich ihre Funktion jeweils ist, so verschieden sind die eng auf ihre Anwendung abgestimmten Fertigungsprozesse – von der Verwendung verschiedener Materialien bis hin zu Maschinen. Ein moderner Prozessor im Smartphone kann nicht in der gleichen Fertigungsstätte produziert werden wie der Leistungshalbleiter zum Laden eines E-Autos.


Überall Spezialisten

Transnationalität, Arbeitsteilung, Wissens- und Kapitalintensivität – diese zentralen Eigenschaften der globalen Wertschöpfungskette sind der Grund dafür, dass Europa auch in Zukunft abhängig von anderen Ländern bleiben wird. Und auch wenn diese Erkenntnis mittlerweile im politischen Diskurs angekommen ist, so drängt sich doch der Eindruck auf, dass sich die politischen Entscheider in Deutschland und Europa zu wenig Zeit genommen haben für die Analyse der langfristigen Abhängigkeiten.

Die wachsende Spezialisierung hat über Jahrzehnte besondere Stärken in verschiedenen Ländern herausgebildet, die über die gesamte Welt verteilt sind. Zentrale Akteure wie die USA, Taiwan, Südkorea, Japan, China oder Europa haben eines gemeinsam: Sie erfüllen wichtige Funktionen in der Produktion von Halbleitern, sind aber gleichzeitig nicht in der Lage, alle notwendigen Schritte und Vorprodukte lokal zusammenzuführen. Diese Abhängigkeiten werden bestehen bleiben: Europa braucht diese Länder, und sie brauchen uns Europäer. Nicht jede Abhängigkeit ist für uns per se schlecht, und erst recht lassen sich nicht alle Abhängigkeiten dauerhaft auflösen. Doch sie müssen identifiziert und bewertet werden.

Der Schlüsselbegriff wechselseitiger Abhängigkeiten in der Halbleiter-Produktion wird mit Blick auf Europas Stärken greifbar: In der Forschung und Entwicklung, aber auch bei Leistungshalbleitern und Sensoren für die Automobilindustrie oder Medizingerätehersteller, sowie als Zulieferer von Equipment und Materialien sind einige europäische Unternehmen führend. Hier zeigt sich, dass es nicht reicht, nur auf die modernsten Chips mit hohem Marktvolumen zu schauen, die in der Masse derzeit nur von zwei Ländern hergestellt werden: in Taiwan durch TSMC und in Südkorea durch Samsung.

Europas Halbleiter-Fertigung richtet sich in erster Linie an wichtige Märkte mit niedrigeren Marktvolumen, wie etwa Industrieanwendungen oder Autos. Das wird auch deutlich im Vergleich der europäischen Fertigungskapazität mit Ländern wie Taiwan und Südkorea, in denen 3,5-mal so viele Halbleiter gefertigt werden.

All das zeigt, dass sich Abhängigkeiten aufgrund des hohen Grads der Spezialisierung über Jahrzehnte gefestigt haben und sich weder in kurzer Zeit abbauen noch auf die Fertigung reduzieren lassen. Die Maßnahmen des Chips Act klammern diese transnationalen Verflechtungen weitestgehend aus. Demzufolge fehlt eine langfristige Strategie, die eine Bewertung der Abhängigkeiten aus drei zentralen Perspektiven vornimmt: technologische Wettbewerbsfähigkeit, Versorgungssicherheit/Resilienz sowie nationale Sicherheit.


Tropfen auf den heißen Stein

Fangen wir mit der technologischen Wettbewerbsfähigkeit an: Wenn Deutschland und Europa diese stärken und ihre Abhängigkeiten verringern wollen, brauchen sie langfristig ausgerichtete, operationalisierbare Ziele. Der Chips Act konzentriert sich auf einen Bruchteil der Wertschöpfung, auf Kapazitäten in neuartiger Halbleiter-Fertigung. Wenn es darum geht, Fertigungskapazitäten langfristig auszubauen, reicht es nicht, eine Fabrik für modernste Chip-Technologien zu bauen.

Das wird greifbar, wenn man die geschätzte Kapazität der geplanten Intel-Fabrik in Magdeburg von 20 000 Wafern – den Scheiben, auf denen die Mikrochips hergestellt werden – mit der Kapazität Taiwans von 930 000 Wafern (unter 10 Nanometern, Stand 2020) gegenüberstellt. Betrachtet man die hohen Volumina des Marktes, ist das ein Tropfen auf den heißen Stein und wird nicht zur Wettbewerbsfähigkeit in der Fertigung modernster Chips führen. Da Halbleiter eben nicht gleich Halbleiter sind, muss zudem klar sein: Diese Maßnahme stärkt nur die europäische Wettbewerbsfähigkeit mit Blick auf die Nachfrage modernster Prozessoren – andere Chip-Technologien bleiben hier ausgeklammert.

Beim zweiten Schwerpunkt, Versorgungssicherheit und Resilienz, kommt das transnationale Gefüge ins Spiel; Maßnahmen müssen die gesamte Wertschöpfung einbeziehen. Doch dieser Perspektivwechsel findet im europäischen Chips Act nicht statt. Aussagen des EU-Kommissars für den Binnenmarkt und Dienstleistungen, Thierry Breton, Versorgungssicherheit für die modernsten Halbleiter sei eine „wirtschaftliche und geopolitische Priorität geworden“, oder des sächsischen Staatsministers Thomas Schmidt, „der Hauptnutzen des europäischen Chip-Gesetzes“ sei eine „sichere Versorgung der europäischen Industrie mit Halbleitern“, beruhen offenbar auf der Vorstellung, Subventionen und finanzielle Anreize würden ausreichen, um die Versorgungssicherheit herstellen.

Die Versorgungssicherheit für europäische Anwenderindustrien kann allerdings nicht allein durch politische Entscheidungen in Europa erreicht werden. Zum einen, weil europäische Kunden in vielen Bereichen ältere, sektorspezifische Chips brauchen, deren Subventionierung der EU Chips Act gar nicht vorsieht. Zum anderen, weil Engpässe überall entlang der Wertschöpfungskette – auch außerhalb Europas – auftreten können. Das hat schon in der Vergangenheit maßgeblich zu den Knappheiten beigetragen.

Es ist ohnehin fraglich, ob die Verantwortung, die Resilienz des Ökosystems zu erhöhen, allein bei der Politik liegen sollte. Sinnvoller wäre eine klare Verteilung von Verantwortung auf Industrie, Abnehmer und Regierungen. Endanwender-Industrien müssen verstärkt in die Pflicht genommen werden, die strategische Relevanz von Halbleitern als Vorprodukt zu erkennen und ihre bisherigen Geschäftsmodelle und Lieferketten dahingehend zu prüfen.

Erfolgreich wird dieses Vorgehen aber nur sein, wenn Regierungen ihre Hausaufgaben machen. Sie müssen den Aufbau der Wertschöpfungsketten und Zulieferernetzwerke verstehen, um zu erkennen, welche Abhängigkeiten besonders gefährlich sind und wo kein Weg an strategischer Lagerhaltung, und damit weg von Just-in-Time, vorbeiführen wird. Probleme wie mangelnde Transparenz oder fehlende Möglichkeiten der Diversifizierung können nur gemeinsam gelöst werden, im Austausch zwischen Industrie und Anwendern. Dies sollte von Regierungen angeregt und im Schulterschluss mit internationalen Partnern institutionalisiert werden.


Gefährlich abhängig?

Kommen wir zum dritten zentralen Aspekt, den eine langfristige europäische Halbleiter-Strategie berücksichtigen sollte: die nationale Sicherheit. Bisher fehlt es in Deutschland und Europa an klaren Bewertungskriterien und Leitlinien, welche Abhängigkeiten im Halbleiter-Sektor als nationale Bedrohung eingestuft werden und warum. Das wird vor allem vor dem Hintergrund der technologischen Rivalität zwischen den USA und China zum Problem.

Nehmen wir noch einmal den blockierten Verkauf einer Fabrik von Elmos an das chinesische Unternehmen Sai Microelectronics: Die zum Verkauf stehende Fertigungsstätte ist auf die Herstellung von technologisch in die Jahre gekommenen Halbleitern ausgerichtet. Hier handelt es sich vermutlich kaum um einen kritischen Technologietransfer oder um substanzielle Risiken für Europas technologische Souveränität. Aus Sicht des Unternehmens würde der Verkauf die Möglichkeit bieten, das Geschäftsmodell anzupassen, um künftig im Bereich Chip Design wettbewerbsfähig zu werden.

Bei der Betrachtung chinesischer Investitionen sollte künftig klar begründet werden, warum ein bestimmter Fall mit Blick auf die nationale Sicherheit ein Problem ist und inwiefern sich eine Blockade der Investitionen negativ auf die technologische Wettbewerbsfähigkeit Europas auswirken könnte. Deutschland und Europa dürfen sich nicht davor drücken, Kriterien aufzustellen, die zwischen europäischer Wettbewerbsfähigkeit und nationaler Sicherheit abwägen und folgende Fragen beantworten: Wie positioniert sich Europa mit Blick auf den Zugang Chinas zu Halbleiter-Technologien? Welche Abhängigkeiten von China müssen mitgedacht werden? Inwiefern will Europa künftig in Sachen Exportrestriktionen ähnlich vorgehen wie die USA? Jede Einzelentscheidung beinhaltet eine Positionierung. Doch die Summe aus vielen Einzelentscheidungen ergibt am Ende noch keine kohärente Strategie.

Ist das europäische Chip-Gesetz nun zum Scheitern verurteilt? Nein. Es wird entscheidend sein, was darauf folgt. Das Gesetzesvorhaben ist ein wichtiger erster Schritt in die richtige Richtung: Es trägt dem Umstand Rechnung, dass Europa sich in dieser wegweisenden Schlüsseltechnologie besser aufstellen muss. Doch wie Europa langfristig in diesem transnationalen Netzwerk erfolgreich bestehen möchte, ist noch unklar. Um langfristig eine wichtige Rolle in der Halbleiter-Industrie zu spielen und den Herausforderungen standzuhalten, können sich Deutschland und Europa nicht auf die Stärkung des lokalen Ökosystems konzentrieren. Es fehlen Antworten auf die drei zentralen Herausforderungen technologische Wettbewerbsfähigkeit, Versorgungssicherheit und nationale Sicherheit.

Das Kernproblem liegt in der fehlenden Bewertung von Abhängigkeiten und ihren langfristigen Folgen. Die Europäische Kommission hat sich noch nicht ausreichend mit der Komplexität des transnationalen Ökosystems auseinandergesetzt. Hierfür braucht es den Aufbau von Wissen in politischen Institutionen über die Chip-Produktion hinaus: das Verständnis aller Verflechtungen im Ökosystem inklusive der Zulieferermärkte.

Der strukturierten Bewertung von Abhängigkeiten müssen gezielte indus­triepolitische Maßnahmen folgen. Geo­ökonomische Instrumente müssen bewusst angewendet werden, eine klare Positionierung zur Technologierivalität zwischen den USA und China ist unabdingbar. Dazu kommen zwei Grundpfeiler einer nachhaltigen europäischen ­Strategie: der Aufbau von spezifischem Technologiewissen durch Investition in europäische Ressourcen und der Austausch mit Industrie, Endanwendern und internationalen Partnern, die eine zentrale Rolle für die Resilienz des Ökosystems spielen.

Nur so kann eine Orientierung an der Komplexität und Diversität der Halbleiter-Produktion gelingen, die ihrer strategischen Relevanz gerecht wird.

Bibliografische Angaben

Internationale Politik 1, Januar/Februar 2023, S. 52-57

Teilen

Themen und Regionen

Julia Hess ist Projektmanagerin für Technologie und Geopolitik bei der Stiftung Neue Verantwortung.