Seit der zweiten Jahreshälfte 2020 ist die Nachfrage nach Halbleitern so sehr gestiegen, dass sie von dem vorhandenen Angebot nicht mehr bedient werden konnte. Dies führte zu einem weltweiten Chipmangel, der, verschärft durch die Pandemie, die Welt in Aufruhr versetzte.

Die Auswirkungen? Die Preise für Unterhaltungselektronik gingen durch die Decke und die Automobilindustrie geriet ins Stocken - obendrein wirkten sich die langen Warteschlangen bei den marktführenden Chipherstellern auf die gesamte IT-Industrie, einschließlich der Cloud-Industrie, aus.

Aber allem voran haben die aktuellen Lieferprobleme den IT-Unternehmen und auch den betroffenen Staaten vor Augen geführt, wie gefährlich es ist, bei einer wichtigen Ressource wie Mikrochips von ein paar wenigen Herstellern, in diesem Falle vor allem von Taiwan, übermäßig abhängig zu sein.

Daher sind die EU und auch die USA bemüht, diese Abhängigkeit abzubauen, indem sie die sogenannte “Chip-Souveränität” zur neuen Priorität machen. Angesichts der heute völlig fehlenden Kontrolle über Lieferketten und der sich verschlechternden geopolitischen Stabilität ist die Notwendigkeit von regionalen, unabhängigen Lösungen so dringend wie selten zuvor.

Im Rahmen des Programms “digitaler Kompass” will die Europäische Kommission deshalb die Halbleiterproduktion in Europa mit dem europäischen Chip-Gesetz massiv ankurbeln. Mit Blick auf die andere Seite des Atlantiks hat die USA kürzlich ihren eigenen CHIPS Act verabschiedet. Mit diesem Gesetz soll die Chipproduktion durch die Förderung von neuen Produktionsstätten vorangetrieben werden. Zur gleichen Zeit stocken aber auch die weltweiten Marktführer China und Südkorea ihre Chipproduktion durch hohe Investitionen erheblich auf.

Fachkräfte bzw. viel mehr der Fachkräftemangel ist das nächste Problem: Wer wird in den neuen Produktionsstätten arbeiten? Die Industrie erlebt derzeit den härtesten Wettkampf um Fachkräfte seit jeher. Selbst Taiwans bestens funktionierende Talentschmiede hat Schwierigkeiten, mit der Entwicklung mitzuhalten und der Bedarf an Fachkräften im Bereich Halbleitertechnik ist im Vergleich zum Vorjahreszeitraum noch um 40 Prozent gestiegen.

Dennoch sind kurzfristige Engpässe sowie der Fachkräftemangel Probleme, die überwunden werden müssen, damit die so wichtige regionale Stabilität und strategische Sicherheit bei der Halbleiterversorgung erreicht werden kann.

Wie schlimm ist die Chipkrise?

Bleibt der Chipmangel noch weitere Jahre bestehen? Die Prognosen dazu sind verschieden: Einerseits erwarten Experten, dass sich die Gesamtsituation aufgrund des gestiegenen Produktionsumfangs in diesem Jahr verbessern und bis 2024 sogar stabilisieren wird. Andererseits werden die fortschreitende Digitalisierung und Elektrifizierung die Nachfrage wahrscheinlich auf ein bisher unbekanntes Niveau heben, da sich beispielsweise die Zahl der mobilen Geräte bis 2025 nahezu verdoppeln soll. Hinzu kommen die anhaltenden Spannungen zwischen Taiwan und China, die auf nicht absehbare Zeit andauern dürften und deren Aussichten äußerst ungewiss sind.

Das Problem ist, dass finanzielle Mittel den akuten Mangel an Chips nicht kurzfristig beheben werden. So plant Intel beispielsweise zwei neue Produktionsstätten im US-Bundesstaat Ohio. Vom Baubeginn einer Fabrik bis hin zum Einbau eines hergestellten Chips in ein Gerät vergehen jedoch drei bis vier Jahre. Das wäre das Jahr 2026. Und für Europa gilt dasselbe.

Chipproduktion in Europa: die Lösung?

In Europa gibt es tatsächlich einige Halbleiterhersteller, die zehn Prozent der globalen Chipproduktion ausmachen. Ein Ziel des europäischen Chip-Gesetz ist es, diesen Anteil auf 20 Prozent zu erhöhen und damit die europäische Souveränität zu fördern - obwohl bestimmte Sektoren wie die Automobilindustrie, die zu den am stärksten von dem Chipmangel betroffenen Sektoren gehörte, und der Bereich IoT hier die Hauptprofiteure sein dürften.

Auch in Deutschland wird die regionale Produktion bereits vermehrt gefördert: So plant der Halbleiterhersteller Intel eine neue Chipfabrik in Magdeburg zu bauen und investiert dafür 17 Mrd. Euro. Ähnliches passiert gerade in Grenoble, Frankreich, wo das US-amerikanische Unternehmen Global Foundries und der französisch-italienische Konzern ST Microelectronics zusammen eine neue Chipfabrik bauen. Ferner werden auch regionale, aufstrebende Unternehmen wie der französische Hersteller SiPearl an der steigenden Nachfrage nach in Europa hergestellten Microchips profitieren.

Im Allgemeinen wird die europäische Halbleiterproduktion zu einem robusteren IT-Ökosystem in Europa beitragen und zudem wird sie die wirtschaftliche Unabhängigkeit der Region zum Nutzen regionaler Akteure stärken. Um das zu erreichen, sollten sich die europäischen IT-Unternehmen sowie die breite Bevölkerung stark für dieses Projekt einsetzen, Lobbyarbeit betreiben und, wenn möglich, die Produktion vor Ort unterstützen.

Auch wenn die Ankurbelung der europäischen Chipproduktion zahlreiche Vorteile mit sich bringt, kann sie die aktuellen Versorgungsprobleme niemals vollständig lösen. Und das aus dem einfachen Grund, dass eine Verlagerung der gesamten Chipproduktion - zumindest im Moment - technisch unmöglich ist. Die Chipproduktion beginnt mit einer Siliziumscheibe, einem Rohstoff, der derzeit nur in einer Handvoll Länder hergestellt werden kann, was sich in den nächsten 5-10 Jahren wahrscheinlich nicht ändern wird.

Doch während die Vorproduktionsphase weiterhin regional nur eingeschränkt möglich ist, ist  es technisch machbar, den restlichen Prozesses - von der Produktion bis hin zur Markteinführung - nach Europa zu verlagern. Dies sollte zudem auch aus Gründen der Souveränität gefördert werden, da so die ersten Entwürfe der Chips für die Fertigstellung nicht mehr erst nach Asien oder in die USA geschickt werden müssten.

Ressourcenbeschaffung nachhaltig gestalten

Damit wir in Europa unsere eigenen hohen Umweltstandards und Nachhaltigkeitsziele erreichen können, ist es nicht nur wichtig, die Produktion im Allgmeinen zu steigern, sondern auch die “Produktion hochmoderner und nachhaltiger Halbleiter” zu fördern. Die kürzlich in Europa auftretenden klimabedingten Ereignisse wie Hitzewellen und Dürren erinnern uns eindringlich daran, dass der Klimawandel nicht ignoriert werden darf und dass ein nachhaltiger Umgang mit Technik und Digitalisierung (Stichwort Digital Sobriety) nicht nur bei der Nutzung, sondern auch bei der Produktion eine Rolle spielen muss.

Die Halbleiterproduktion gehört zu den ressourcenintensivsten Sektoren der Welt, und es sind strengere Vorschriften erforderlich, um die wachsende Umweltbelastung zumindest zu verlangsamen, wenn sie schon nicht aufzuhalten ist. Ein Beispiel ist die Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC): Der weltweit größte Chiphersteller verbraucht täglich 156.000 Tonnen Wasser (wenn auch 87 Prozent davon anschließend recycelt werden).

Wenn Europa es besser machen will, müssen zuerst die Mittel dafür bereitgestellt werden, dasselbe gilt für die Unternehmen.

Unser Beitrag zum Schutz der Umwelt & zum Aufbau eines regionalen Chip-Ökosystems

Auch wenn es Hoffnung gibt, dass die Chipproduktion weltweit ins Gleichgewicht kommt und Europa einen größeren Anteil an dieser hat, kann diese Entwicklung Jahre andauern. Wie können wir in der Zwischenzeit also die Nachhaltigkeit im IT-Sektor voranbringen?

Zunächst einmal erfordert die Herstellung eines einzelnen Chips mehrere Flugreisen rund um den Globus, da alle Bauteile in den Fertigungsbetrieb eingeflogen werden müssen. Ein wichtiger Schritt wäre, dass die Hersteller dieser Bauteile im Vorfeld auf nachhaltigere Verfahren umstellen, sei es bei Silizium, Chemikalien oder dem Servergehäuse.

Aber für den Moment ist die wohl am schnellsten umsetzbare Lösung, Hardware wiederzuverwenden. Ob durch den verstärkten Einsatz von wiederaufbereiteter bzw. wiederverwendeter Hardware und die damit einhergehende Verlängerung der Lebensdauer aktueller Geräte oder durch die Zahlung eines Aufpreises für Produkte mit geringerer Umweltbelastung (beachten Sie hierzu immer die Angaben zu den Auswirkungen der Produkte!): Die IT-Unternehmen müssen die Verantwortung für ihre Emissionen sowie ihren Wasser- und Energieverbrauch übernehmen und diese entsprechend reduzieren.

Dabei ist es natürlich wesentlich immer im Blick zu behalten, dass es nicht nur um die Mikrochips selbst geht, sondern um die gesamte Lieferkette. Große Abnehmer von IT-Hardware, wie z. B. Cloud-Anbieter, sollten die Auswirkungen ihrer Ressourcenbeschaffung reduzieren, indem sie z. B. darauf bestehen, dass die Lieferanten:

  • in großen Mengen und nicht in Einzelverpackungen liefern
  • so weit möglich recyceltes Plastik verwenden
  • Server/Computer nur mit den vom Kunden benötigten Bauteilen liefern
  • Garantien für fünf oder mehr Jahre anstelle von kurzfristigen Verträgen, die oft mit überflüssigen Technikereinsätzen verbunden sind, bieten.

Ferner führt die Ressourcenbeschaffung und Montage vor Ort (z. B. von Servergehäusen) nicht nur zu einer weiteren Verringerung der Umweltauswirkungen eines Unternehmens, sondern stärkt auch das regionale Ökosystem - ein wichtiger erster Schritt auf dem Weg zur Mikrochip-Souveränität in Europa.

So werden heute die jahrzehntealten Grundsätze im Rahmen von Kampagnen für nachhaltige Lebensmittel für die IT-Industrie im Allgemeinen als auch für Cloud-Anbieter im Besonderen immer relevanter: regionale und nachhaltige Produkte einkaufen sowie vorhandene Ressourcen langfristig nutzen.

Aber diesmal geht es nicht nur darum, den Planeten zu retten: Es geht auch um regionale Sicherheit und eine erhöhte Stabilität eines der wichtigsten Sektoren in Europa.