Großprojekte in Sachsen beleben auch den Mittelstand / Neues Infineon-Werk 4 soll als erste Fab in Europa ohne Erdgas auskommen.
Thomas Richter, Technologie-Geschäftsführer von Infineon DresdenAngeschoben durch Subventionen und Großinvestitionen bahnt sich eine Renaissance der europäischen Mikroelektronik ab – mit Sachsen als Wachstumskern. Gerade hier zeigt sich auch, in welchem Maße die Leuchtturmprojekte den Mittelstand ringsum mitziehen, aber auch neue Herausforderungen in puncto Nachhaltigkeit, Resilienz und Tarifbindung mit sich bringen.
Die 5 Mrd. € teure Fabrik 4 von ‚Infineon’ in Dresden wird im regulären Betrieb ohne Erdgas auskommen. „Wird die erste Fab in Europa, die das schafft“, avisiert Thomas Richter, der technologische Geschäftsführer von Infineon Dresden. Dies ist Teil des Ziels, die neue, vierte Fabrik des Unternehmens in Sachsen vergleichsweise umweltfreundlich (‚grün') zu bauen und zu betreiben. Erdgas brauchen die meisten Chipfabriken unter anderem, um ökologisch unerwünschte Prozessabgase und andere Abprodukte zu verbrennen, um das streng kontrollierte Reinraum-Klima zu halten und generell ihren Wärme- sowie Kältebedarf zu decken. In der neuen Fab übernehmen nun beispielsweise elektrisch betriebene Plasmabrenner diese Verbrennungsprozesse. Zudem lässt Infineon Wärmetauscher und elektrisch besonders genügsame Anlagen in das Werk einbauen, verwendet umweltfreundlichere Baustoffe als sonst üblich und montiert Solaranlagen auf dem Dach, um die Öko- und Energiebilanz der neuen Fab weiter zu verbessern. Dies habe freilich auch eine Kehrseite, so Richter: „Das wird der teuerste Reinraum, den Infineon je hat bauen lassen.“ Dies sei allerdings nicht allein dem Ziel einer ‚Green Fab' und den generell gestiegenen Baukosten geschuldet, sondern auch den topologischen Besonderheiten in der Dresdner Heide: Ähnlich wie die drei anderen Chipfabriken von Infineon wird auch Fab 4 erschütterungsfrei auf der unterirdischen Lausitzer Granitplatte verankert.
„Das wird der teuerste Reinraum, den Infineon je hat bauen lassen.“
Thomas Richter, Technologie-Geschäftsführer von Infineon Dresden
‚Sachsen-Kälte' baut in Dresden für knapp 10 Millionen Euro aus
Sachsenkälte-Chef Tilo Neumann im Technikum Dresden-Übigau mit ökologisch verbesserter Spezialtechnik für ChipfabrikenDie Chipfabrikprojekte von Branchenschwergewichten wie ‚TSMC’ und Infineon begünstigen im Raum Dresden auch die Investitionen des Hightech-Mittelstandes. So baut beispielsweise Chipwerk-Ausrüster ‚Sachsen-Kälte' für rund 9,5 Mio. € eine neue Fabrik für Klima- und Kälte-Spezialanlagen im Dresdner Norden. Das haben die Geschäftsführer Tilo Neumann und Jörg Hoheit angekündigt. Der Neubau in der Nähe des Flughafens Dresden-Klotzsche sowie der Chipwerke von ‚Bosch’, ‚Globalfoundries’ und ‚TSMC’ soll Mitte 2024 fertig sein und mehr Platz für Aufträge aus der Halbleiterindustrie schaffen. Neumann und Hoheit hoffen dabei konkret auf Impulse durch die Ansiedlung des taiwanesischen Mikroelektronik-Auftragsfertigers ‚TSMC' in Dresden. Auch deshalb ist ein Teil des neuen Gebäudes als Testzentrum für TSMC-Ausrüstungen reserviert. Der Komplex wird außerdem Werkstätten für die Reparatur von Kälteanlagen, ein Regallager, Büros und ein ‚Service-Center grüne Technologie der Zukunft' beherbergen. Gerade durch die jüngsten Investitionsentscheidungen von TSMC, Infineon & Co. sieht Tilo Neumann, der Sohn des Sachsen-Kälte-Gründers, starke Impulse auch für die kleinen und mittelständischen Zulieferer im Umfeld nahen. Und mit Blick auf die kontroversen Subventions-Debatten zeigt er sich überzeugt: „Was TSMC jetzt hier investiert, das kommt zehnfach zurück.“
Adenso Boxdorf bietet seine Chipfabrik-Roboter verstärkt außerhalb Europas an
Ähnliches gilt für ‚Adenso' aus Moritzburg bei Dresden: Angesichts der großen Nachfrage aus der Halbleiter-Industrie wird der Chipfabrik-Zulieferer seine Reinraum-Roboter künftig verstärkt außerhalb Europas anbieten, insbesondere in den USA und Japan. Das hat Adenso-Chef Uwe Beier bei einer Visite von Sachsens Wirtschaftsminister Martin Dulig (SPD) angekündigt.
Einst als Ingenieurbüro gegründet, schlägt das Unternehmen inzwischen zunehmend den Weg vom Sondermaschinenbauer zum Hochtechnologie-Serienproduzenten ein. Im Fokus stehen vor allem Lade-Anlagen, Heizsysteme, Vakuumkammern und vor allem selbst entwickelte Reinraum-Roboter. Große Chipfabrikausrüster kaufen diese Spezialsysteme von ‚Adenso’ zu, und docken sie dann an ihre eigenen Ionen-Implanter und anderen Prozessanlagen an, um das Produktionstempo zu erhöhen und den Personalbedarf in den Chipfabriken per Hochautomatisierung zu senken. Angesichts der jüngsten, nicht zuletzt auch durch ambitionierte staatliche Förderprogramme gespeisten Renaissance der Mikroelektronik in Europa, in den USA, in Japan, Südkorea, China, Indien und anderswo rechnet der Adenso-Chef auch weiter mit einer starken Nachfrage für seine Reinraumroboter und Spezialsysteme. „Pro Jahr wachsen wir um etwa 25 %“, sagt er. Und mit Blick auf die Mega-Chipfabrik, die TSMC drei Kilometer weiter im benachbarten Dresden bauen will, rechnet der Ingenieur und Gründer mit Rückenwind für die gesamte Zulieferindustrie im ‚Silicon Saxony': „Je mehr die Halbleiterindustrie wächst, umso mehr haben hier alle etwas davon.“
Adenso-Chef Uwe Beier (rechts) erklärt dem sächsischen Wirtschaftsminister Martin Dulig neuentwickelte Zubringertechnik für die Chipfertigung
Taiwan richtet Chipdesign-Ausbildung in Prag ein
Und die Wirkungen der jüngsten Ansiedlungs-Entscheidungen gehen inzwischen weit über das ‚Silicon Saxony' genannte Dreieck Dresden-Freiberg-Chemnitz hinaus. So hat nun die Halbleiter-Supermacht Taiwan auch Pläne für die tschechische Hauptstadt avisiert. Demnach will der nationale Wissenschafts- und Technologierat (‚National Science and Technology Council', kurz: NSTC) des Inselstaats, in Prag ein Ausbildungszentrum für Schaltkreis-Design einrichten. Damit würden die Taiwanesen erstmals solch eine Ausbildungsstätte im Ausland etablieren. Das Zentrum soll bereits im September betriebsbereit sein und in der Anfangsphase rund 100 internationale Fachkräfte für Chipdesign ausbilden. Gedacht ist die Ausbildungsbasis auch als Schützenhilfe für den taiwanesischen Halbleiterkonzern TSMC, der in Dresden demnächst eine Mega-Fab baut. Als „wesentliche Stärkung“ für die europäische Mikroelektronik hat der sächsische Branchenverband ‚Silicon Saxony' aus Dresden den tschechisch-taiwanesischen Plan begrüßt. „Die Entwicklung von Fachkräften ist eine wichtige Säule für die europäische Halbleiterindustrie“, betonte ‚Silicon Saxony'-Geschäftsführer Frank Bösenberg. „Besonders im Bereich IC-Design besteht dabei großes Potenzial.“
Gewerkschafter pochen auf Tarifbindung im Gegenzug für Milliarden-Subventionen
Die Renaissance der europäischen Mikroelektronik ruft unterdessen auch Akteure auf den Plan, die in Ostdeutschland nach der Wende vielerorts einen eher schweren Stand hatten: Die Gewerkschaften wollen sich stärker als bisher in der erstarkenden deutschen Chipindustrie verankern und vernetzen. „Wir stellen aufgrund der Dynamik in der Halbleiterindustrie und der Digitalwirtschaft unsere Branchenarbeit auf neue Füße“, kündigte beispielsweise Stefan Ehly an, Erster Bevollmächtigter der ‚IG Metall Dresden’ und ‚Riesa’. Daher hat die IG Metall auf einer eigens von den Gewerkschaften organisierten Halbleiterkonferenz in Dresden angekündigt, ein bundesweites Branchennetzwerk zu gründen, das Gewerkschaftler in den Chipfabriken verbinden und für mehr Mitbestimmung von Arbeitnehmern in der Mikroelektronik sorgen soll. Als Konkurrent zur Industriegewerkschaft Bergbau Chemie und Energie, die sich ebenfalls seit geraumer Zeit als Halbleiter-Gewerkschaft profiliert, sehen sich die Metaller allerdings nicht – eher als Bündnisgenossen, betonen sie. „In Ostdeutschland entstehen momentan neue Fertigungskapazitäten in Höhe von 40 Mrd. €“, haben die Gewerkschafter ausgerechnet. Unterstützt mit hohen Subventionen entwickele sich Deutschland zu einem wichtigen internationalen Halbleiterstandort – und aus eben diesen öffentlichen Zuschüssen erwachse für die Empfängerkonzerne auch eine besondere Verpflichtung, sich an die ‚gewerkschaftlichen Spielregeln' in Deutschland zu halten, argumentieren die Arbeitnehmer-Vertreter.
Verbindungshalbleiter-Firma FCM: Europa braucht neue Gallium-Quellen
Proben von Gallium und Arsen bei FCMDerweil legt ‚Silicon Saxony' auch jenseits der großen politischen Weichenstellungen und Großinvestitionen zu. Und damit wächst weiter der Wunsch, nachhaltige Lösungen für Fachkräftemangel, Rohstoff-Engpässe und Lieferketten-Probleme zu finden. „Europa braucht beispielsweise neue Galliumquellen außerhalb von China“, meint etwa Technologiechef Stefan Eichler vom Verbindungshalbleiter-Unternehmen ‚Freiberger Compound Materials' (FCM). „Wir sind da fast komplett abhängig.“ Auch für die Spezialdrahtsägen, mit denen Halbleiterkristalle in einzelne Scheiben (Wafer) zerteilt werden, gebe es inzwischen keine europäischen Lieferanten mehr – die Reihe ließe sich fortsetzen. Dass sich – zumindest in Marktnischen – auch viele eigene regionale Liefernetze aufbauen lassen, die für handfeste Wettbewerbsvorteile sorgen, führen die Freiberger an anderen Gliedern ihrer Wertschöpfungskette selbst vor. Dazu muss man wissen: FCM hat sich auf Spezial-Wafer für Chipfabriken jenseits des ‚Massenmaterials' Silicium fokussiert. Vor allem mit seinen Kristallen und Scheiben aus Galliumarsenid (GaA) sind die Sachsen international führend und kommen auf rund 70 % Weltmarktanteil. International gibt es nur noch zwei weitere Anbieter aus Japan – sowie inzwischen auch vier chinesische Konkurrenten, die allerdings bislang nur den eigenen Binnenmarkt bedienen. GaA-Bauelemente haben im Vergleich zu siliziumbasierten Schaltkreisen zwar ein eher kleines Weltmarktvolumen, für bestimmte Erzeugnisse wie etwa die Hochfrequenztechnik in Handys, Infrarottechnik, bestimmte Auto-Komponenten, Laserprodukte und Militärtechnik sind sie aber unersetzlich. Die Anlagen, mit denen FCM die dafür nötigen Spezialhalbleiter-Materialien züchtet und konfektioniert, gibt es nicht ‚von der Stange'. Größtenteils handelt es sich um Sonderkonstruktionen, die sächsische Partnerunternehmen eigens für die Freiberger gebaut haben. Die Kessel für die Ausgangsstoffe beispielsweise hat ein Behälterbauer aus Freiberg nach FCM-Entwürfen hergestellt, die Prozess-Software kommt aus dem eigenen Hause. Die Bergakademie-Ausgründung ‚Freiberg Instruments' steuert die neuesten Wafer-Poliermaschinen zu. ‚Aspect Systems' aus Dresden hat vollautomatisierte und mit ‚Künstlicher Intelligenz' (KI) aufgepeppte Defekt-Erkenner für die Qualitätskontrolle entwickelt. Diese und weitere regionale Partnerschaften haben aus Sicht von Stefan Eichler ganz wesentlich dazu beigetragen, dass sich ein im globalen Maßstab eher kleines Unternehmen wie FCM bisher so erfolgreich auf den Weltmärkten hat halten können. Ein weiterer neuer Standortnachteil ist mit den EU-Versuchen gekommen, eine Art Klimaschutz-Abwehrzoll von Nicht-EU-Firmen einzutreiben, damit deren Produkte in Europa ähnlich teuer werden wie die von einheimischen Unternehmen, die all die neuen Öko-Auflagen aus Brüssel einhalten müssen. Offiziell heißt dieser Schutzzoll ‚CO2-Grenzausgleichsmechanismus' – und da kommen in Freiberg eben die bereits erwähnten Sägedrähte ins Spiel. Denn um die bei FCM gezüchteten runden Kristall-Rohlinge (‚Ingots') schließlich in Scheiben zu teilen, wie sie später in den Chipfabriken gebraucht werden, sind hauchdünne Sägedrähte mit einer Siliciumkarbidbeschichtung nötig. Früher hatte FCM dafür zwei Lieferquellen. „Unser Lieferant aus Österreich hat dieses Geschäft leider aus Kostengründen aufgegeben“, erzählt FCM-Geschäftsführer Michael Harz. „Nun haben wir dafür nur noch einen Lieferanten aus Japan.“ Ob der allerdings den Papierkrieg mitmachen werde, den die EU für ihren ‚CO2-Grenzausgleichsmechanismus' vorsehe, sei eher unsicher, fürchtet Harz: Die von den Brüsselern erdachten Lieferkettenfragen zu klären, sei sehr aufwendig und kostspielig. Am Ende könne dies darauf hinauslaufen, dass die Japaner keine Lust mehr haben, nach Sachsen zu liefern. Dann müsse sich FCM stattdessen einen chinesischen Draht-Produzenten suchen. „Ein Paradebeispiel für gute gemeinte Ideen der Brüsseler Bürokratie, die nach hinten losgehen“, meint Harz.
Kristallzucht-Ofen bei FCM
Nach Meyer Burger stoppt auch Solarwatt Modulproduktion in Sachsen
Allerdings ist gerade in jüngster Zeit deutlich geworden, dass Subventionswettläufe und internationale Handelskriege eben ihre Kehrseiten gaben – gerade auch in Sachsen. So hat nach Meyer-Burger in Freiberg inzwischen auch Solarwatt seine Solarmodulproduktion in Dresden gestoppt: Beide konnten gegen die übermächtige chinesische Konkurrenz letztlich nicht bestehen. Die nämlich überschwemmt seit geraumer Zeit den europäischen Markt mit billigen Modulen, die sie wegen des amerikanisch-chinesischen Wirtschaftskrieges nicht mehr in den USA verkaufen kann.
Sichere Software aus Sachsen für das Auto von morgen
Die immer stärkere internationale Vernetzung des Mikroelektronik-Clusters Sachsen macht sich andererseits positiv in anderen Nachbarbranchen bemerkbar – insbesondere in der stark wachsenden sächsischen Software-Industrie, die sich besonders auf industrienahe Lösungen spezialisiert hat. Ein Beispiel dafür ist die Dresdner Softwareschmiede ‚Kernkonzept': Einst aus einem Forschungsprojekt der TU Dresden heraus gegründet, hat sich das Unternehmen zu einem Nischenchampion für besonders sichere, quelloffene Betriebssysteme für Hochsicherheits-Anwendungen und Automobilelektronik entwickelt. Dafür kooperieren die Dresdner mit dem britischen Prozessordesign-Unternehmen ‚Arm': Für deren neueste Automobilprozessorenfamilie liefert Kernkonzept seine Betriebssystem-Technologie ‚L4Re Hypervisor' zu. „Unsere L4Re-Hypervisor-Familie unterstützt bereits die neuen Arm-Prozessordesigns“, erklärt Kernkonzept-Gründer Adam Lackorzynski. „Digitale Zwillinge machen dies möglich. Automobilhersteller und Zulieferer können jetzt mit der Softwareentwicklung beginnen, noch bevor die Hardware verfügbar ist. Das verkürzt die Markteinführung erheblich.“ Um dies zu ermöglichen, veröffentlichen die Briten ihre neuesten Prozessor-Designs vorab in einer Art virtueller Werkhalle – lange bevor der erste Schaltkreis die Chipfabriken verlässt. Unternehmen wie Kernkonzept spielen dann in dieser virtuellen Arbeitsumgebung ihre Betriebssysteme auf den - ebenfalls noch virtuellen – Automobil-Prozessor auf. Mit diesem ‚Digitalen Zwilling', der das Verhalten und die Fähigkeit des echten Schaltkreises vollständig simuliert, können dann schon frühzeitig die Softwareingenieure der Autopartnerunternehmen ihre Software für das künftige Auto programmieren. Bisher mussten die Programmierer damit immer warten, bis die neuen Arm-Prozessoren auch physisch verfügbar waren. Und die Dresdner steuern dazu eben ihre Open-Source-Betriebssysteme bei. Die ziehen virtuelle Schutzmauern zwischen den einzelnen Steuergeräten in ‚softwaredefinierten' Autos hoch, die sich nicht mehr so sehr über Kennwerte wie Hubraum oder PS verkaufen, sondern über ihre digitalen Qualitäten – ein Trend, der sich in China und in den USA bereits immer mehr durchsetzt und langsam auch auf den europäischen Märkten an Gewicht gewinnt.
Zur Person
Heiko Weckbrodt ist Journalist und Historiker. In Dresden betreibt er das Nachrichtenportal Oiger.de mit dem Fokus Wirtschaft, Wissenschaft und Innovationspolitik in Sachsen. Er verfasst aber auch Gastbeiträge für Zeitungen, Zeitschriften und ist Autor des Buches ‚Innovationspolitik in der DDR 1971-89'.
Referenzen
Infineon, SMWA, Adenso, Sachsen-Kälte, Silicon Saxony, IG Metall, Oiger.de, Kernkonzept, FCM, Solarwatt
