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Gefährliche Abhängigkeit

Elektronik ist die Basis künftigen wirtschaftlichen Erfolges. In Deutschland und Europa ist hier eine Aufholjagd angesagt, schätzen Experten ein.

© André Wirsig

Elektronik ist in vielen Anwendungen nicht sichtbar, und dennoch benutzen wir sie jeden Tag auf vielfältige Weise. Das geht schon am Morgen los, wenn unser Wecker läutet. Ein Quarzkristall in der Uhr schwingt 33 000-mal in der Sekunde und kann damit die aktuelle Uhrzeit extrem präzise bestimmen. Wenn wir zur Arbeit fahren, begleitet uns die Elektronik lückenlos. Egal ob wir unser Auto oder ob wir öffentliche Verkehrsmittel benutzen – ohne Elektronik geht nichts mehr. Unser beruflicher Alltag wurde durch die moderne Kommunikationselektronik grundlegend verändert. Ebenso unser privates Kommunikationsverhalten. Elektronik ist zum wesentlichen Innovationsmotor in allen Lebensbereichen geworden.

© steffen füssel, steffen fuesse

Der Elektronik im Allgemeinen und der Fähigkeit zur Entwicklung und Herstellung elektronischer Systeme im Besonderen kommt eine Schlüsselrolle für die industrielle Produktion im 21. Jahrhundert und damit für den weiteren wirtschaftlichen Erfolg der deutschen Unternehmen zu.

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Es gibt neun Missverständnisse in der Debatte um die Elektronik als Schlüsseltechnologie und ihre Bedeutung für Deutschland und Europa, diese sind:

Missverständnis Nummer 1: Wir brauchen keine europäischen Elektronikkomponenten – man kann sie aus anderen Regionen zukaufen.

Bei geringen Stückzahlen wird man vornehmlich Standardkomponenten verwenden, und dann ist deren Herkunft auch nicht wichtig. Sobald die Stückzahlen aber größer werden, oder spezielle, nicht in Standardkomponenten erhältliche Funktionen benötigt werden, ist es von Vorteil, anwendungsspezifische Bauteile zu entwickeln. Die Systemvorteile sind geringere Kosten, geringerer Energieverbrauch, höhere Zuverlässigkeit und höhere Integrationsdichten. Wenn Europa die Elektronikkomponentenherstellung verliert, wird es in Zukunft keine Partner für die vertrauensvolle Zusammenarbeit bei der Entwicklung solcher spezieller Elektronikkomponenten mehr haben und über kurz oder lang auch die nächste Stufe der Wertschöpfung, die Systemintegration, verlieren.

Missverständnis Nummer 2: Mit der Elektronik läuft das wie mit der Fotovoltaik, wir werden uns vor der chinesischen Konkurrenz sowieso nicht schützen können.

Die Fotovoltaik ist eine Spezialapplikation, um Sonnenstrahlung in elektrische Energie umzuwandeln. Die Physik dahinter ist zwar sehr interessant, die Herstellung der PV-Module bietet allerdings nur Differenzierungsmöglichkeiten bezüglich Preis, Effizienz und Haltbarkeit. Elektronik ist im Gegensatz dazu eine Schlüsseltechnologie, die für die Bestimmung der Funktionalität in der gesamten Breite aller Anwendungen eine entscheidende Rolle spielt. In vielen Fällen liefert die Elektronik die entscheidenden Innovationsmerkmale der neuen Produkte. Die aufstrebenden Volkswirtschaften haben die Bedeutung der Elektronik für ihre Wirtschaftskraft erkannt und unternehmen enorme Anstrengungen, um möglichst viele Wertschöpfungsstufen dieser Schlüsseltechnologie bei sich anzusiedeln. Deutschland und Europa hingegen ziehen sich aus den relevanten Teilen dieser Bereiche zurück und verlieren damit ihre Kompetenzen sowie die als vertrauensvoll anzusehenden Industriepartner auf diesem Gebiet.

Missverständnis Nummer 3: Der freie Markt darf nicht gestört werden.

Im Bereich der Herstellung elektronischer Komponenten und speziell integrierter elektronischer Schaltkreise ist der Markt seit vielen Jahren stark verzerrt. Während auf europäischer Ebene und in den Nationalstaaten ordnungspolitische Debatten geführt werden, laufen in Asien und Amerika staatlich unterstützte Masterprogramme ab, um Chipfabriken anzusiedeln. Speziell asiatische Staaten und auch die USA schrecken vor einer massiven Förderpolitik in diesem Bereich nicht zurück. Hierbei werden hauptsächlich die anfänglichen Investitionen einer Ansiedlung gefördert, während die jährlichen Reinvestitionen von circa 10 bis 20 Prozent der Investitionssumme zum großen Teil vom Unternehmen finanziert werden. Da die Komponentenhersteller weltweit tätig sind, werden zukünftige Chipfabriken fast ausschließlich in Asien und Amerika gebaut. In Europa werden derzeit nur noch sieben Prozent der Investitionen für Halbleiterequipment getätigt. Europa gerät damit in eine gefährliche Abhängigkeit von den beiden anderen großen Wirtschaftsregionen und wird von den Innovationen, die von dieser Seite zugeliefert werden, abhängig.

Missverständnis Nummer 4: Wenn der Markt gestört wird, kann das mit Strafzöllen behoben werden.

Strafzölle können nur aus einer Machtposition heraus von einer Region erhoben werden. Wenn Europa sich in außereuropäische Abhängigkeit bei der Zulieferung der Elektronik begibt, kann die gesamte Industrie für Gegenmaßnahmen anfällig werden. Ein ähnliches Gegengewicht in einem Wirtschaftskrieg kann Europa nicht aufweisen. Auch hat die Elektronikbranche extrem schnelle Innovationszyklen. Innerhalb von wenigen Jahren entstehen Weltkonzerne und verschwinden auch wieder. Auf der anderen Seite sind Strafzölle ordnungspolitische Instrumente, die mit einem großen zeitlichen Nachlauf verhängt werden. Die ursprüngliche Wettbewerbsverzerrung hat dann im Elektronikbereich bereits dazu geführt, dass Fabriken verlagert wurden oder ganze Firmen aus dem Geschäft ausgestiegen sind. Die Strafzölle sind somit völlig wirkungslos.

Missverständnis Nummer 5: Es ist billiger, in Asien zu produzieren.

Moderne Halbleiterfabriken sind heute zu über 90 Prozent automatisiert. Die Anlagen sind untereinander vernetzt, und die Chargen werden mit automatisierten Transportbändern von einer Anlage zur nächsten gebracht. Durch die hohen Lohnsteigerungen der letzten Jahre auch in Asien sind die Kosten für Maintenance- und Entwicklungsingenieure hier auf einem ähnlichen Niveau wie in Europa. Auch die Kapitalkosten sind davon unabhängig, in welcher Region die Investition getätigt wird. Die entscheidenden Faktoren für die Investitionsentscheidungen sind vor allem Themen wie Energiekosten, Steuern und lokale Förderinstrumente.

Missverständnis Nummer 6: Deutschland hat den Anschluss in der Elektronik längst verloren.

Deutschland hat hervorragende Kompetenzen in breiten Feldern der Elektronik. Als wichtigster Bereich ist die Systemkompetenz herauszuheben, das Beherrschen komplexer Elektroniksysteme, die aus Hardware und eingebetteter Software bestehen. Durch die hohe Komplexität und die starke anwendungsspezifische Differenzierung können diese Kompetenzen nicht leicht kopiert werden. Es braucht viele Jahre, um sie aufzubauen. Deutschland und Europa haben leider die Speicherherstellung an Asien und Amerika verloren. Im Bereich der „More Moore“-Technologien, der Technologien, bei denen die Strukturgröße der Transistoren und Bauelemente massiv verkleinert wird, ist Europa weltführend in der Forschung, angesiedelt beim IMEC in Belgien. Alle großen Halbleiterhersteller der Welt bündeln dort ihre Forschung. In der Fertigung bis 28 Nanometer ist Deutschland auch mit führend auf der Welt. Bei der nun anstehenden Fertigung unter 28 Nanometer spielen Deutschland und Europa bisher leider keine Rolle.

Missverständnis Nummer 7: Die Investitionen in Fabriken für die Fertigung unter 15 Nanometer Strukturbreite sind in Europa nicht möglich.

Zukünftige Halbleiterfabriken für die Fertigung von Chips mit 10 Nanometer Strukturgröße und kleiner benötigen Investitionsmittel in der Größenordnung von zehn Milliarden US-Dollar; solche Größenordnungen sind in Europa angeblich nicht möglich. Dies ist nicht der Fall, wie das Beispiel der von Globalfoundries in Dresden getätigten Investitionen demonstriert. Hier hat Globalfoundries alleine in den letzten vier Jahren in dieser Größenordnung investiert, um drei große Fertigungslinien für 300-mm-Durchmesser-Wafer und Strukturen von 28 Nanometern Größe in Deutschland aufzubauen.

Missverständnis Nummer 8: Die System- und Software-Ebene ist treibend für die Innovation, die Hardware spielt dabei nur eine untergeordnete Rolle.

Gerade in der Abstimmung der Hardware mit der Software und der Systemebene liegen sehr viele Optimierungspotenziale. Beispielsweise können Funktionen entweder in Hardware oder Software implementiert werden, was auf die Funktion und die Herstellungskosten einen großen Einfluss hat. Eine reine Betrachtung der oberen Softwareebenen ist nicht ausreichend.

Missverständnis Nummer 9: Elektronik ist Hardware, und Hardware hat keine sicherheitsrelevante Bedeutung für den Aufbau von komplexen und intelligenten Systemen.

Ein erster Ansatz zu dieser Diskussion ging soeben durch die Presse, als in Bügeleisen und Kaffeekochern integrierte Mikrofone, Kameras und WLAN-Verbindungselemente gefunden wurden. Wenn Deutschland und Europa seine noch führende Rolle im Systementwurf und der Systemherstellung auf Dauer halten wollen, benötigen sie sicherheitszertifizierte Elektronikproduzenten, ähnlich wie im Bereich der Banknotendruckereien, um sich vor einer hardwarebasierten Ausspähung durch andere Länder abzusichern.