Technologische Souveränität vs. Resilienz | Was steckt dahinter und warum ist das für Europas Halbleiterindustrie so wichtig?
Seit einigen Jahren wird im Zusammenhang mit halbleiterbasierten Technologien und globalen Lieferketten sehr oft von »Technologischer Souveränität« gesprochen. Gemeint ist damit die Fähigkeit eines Staates oder einer Region, als besonders bedeutsam definierte Technologien eigenständig zu entwickeln und zu kontrollieren. Dazu gehört mitunter bereits die Kontrolle über das benötigte Wissen und Know-how zu strategischen Technologien für einen Standort. In den meisten Fällen wird von Technologischer Souveränität jedoch erst bei einer tatsächlichen wirtschaftlichen Nutzung von Technologien und Produkten gesprochen. Es geht also darum, umfassende Abhängigkeiten von anderen Staaten oder einzelnen Unternehmen zu verringern.
Spätestens seit geopolitische Spannungen und Lieferengpässe bei bestimmten Chiptypen (z. B. für die Automobilindustrie) verstärkt in den Fokus der politischen Debatte gerückt sind, wird technologische Souveränität häufig mit strategischer Autonomie gleichgesetzt.
Der European Chips Act ist Teil der europäischen Antwort auf solche geopolitischen Herausforderungen. Ziel ist es, die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Halbleiterindustrie zu stärken, Investitionen in Forschung, Entwicklung und Produktion zu fördern und möglichen Versorgungsengpässen vorzubeugen. Zudem sollen Instrumente zur Marktüberwachung und Krisenreaktion die EU besser auf Lieferstörungen vorbereiten. Insgesamt soll der EU Chips Act damit auch die Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit Europas erhöhen.
Kurz: Er soll die technologische Resilienz Europas im Bereich Halbleiter stärken.
Doch worin unterscheiden sich die Begriffe »Souveränität« und »Resilienz« in diesem Zusammenhang und welche Konsequenzen ergeben sich daraus?
Key Takeaways des Artikels |
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Situation:
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Problemstellung: |
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Entwicklung und Ausblick: |
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Warum vollständige Souveränität nahezu unerreichbar ist
Die Halbleiterindustrie ist global stark vernetzt und entlang internationaler Wertschöpfungsketten organisiert. Forschung, Entwicklung, Produktion und Materialien sind auf verschiedene Regionen verteilt, die jeweils spezifische Stärken und Wettbewerbsvorteile aufgebaut haben. So dominieren die USA zentrale Bereiche des Chipdesigns und der Entwicklungssoftware, während Taiwan und Südkorea führend in der Chipfertigung sind, insbesondere bei der Produktion größerer Stückzahlen sowie bei besonders fortschrittlichen, sehr klein strukturierten Chips. China verfügt hingegen über die größten weltweiten Produktionskapazitäten im Bereich der »mature nodes« – also älterer, aber nach wie vor industriell unverzichtbarer Strukturgrößen. Europa, die USA und Japan verfügen über Schlüsselkompetenzen bei spezialisierten Produktionsmaschinen, während das klassische Packaging (Verkapselung der Chips) zumeist in Südostasien angesiedelt ist.
Im Report »Emerging Resilience in the Semiconductor Supply Chain« (2024) der Boston Consulting Group (BCG) und der Semiconductor Industry Association (SIA) wird diese globale Verteilung und geographische Spezialisierung entlang der Wertschöpfungskette analysiert und übersichtlich zusammengefasst (siehe Abbildung 1).
Diese lokalen Spezialisierungen zeigen, dass die Halbleiterindustrie als globales Ökosystem nur so hochgradig kosteneffizient funktionieren kann, wenn einzelne Standorte ihre spezifischen Stärken ausnutzen und im weltweiten Markt agieren. Auch weitere Studien betonen deshalb, dass technologische Wettbewerbsfähigkeit heute vor allem aus funktionierenden Innovationsökosystemen entsteht, in denen Forschung und Industrie gemeinsam mit weiteren internationalen Partnern zusammenarbeiten.
Globale Abhängigkeiten: Wenn ein Schritt die Kette unterbricht
Die Pandemie fungierte als globaler Belastungstest. Besonders hart traf es die Automobilindustrie. Das Problem dort war nicht, das High-End-Chips fehlten, sondern Verzögerungen bei einfachsten Basiskomponenten, etwa Mikrocontrollern für Steuergeräte, ganze Produktionslinien zum Stillstand brachten. Das Beispiel zeigt, dass selbst günstige und technisch wenig komplexe Chips zur Achillesferse ganzer Industrien werden können.
Beispiele |
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Die Corona-Pandemie und die Automobilindustrie: |
Die Pandemie fungierte als globaler Belastungstest. Besonders hart traf es die Automobilindustrie. Das Problem dort war nicht, das High-End-Chips fehlten, sondern Verzögerungen bei einfachsten Basiskomponenten, etwa Mikrocontrollern für Steuergeräte, ganze Produktionslinien zum Stillstand brachten. Das Beispiel zeigt, dass selbst günstige und technisch wenig komplexe Chips zur Achillesferse ganzer Industrien werden können. |
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Nexperia – Wenn das Packaging zur Abhängigkeitsfalle wird: |
Als Spezialist für Basishalbleiter und Transistoren ist Nexperia ein zentraler Zulieferer, z. B. für die Automobilindustrie. Die Chips werden zwar in Europa prozessiert, das Packaging – also die abschließende Verkapselung der Bauteile – findet jedoch in China statt. Im Zuge der politischen Spannungen zwischen China und den Niederlanden verbot die chinesische Regierung das Ausliefern der Bauteile nach Europa (nachdem das niederländische Wirtschaftsministerium vorher die Kontrolle über das Unternehmen an sich gezogen hatte). Dies sorgte für Versorgungsengpässe in der Automobilbranche, die auf die Bauelemente des Konzerns angewiesen ist. Das zeigt: Auch vermeintlich unkritische Basiskomponenten können zum Versorgungsrisiko werden, in einer globalisierten und vernetzten Lieferkette. |
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Das »2-Nanometer-Dilemma« |
Ein weiterer Bereich, in dem Europa abhängig ist, bezieht sich auf Chips kleinster Strukturgrößen <2 nm. Daher wird in der politischen Debatte vermehrt diskutiert, ob Europa eigene Fertigungskapazitäten im leading-edge 2-Nanometer-Bereich aufbauen sollte, um unabhängiger zu werden. Studien legen dar, warum aktuell keine Kapazitäten aufgebaut sind: Es fehlt die industrielle Nachfrage. Die europäische Kernindustrie (Automobil, Industrieautomatisierung) benötigt vor allem robuste, spezialisierte Chips in größeren Strukturbreiten, keine 2 nm-Prozessoren, wie sie u. a. in High-End-Smartphones verbaut werden. Hinzu kommt: Allein das Design eines einzigen 2nm-Chips kostet mehrere hundert Millionen US-Dollar. Das ist ein Aufwand, der sich wirtschaftlich nur bei extrem hohen Stückzahlen rechnet, für die es in Europa bislang schlicht keine Nachfrage gibt. Eine 2nm-Fabrik wäre laut Experten mangels lokaler Kunden ein erhebliches wirtschaftliches Risiko; ihr Aufbau würde rund 30 Milliarden Euro an Investitionskosten erfordern. |
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Das Beispiel ASML – Spezialisierung als Stärke: |
Dass Europa trotz fehlender 2nm-Fabs eine zentrale Rolle an der Spitze der globalen Halbleiterindustrie spielt, zeigt das Beispiel ASML aus den Niederlanden. Das Unternehmen ist weltweit führend in der Entwicklung hochkomplexer Lithographiesysteme. Besonders im Bereich der EUV-Lithographie (Extreme Ultraviolet) verfügt ASML über eine herausragende Position und ist derzeit der einzige Hersteller dieser Maschinen. Diese Maschinen sind Voraussetzung dafür, Chips in kleinsten Strukturgrößen von 2 Nanometern und kleiner in hohen Stückzahlen produzieren zu können. Die eigentliche Chipfertigung erfolgt zwar bei spezialisierten Auftragsfertigern wie TSMC in Taiwan, doch ohne europäische Technologie könnten diese Chips nicht produziert werden. Das Beispiel unterstreicht: Europa verfügt bereits über unverzichtbare Kompetenzen in einzelnen Stufen der Wertschöpfungskette und kann somit globale Abhängigkeiten aktiv mitgestalten. |
In verschiedenen Bereichen verfügen Deutschland und Europa über erhebliche Stärken. Unternehmen wie ZEISS, TRUMPF, Infineon Technologies, Bosch oder Aixtron sind in unterschiedlichen Segmenten der Mikroelektronik (z. B. Halbleiter-Equipment, Leistungselektronik, Sensorik) international führend. So liefert ZEISS hochpräzise Spiegel an ASML, während TRUMPF Laser zuliefert, die für den Bau der oben erwähnten Lithographiesysteme unerlässlich sind. Diese Kompetenzen sind eng mit starken Forschungsnetzwerken und industriellen Anwenderbranchen verbunden, etwa in der Automobil- oder Energietechnik. Einen guten Überblick über aktuelle Stärken und Schwächen der deutschen und europäischen Mikroelektronikbranche bietet die Darstellung aus der Studie »Wachstumspfade für Deutschland« (2026) der BCG und UnternehmerTUM (Abbildung 2).
»Technologische Resilienz« als strategischer Ansatz
Vor diesem Hintergrund rückt ein anderer Begriff stärker in den Fokus: technologische Resilienz. Gemeint ist damit die Fähigkeit von Staaten und Industrien, Krisen, Lieferengpässe oder geopolitische Spannungen zu bewältigen, ohne ihre technologische und wirtschaftliche Handlungsfähigkeit zu verlieren. Resilienz bedeutet dabei nicht, alle technologischen Schritte selbst abzudecken. Vielmehr geht es darum, kritische Kompetenzen gezielt zu stärken und strategische Schlüsselbereiche abzusichern. Im Kern steht auch, Teil internationaler Innovations- und Produktionsnetzwerke zu bleiben. Ein wichtiger Ansatz besteht darin, in bestimmten Stufen der Wertschöpfung besonders starke Positionen aufzubauen, sogenannte »Choke Points«. Wer in einzelnen technologischen Bereichen unverzichtbare Kompetenzen besitzt, kann globale Abhängigkeiten aktiv mitgestalten und ist selbst weniger verwundbar (siehe Beispiel ASML).
Für Deutschland und Europa bedeutet Resilienz daher vor allem, bestehende Stärken systematisch auszubauen und neue, strategisch wichtige Choke Points zu identifizieren und zu besetzen. Dazu wird eine leistungsfähige Forschungslandschaft, starker Wissenstransfer und eine hochspezialisierte industrielle Produktion sowie eine enge Kooperation zwischen allen Teilschritten auf dem Weg zum Produkt benötigt. Die anwendungsnahe Forschung (wie sie in der Fraunhofer-Gesellschaft und der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland FMD gelebt wird) trägt dazu bei, solche innovationsgetriebenen Ökosysteme zu stärken und Kompetenzen entlang der Wertschöpfungskette zu bündeln. Ein konkretes Beispiel für diesen Ansatz ist die europäische APECS-Pilotlinie (Advanced Packaging and Heterogeneous Integration for Electronic Components and Systems), die im Rahmen des EU Chips Acts aufgebaut wird. Ziel von APECS ist es, neue Technologien für Advanced Packaging und Chiplet-Integration zu entwickeln und diese mit Hilfe der Pilotlinie schneller und gezielter in industrielle Anwendungen zu überführen.
In diesem Verständnis bedeutet Resilienz also nicht, Abhängigkeiten vollständig zu vermeiden. Entscheidend ist vielmehr, zu verstehen, wo kritische Risiken liegen und sie durch strategische Spezialisierung und Kooperation in gemeinsame Innovationsprojekte aktiv abzuschwächen.
Solche strategischen Fragen werden auch auf der Konferenz FIRST – Fast Innovation through Research in Semiconductor Technologies diskutiert. Organisiert durch die FMD ist das Event das neue Trendforum für die Anwender von Mikroelektronik in Europa. FIRST findet am 30. September und 1. Oktober in Berlin statt.
Mehr InformationenTechnologische Resilienz als realistische Antwort im globalen Wettbewerb
Technologische Souveränität klingt zunächst nach einem klaren und starken Ziel. In einer global vernetzten Industrie wie der Mikroelektronik ist vollständige Unabhängigkeit jedoch nicht erreichbar und ökonomisch auch nicht sinnvoll. Souveränität kann nicht nur mit hohen Kosten, sondern auch mit geringerer Innovationsdynamik verbunden sein, da sie tendenziell internationale Arbeitsteilung, Wettbewerb und Wissensaustausch einschränkt. Ergänzend warnt der Bericht der Boston Consulting Group ausdrücklich vor Versuchen einer extremen nationalen/regionalen Selbstversorgung, da diese die Kosten für Halbleiter massiv in die Höhe treiben würden und die globale Innovationskraft durch mangelnden Wettbewerb schwächen könnten. Technologische Resilienz bietet hier einen realistischeren Ansatz. Sie zielt nicht auf Abschottung, sondern auf die Fähigkeit ab, mit Abhängigkeiten strategisch umzugehen und eigene Stärken gezielt auszubauen, um die eigene Wettbewerbsposition zu stärken.
Resilienz ist ein Ansatz, der politische Zielsetzungen und wirtschaftliche Realität miteinander verbindet und so die Grundlage für eine langfristig wettbewerbsfähige europäische bzw. deutsche Mikroelektronik-Industrie schafft.
Quellen:
- https://euractiv.de/news/halbleiter-deutschland-kuendigt-milliardenpaket-fuer-technologische-souveraenitaet-an/
- https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/da/statement_22_866
- https://www.wirtschaft-in-sachsen.de/de/das-dresdner-halbleiterunternehmen-fmc-zeigt-wie-technologische-souveraenitaet-in-europa-umgesetzt-werden-kann/
- https://www.handelsblatt.com/technik/it-internet/technologie-neue-chipkrise-trifft-deutsche-industrie-mit-voller-wucht/100201768.html
- https://www.swr.de/swraktuell/baden-wuerttemberg/chip-mangel-autoindustrie-halbleiter-100.html
- https://www.iaf.fraunhofer.de/de/medien/pressemitteilungen/chiplet-innovationen-fuer-europa-startschuss-fuer-apecs-pilotlinie.html
- https://www.vde.com/resource/blob/2400522/fb6bfb06b4cb89c64d0d7b6a989ac58c/hidden-electronics-4—download-deutsch-data.pdf
- https://wachstumspfade.bcg.com/home/
- https://bdi.eu/de/publications/wie-gelingt-der-chips-act-20
- https://www.interface-eu.org/publications/europe-semiconductor-strategy
- https://www.tomshardware.com/news/firm-estimates-a-2nm-chip-now-costs-dollar725-million-to-design
- https://www.emft.fraunhofer.de/en/projects-fraunhofer-emft/semiconductorx-resilient-supply-chain-semiconductor-industry.html
- https://www.bcg.com/publications/2024/emerging-resilience-in-semiconductor-supply-chain
Text von: Zoë Riethmüller