Hidden Electronics: Aber oho!

Sie ist überall und bleibt dennoch meist im Verborgenen – Mikroelektronik bildet das Rückgrat der Digitalisierung, treibt Automatisierung, künstliche Intelligenz und moderne Industrieproduktion an. Ohne Chips fährt kein Auto, fliegt kein Flugzeug, kommuniziert kein Satellit. Mikroelektronik steckt tief im Inneren von Geräten, Maschinen und Systemen. Doch sichtbar wird sie oft erst, wenn sie fehlt, etwa in Form leerer Produktionslinien, unterbrochener Lieferketten oder ausverkaufter Produkte. Der VDE fasst dieses Phänomen seit Jahren unter dem Begriff „Hidden Electronics“ zusammen, als Symbol für die weitgehend unsichtbare, aber unverzichtbare Rolle der Mikroelektronik in unserer Wirtschaft und Gesellschaft.

Deren strategische Bedeutung sichtbar zu machen, ist auch das Ziel einer Positionspapier-Reihe, die der VDE gemeinsam mit seinen für Mikroelektronik und Informationstechnik zuständigen Fachgesellschaften, GMM und ITG, ins Leben gerufen hat. Im Jahr 2014 erschien mit „Hidden Electronics“ das erste dieser Papiere. „Es war ein Weckruf an Politik und Wirtschaft, die Mikroelektronik als Schlüsseltechnologie zu begreifen“, erinnert sich GMM-Geschäftsführer Dr. Ronald Schnabel. Das Papier habe bereits zu einem frühen Zeitpunkt betont, dass sich ohne eigene Kompetenzen in Entwurf, Fertigung und Anwendung mikroelektronischer Systeme keine nachhaltige Innovationsfähigkeit entwickeln lasse. Und es forderte auch schon damals gezielte Investitionen und staatliche Förderung.

2020 folgte „Hidden Electronics II“ mit einer Bestandsaufnahme der Lage in Europa. Es stellte fest: Europa hat den Anschluss an die Weltspitze in der Logik- und Speicherfertigung verloren, während es in Asien und den USA massive industriepolitische Programme gibt. In seiner Analyse forderte das Papier eine europäische Technologiestrategie sowie den Ausbau eigener Fertigungskapazitäten, um technologische Abhängigkeiten zu reduzieren. Das bereits ein Jahr später veröffentlichte „Hidden Electronics III“ schließlich konkretisierte die Forderungen und wurde deutlicher: Es benannte zentrale Anwendungsfelder wie Vehicle Computing, Edge Computing und Open-Source-Hardware, etwa auf Basis der RISC-V-Architektur. Es ging um ein gezieltes industriepolitisches Handeln. Und es ging um einen europäischen Masterplan für Mikroelektronik.

„Doch einen solchen Masterplan gibt es bis heute nicht“, bedauert Schnabel. Zwar wurde im September 2023 der „European Chips Act“ verabschiedet, das bislang ambitionierteste Förderprogramm der EU für die Halbleiterindustrie mit dem Ziel, Europas Anteil an der globalen Chipproduktion bis 2030 auf 20 Prozent zu verdoppeln. Doch im Vergleich zu den Programmen in den USA und China fehlt dem EU-Chip-Gesetz die zentrale Steuerung, die finanzielle Schlagkraft und die Geschwindigkeit der Umsetzung. Während Washington und Peking ihre nationalen Programme mit klaren Zielvorgaben und massiven Mitteln durchsetzen, setzt Europa auf die Koordination vieler Akteure. „Ein mühsamer Weg in einem Markt, der längst von geopolitischen Interessen dominiert wird“, so Schnabel.

Vor diesem Hintergrund ist auch das jüngste Papier mit dem Titel „Hidden Electronics IV“ zu verstehen, das am 2. September auf dem Jahresempfang des VDE in Brüssel präsentiert wurde. Es analysiert nicht nur die aktuelle Lage der europäischen Mikroelektronik und ordnet sie geopolitisch ein. Es formuliert auch konkrete Handlungsempfehlungen für Politik, Wirtschaft und Forschung. Die Autoren des Papiers – allen voran Prof. Christoph Kutter, Direktor des Fraunhofer EMFT und Mitglied im Präsidium des VDE – sind indes bemüht, ein differenziertes Bild zu zeichnen: So habe Europa zwar in den vergangenen 20 Jahren substanzielle Anteile an der weltweiten Halbleiterproduktion verloren, es verfüge aber in einigen Bereichen durchaus noch über strategisch relevante Kompetenzen. Diese gilt es zu stärken, gezielt zu ergänzen und durch ein besser koordiniertes industrielles Handeln zur Wirkung zu bringen, heißt es in dem Papier.

Zentral ist dabei der Begriff der Souveränität. Es geht den Autoren nicht um technologische Autarkie, sondern um ein ausgewogenes Maß an wechselseitiger Abhängigkeit, das Europa in die Lage versetzt, in Krisensituationen handlungsfähig zu bleiben. Kutter bringt das Konzept auf eine einfache Formel: „Souveränität heißt nicht, dass wir alles selbst machen müssen. Aber wir müssen so relevant sein, dass andere uns brauchen.“ Das gelte insbesondere für die sogenannten Advanced Technology Nodes – also modernste Chipstrukturen im 3- bis 5-Nanometerbereich –, die heute fast ausschließlich in Taiwan, Südkorea und den USA gefertigt werden. Europa ist hier außen vor. Die jüngsten Ansiedlungen internationaler Halbleiterhersteller seien zwar begrüßenswert, reichten aber nicht aus, um den Rückstand entscheidend zu verkleinern.

Neben der Fertigung richtet das Papier den Fokus auf das Design von Chips. Hier sieht es den größten Hebel, um technologische Tiefe zurückzugewinnen. In Europa gebe es kaum unabhängige Chipdesign-Firmen, die eigene Architekturen entwickeln, kritische Patente halten und damit systemrelevante Standards setzen. Vieles sei auf den Eigenbedarf großer Unternehmen beschränkt. Kutter fordert deshalb ein neues industriepolitisches Verständnis von Gestaltungsmacht: „Europa muss in der Lage sein, eigene Schlüsseltechnologien zu entwickeln, zu designen und in Fertigungspartnerschaften zu bringen. Wer hier nicht präsent ist, verliert nicht nur wirtschaftlich, sondern auch politisch an Bedeutung.“ Die Einführung von offenen Hardware-Architekturen wie RISC-V biete Chancen für neue Player, doch ohne gezielte Förderung bleibe das Potenzial ungenutzt.

Deutlich wird auch: Die Mikroelektronik ist längst keine rein wirtschaftliche Disziplin mehr, sondern eine sicherheitspolitische. Der Ukrainekrieg hat gezeigt, wie kritisch Chips für Verteidigungssysteme, Kommunikationstechnologien und industrielle Resilienz sind. Wer keinen Zugang zu spezialisierter Elektronik hat, kann keine modernen Waffen bauen, keine zuverlässigen Infrastrukturen betreiben und keine krisensicheren Systeme steuern. Das Papier fordert daher, die militärische Dimension in Förderstrategien mitzudenken – nicht aus sicherheitspolitischem Kalkül allein, sondern als Teil technologischer Souveränität. Auch hier sieht Kutter Versäumnisse: „Europa hat sich zu lange auf zivile Anwendungen konzentriert. Doch moderne Mikroelektronik ist dual-use. Wer sie beherrscht, kann beides: Innovation und Verteidigung.“

Die Autoren plädieren für ein intelligentes Zusammenspiel von Forschung, Industrie und Staat. Der Fokus müsse auf den Bereichen liegen, in denen Europa heute bereits wettbewerbsfähig ist oder wieder werden kann. Dazu gehören die Leistungselektronik, Sensorik, Optohalbleiter sowie die Fertigung spezialisierter Systeme auf älteren, aber stabilen Technologiepfaden. In diesen Segmenten sei der Abstand zur Weltspitze überschaubar, das industrielle Umfeld belastbar und die Anwendungsexpertise – etwa in der Automobilindustrie oder Medizintechnik – tief verankert. Besonders das sogenannte 3D-Packaging, also die Verbindung verschiedener Chipkomponenten zu komplexen Modulen, biete neue Wertschöpfungspotenziale. Statt auf riskante Prestigeprojekte zu setzen, müsse Europa seine vorhandenen Stärken gezielt ausbauen.