Chipkrise: Elektroautos erhöhen den Bedarf nach Halbleitern

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"Der Halbleiter wird die neue Batteriezelle", sagt Markus Hackmann. Das sei vor vier Jahren klar geworden, erklärt der Geschäftsführer der P3 Group. Autohersteller, die sich auf das Problem vorbereitet hätten, kämen jetzt besser durch die Herausforderung. In einer Analyse des Beratungsunternehmens P3 beschreiben die Autoren die Ursachen und Wirkungen der aktuellen Halbleiterkrise: Die Autoindustrie habe sich abhängig gemacht von asiatischen Produzenten – ähnlich wie zuvor bei den Batteriezellen. Die Lieferketten seien gestört und betroffen vor allem Elektroautos.

Batterieelektrische Autos haben im Vergleich zu Pkw mit einem Verbrennungsmotor gut doppelt so viele Halbleiter: 1300 zu 600 betrage das Verhältnis ungefähr, argumentiert P3. Die Konzentration findet im Antriebsstrang und dort im Wechselrichter statt: Hier sind etwa 600 Halbleiter verbaut, während es bei einem Verbrennungsmotor 300 sind.

In Zukunft noch mehr Halbleiter

In einem eher simplen Auto von 2017 mit Verbrennungsmotor haben die Halbleiter circa zwei Prozent der Gesamtkosten ausgemacht. In einem batterieelektrischen Auto von 2030 werden es sechs Prozent sein, also das Dreifache. Bei der Elektrifizierung werden sie für Ladegerät, Zentralrechner, DC-/DC-Wandler, Hochvoltbatterie, Wechselrichter sowie Elektromotor selbst benötigt. Weitere Treiber der Entwicklung sind Fahrautomatisierung und Infotainment. Autonomes Fahren erfordert spätestens mit den Levels 4 und 5 mehrere Kameras, Radarsysteme und Sensoren. In Zukunft werden das Bremsen und Lenken by wire arbeiten. Die Infotainment- und Konnektivitätseinheiten haben mehr Halbleiter als ein Radio. Jede Menge Chips also, die da künftig gebraucht werden.

Als "Wiederholfehler wie bei der Batteriezelle" bezeichnet die P3 Group die Abhängigkeit von asiatischen Herstellern sowohl beim Produkt selbst als auch im Anlagenbau. Die Bedeutung der Halbleiter wurde wie die der Batteriezelle unterschätzt; die Autoindustrie hat sie zu einem beliebigen Teil eines Zulieferers degradiert.

Höchstpreise und Hafenstau

Die Marktmacht der Autoindustrie ist bei den Halbleitern aber vergleichsweise gering: Nur acht Prozent werden hier abgenommen, während die Consumer Electronics wie Smartphones und PCs 80 Prozent ausmachen. Auslöser der derzeitigen, für manche Hersteller fast katastrophalen Lage ist die Covid-Pandemie: Aus Angst vor einem Einbruch der Nachfrage wurden 2020 viele Bestellungen storniert. Es gab aber lediglich eine Delle, der Markt sprang wieder gut an. Zeitgleich wuchs jedoch die Nachfrage nach Chips für Consumer Electronics sprunghaft an, weil zum Beispiel weltweit Tablets und Notebooks fürs Remote-Learning gebraucht wurden.

Der Wechsel aus neuen Covid-Ansteckungen, zeitweisen Lockdowns und dem nachfolgenden Boom führt bis heute zu Stockungen. So hat sich der Stau vor dem Hafen von Shanghai – dem größten der Erde – nicht ansatzweise aufgelöst. Die Containerschiffe fahren mit hoher Geschwindigkeit, weil die Kosten auf die Endpreise umgelegt werden können. Für Halbleiter werden extreme Preise gefordert und auch bezahlt. In Europa wiederum bildet sich der nächste Stau, weil die Seehäfen in Rotterdam, Antwerpen und Hamburg bereits am Anschlag arbeiten.

72 Wochen Lieferzeit

Es kann derzeit bis zu 72 Wochen ab Bestellung dauern, bis Halbleiter angekommen sind. Eine prekäre Gemengelage, die zu den bekannten Verzerrungen führt: So ist es praktisch nicht möglich, die Basismodelle von batterieelektrischen Autos wie dem VW ID.3 zu bekommen. Wegen der Verknappung konzentrieren sich die Hersteller – und das gilt auch für Pkw mit Verbrennungsmotor – auf den Verkauf margenstarker Modelle.

Das klappt nur, weil Nachfrage und Kaufkraft weiterhin stark sind. Das aber muss keineswegs so bleiben: In den preissensiblen Segmenten gibt es potenzielle Kunden, die derzeit gar nicht bedient werden können. Im schlechtesten Fall machen irgendwann chinesische Marken die attraktiven Angebote in der Kompaktklasse und bei den Kleinwagen.

Investitionen in Deutschland

Immerhin zeichnet sich ab, dass Bosch ab 2023 im Werk Dresden mehr Halbleiter produzieren kann. Intel investiert 17 Milliarden Euro in Magdeburg. Intel ist zwar kein originärer Autozulieferer; die räumliche Nähe nach Wolfsburg und anderswo wird das aber ergeben. Allerdings ist mit einer Produktion in großen Stückzahlen erst 2027 zu rechnen.

"In der akuten Situation bauen wir bei der P3 Group Transparenz über die Lieferketten auf", sagt Mauritz Schwartz, Spezialist für Halbleiter. Vielen Beteiligten in der Autoindustrie sei nicht klar, wer zum Beispiel tatsächlich Produzent und wer Zwischenhändler wäre. Aus dieser Analyse ließen sich Verbesserungen und exaktere Lieferprognosen erstellen.

Fazit

Die Notlage ist das Ergebnis von Fehleinschätzungen plus Covid-Pandemie. Die Antwort darauf muss eine zumindest teilweise Regionalisierung der Produktion sein. Nur so lässt sich die überzogene Abhängigkeit von Halbleitern aus Asien reduzieren. Auf diese Weise werden Lieferketten auch nachvollziehbar, und Störungen lassen sich leichter beheben. Wie lange sich die Halbleiterkrise fortsetzt, ist offen. Irgendwann hat sie sich aufgelöst – und die Konsequenzen sind dann hoffentlich gezogen. Wenn Halbleiter und Batteriezellen aber weiterhin vorwiegend aus Asien kommen, ist das eine Gefahr für den Standort Europa und folglich für die deutsche Industrie.

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(mfz)