Globaler Chipmangel wirft einen langen Schatten und ein Ende ist nicht in Sicht

Früher gab es eine klare Abgrenzung zwischen Hightech- und Lowtech-Produkten, aber heute tragen alle Produkte, von der elektrischen Zahnbürste bis zum Satelliten, eine durch elektronische Komponenten erzeugte Intelligenz. Außerdem enthalten viele Produkte mehr Chips, als wir uns jemals vorstellen konnten. Man bedenke: 1990 waren in einem durchschnittlichen High-End-Auto zwischen sieben und dreißig Halbleiter eingebaut. Es wurde vorhergesagt, dass diese Zahl auf dreihundert ansteigen könnte.

Wie sich herausstellte, lag diese Vorhersage weit daneben. Heute sind in einem durchschnittlichen Auto (nicht nur in den Luxusmodellen) durchschnittlich 1300 Halbleiter in den verschiedenen Teilsystemen integriert. 1990 noch unvorstellbar, heute selbstverständlich, zumindest bis vor kurzem. Was Historiker vielleicht eines Tages als „Der große Chipmangel im Jahr 2021“ bezeichnen werden, hat uns alle daran erinnert, welch entscheidende Rolle Halbleiter in Autos und all den anderen Geräten spielen, die wir nutzen.

Für uns Verbraucher mag es schmerzhaft sein, wenn diese Geräte knapper und teurer werden, aber es gibt genug Schmerz für alle. Die Hersteller und Händler von elektronischen Bauteilen machen Überstunden, um trotz langer Vorlaufzeiten die Nachfrage der Kunden zu befriedigen. Die Gerätehersteller sind sich schmerzlich bewusst, dass Frachtschiffe ohne Hafen treiben, während die Regale in den Geschäften, in denen ihre Produkte ausgestellt werden sollten, leer bleiben.

Wir wissen, wie es so schlimm geworden ist, aber wir wissen nicht, wie viel schlimmer es noch werden wird und wie schnell es wieder besser wird.

Den Engpässen auf der Spur

Die Vorlaufzeiten für Halbleiter, die üblicherweise in Wochen gemessen werden, werden jetzt in Jahren gemessen - 12 bis 15 Monate sind keine Seltenheit. Dies lässt sich auf eine Reihe von Marktgegebenheiten zurückführen, darunter:

1. Covid-19: Während des Lockdowns kam es häufig zu Problemen und Unterbrechungen in der Lieferkette, während die Nachfrage der Hersteller von medizinischen Geräten wie Beatmungsgeräten, Thermometern und anderen lebensrettenden Ausrüstungen schnell anstieg.
2. Schlechte Bedarfsplanung: Angesichts potenzieller geschäftlicher Herausforderungen haben Kunden und Zulieferer ihre Ausgaben zurückgefahren, da sie davon ausgingen, dass die Geschäftsmöglichkeiten versiegen würden - was die Verfügbarkeit von Chips und Endprodukten reduzierte.
3. Steigende Nachfrage: Die Nachfrage nach Fahrzeugen, Haushaltsgeräten, Heimkinosystemen, Spielkonsolen und anderen Gütern stieg sprunghaft an. Heimarbeiter und Studenten haben fast den gesamten Bestand an Computern und verwandten Produktivitätsgeräten verbraucht.
4. Veränderungen in der Branche: Die Kosten für den Aufbau einer hochmodernen Gießerei sind hoch und belaufen sich nach einigen Schätzungen auf durchschnittlich 15 bis 20 Milliarden Dollar. Außerdem dauert der Bau dieser Anlagen lange - zwei Jahre oder mehr - von Grund auf. Obwohl die derzeitigen Gießereien mit ihren Kapazitäten ausgelastet sind, erweist es sich eindeutig als schwierig, die Produktion hochzufahren, um die höhere Nachfrage zu befriedigen, und viele Kunden sind gezwungen, höhere Preise und einen Mangel an Chips in Kauf zu nehmen.
5. Neue Technologien: Neuere Technologien wie künstliche Intelligenz (KI), Elektrofahrzeuge (EVs), Cloud Computing und 5G-Netzwerke benötigen mehr Chips als je zuvor. Die Nachfrage wird weiter steigen.
6. Klimaveränderungen: Die sich verändernden Klimamuster haben zu einer Vielzahl von Naturkatastrophen geführt, darunter Überschwemmungen, Wetterereignisse und Brände, die alle Auswirkungen auf die Elektroniklieferkette haben.

Abbildung 1: Die Umsätze in der Halbleiterindustrie sind in den letzten anderthalb Jahren rasch gestiegen, was vor allem auf die durch die Pandemie geschaffenen Realitäten zurückzuführen ist. (Bildquelle: Semiconductor Industry Association)

Auch wenn die Halbleiterknappheit Schlagzeilen macht, hat sich die Knappheit nach Angaben der Händler auch auf andere Komponenten übertragen. Widerstände, Kondensatoren und Produkte, die Halbleiter als Bausteine verwenden, wie z. B. Oszillatoren, sind ebenfalls schwieriger zu bekommen. Schlimmer noch, es gibt auch Beschränkungen für eine Reihe von Inhaltsstoffen wie Harze und einige Edelmetalle, die für die Herstellung elektronischer Bauteile benötigt werden.

Auch Substrate, die in modernen Halbleitern und Leiterrahmen verwendet werden, sind knapp. Und nicht nur das Material, sondern auch die Arbeitskräfte sind knapp, so dass die Suche nach Personal eine ständige Herausforderung darstellt. Diese verschiedenen Realitäten zusammengenommen zeigen uns, dass dieses Problem nicht in Wochen oder Monaten gelöst werden kann, sondern dass wir wahrscheinlich noch jahrelang mit Engpässen zu kämpfen haben werden.

Das Ausmaß des Problems wird unterschätzt

Das Ausmaß und die Tragweite dieses Problems können gar nicht hoch genug eingeschätzt werden. In einer kürzlich gehaltenen Grundsatzrede auf den Industry Tech Days mit dem Titel „The Impact of Chip Shortages on the Electronics Industry“ (Die Auswirkungen des Chipmangels auf die Elektronikindustrie) wies Steve Sanghi, Executive Chair von Microchip Technology, darauf hin, dass der Nettoumsatz des Unternehmens in dem am 30. Juni zu Ende gegangenen Quartal 1,5 Milliarden Dollar betrug, dass aber die Zahl der ausstehenden Verkäufe (Bestellungen, die aufgrund von Engpässen nicht erfüllt werden konnten) weitere 50 Prozent dieses Betrags ausmachte. „Der Gesamtrückstand, wenn man das Niveau vor der Pandemie als normal ansieht, ist viermal so hoch wie normal“, sagte er und fügte hinzu, dass jedes Produkt, das sie verkaufen, eine Vorlaufzeit von mehr als 52 Wochen hat. Er prognostiziert, dass die Halbleiterindustrie noch mindestens ein Jahr lang um Kapazitäten ringen wird.

Die Automobilhersteller, die ihre Produktion wegen des Chipmangels einstellen mussten, sind möglicherweise nur die Spitze des Eisbergs der Knappheit. In der Automobilindustrie werden in der Regel ältere Halbleiter verwendet, die verständlicherweise einen festeren und besser vorhersehbaren Kapazitätsbedarf haben, da die Halbleiterunternehmen und ihre Kunden zu neueren und margenstärkeren Designs übergehen. Nun aber blicken die Marktforscher mit Sorge auf andere Märkte. Das gilt vor allem für die Handyindustrie.

Anfang dieses Monats kündigte Apple neue Handy- und Tablet-Modelle an² und brachte die Produkte in die Hände der Verbraucher. Diese Leistung ist das Ergebnis einer hervorragenden Lieferkette und einer sorgfältigen Planung. Andere Telefonhersteller sind vielleicht noch nicht ganz so weit, und die Smartphone-Verkäufe nehmen zu. Gartner ermittelte für das erste Quartal 2021 einen Anstieg der Smartphone-Verkäufe um 26 % und stellte fest, dass der Gesamtumsatz mit Mobiltelefonen im Vergleich zum Vorjahr um 22 % gestiegen ist. Obwohl Gartner sagt, dass der weltweite Chipmangel keine Auswirkungen auf die Smartphone-Industrie hat, sagen die Analysten, dass dies eine reale Möglichkeit ist - und dass die Preise für Mobiltelefone infolgedessen steigen könnten.

Abbildung 2: Gartners Index der Halbleiterbestände in der Lieferkette deutet auf Engpässe hin, die mindestens bis Mitte dieses Jahres anhalten werden. (Bildquelle: Gartner, Mai 2021)

Die Nachfrage nach Rechenleistung wird niemals sinken. Wir werden weiterhin mehr Geräte verwenden, die mehr elektronische Komponenten enthalten. In vielerlei Hinsicht sieht es für die Elektronikindustrie rosig aus - aber der Aufbau der richtigen Infrastruktur für die Lieferkette wird entscheidend sein, um den Schmerz zu lindern. Mit neuen Gießereien für Chiphersteller und mehr Lagerkapazitäten für Distributoren werden sich Investitionen in die Zukunft durch rigorose Ressourcen für die Lieferkette und ein feines Kundenbeziehungsmanagement auszahlen.

Referenzen

1: https://www.allaboutcircuits.com/tech-days/summer-2021/

2: https://www.apple.com/newsroom/2021/09/iphone-13-lineup-new-ipad-mini-and-ninth-generation-ipad-arrive-worldwide/