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Digitalisierung & KI

Standpunkt

Chipindustrie: Deutschlands letzte Chance auf digitale Souveränität

Harald Zapp, CEO und Gründer der Next Big Thing AG, Berlin
Harald Zapp, CEO und Gründer der Next Big Thing AG, Berlin Foto: Privat

Europa hinkt bei digitalen Innovationen international hinterher. Im Bereich modulare Chiparchitektur gibt es aber einen mehrjährigen Entwicklungsvorsprung. Doch der muss jetzt richtig vorangebracht werde, schreibt Harald Zapp von der Next Big Thing AG.

von Harald Zapp

veröffentlicht am 31.03.2021

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Digitale Innovationen, die den heutigen Markt prägen, kommen nur zu einem Bruchteil aus Europa. Die resultierende Wertschöpfung findet anderswo statt. Dieses Fazit zieht ein Brief, den die Bundeskanzlerin vor kurzem gemeinsam mit ihren drei Amtskolleginnen aus Estland, Dänemark und Finnland als Weckruf an die EU-Kommissionschefin Ursula von der Leyen schrieb. Tatsächlich spielt der alte Kontinent bei wichtigen Technologien wie dem Netzwerk- oder Cloud-Segment nur noch als Zielmarkt eine Rolle. Das ist nicht nur schade, sondern auch dramatisch.

Denn daraus ergeben sich Abhängigkeiten, die erhebliche Risiken bergen: Wie steht es zum Beispiel um die Abhörsicherheit von Netzwerkkomponenten aus Fernost? Und was, wenn die hiesige Versorgung mit lebenswichtigen Halbleiterbausteinen zum Spielball im geopolitischen Kräftemessen zwischen China und den Vereinigten Staaten wird? Welche Folgen selbst ein temporärer Lieferengpass bei Mikrochips haben kann, zeigt sich derzeit in der Automobilindustrie. Der gegenwärtige Chipmangel wirft ein Licht auf die volkswirtschaftliche Bedeutung der einheimischen Produktion, wie etwa im neuen Werk von Bosch in Dresden. Und auf die dringende Handlungsnot, um etwaige Abhängigkeiten von globalen Großmächten zu verhindern.

Vor dem Hintergrund der aktuellen Marktverteilung mag es überraschend klingen, immerhin entfallen derzeit etwa 47 Prozent der weltweiten Chip-Produktion auf die Vereinigten Staaten, 34 Prozent kommen aus Asien und nur etwa zehn Prozent steuern europäische Hersteller bei. Aber: Auch jenseits von Produktionskapazitäten zur Versorgungssicherung bietet der Chipmarkt enorme Chancen für Deutschland, sich an die Spitze der technologischen Entwicklung zu stellen – solange wir handeln und machen, statt nur zu reden und zuzusehen.

Modulare Chipstruktur: Kann Europa hier aufholen?

Ein Blick auf neue Anwendungsfelder in der boomenden Maschinenökonomie zeigt klar: Heutige Chip-Architekturen für Smartphones oder Cloud-Server eignen sich weder für die Sensorik industrieller Anlagen noch für die großflächige Vernetzung intelligenter Konsumgüter. Gerade die Vielfalt unterschiedlicher Aufgaben vom einfachen Bewegungsmelder über Temperaturfühler bis hin zu Luftdruck-, Feuchtigkeits- oder CO2-Gehaltsmesser erfordert eine modulare Chipstruktur. Denn nur damit lässt sich ein Prozessor je nach Einsatzzweck schnell und aufwandsarm mit entsprechender Sensorik komplettieren.

Hinzu kommt, dass die Kommunikation und (Selbst-)Steuerung von Maschinen und Produkten im Internet der Dinge (kurz: IoT für Internet of Things) in der Regel dezentral, also nicht über eine zentrale Cloud erfolgt. IoT-Chips müssen daher über ausreichend eigene Rechenleistung für dezentrale Intelligenz verfügen und gegebenenfalls auch Vernetzungsfähigkeiten für Echtzeitanwendungen mitbringen. Außerdem kommt es im industriellen Umfeld auf hohe Widerstandsfähigkeit, Langlebigkeit und minimalen Energieverbrauch an.

Die gute Nachricht: Hierzulande hat eine solche modulare und robuste IoT-Chiparchitektur nicht nur einen mehrjährigen Entwicklungsvorsprung, sondern ist mittlerweile für die Massenproduktion ausgereift. Getragen wird dieses Memento von einer breiten Kooperation zwischen verschiedenen Firmen wie dem Dresdner IoT-Sensor-Spezialisten Sensry, der in drei europäischen Ländern ansässigen Micro Systems Technologie-Gruppe, dem Chipwerk von Globalfoundries in Dresden sowie dem Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS.

Eine offene Plattform „Made in Germany“ für die Chip-Industrie von morgen

Aus technologischer Sicht basieren die etwa fingernagelgroßen IoT-Chips auf einer RISC-5-Plattform nach dem Open-Source-Modell: Anders als viele kommerzielle Mikroprozessoren handelt es sich hierbei also nicht um eine Black Box, bei der potenziell immer eine Hintertür eingebaut sein kann. Die anhaltende Kontroverse über das Für und Wider einer chinesischen Firmenbeteiligung am 5G-Ausbau kreist genau um die damit verbundenen Risiken. Demgegenüber bietet die Offenheit und Transparenz der Open-Source-RISC-5-Plattform jedem mittelständischen Fertigungsunternehmen die Gewähr, dass kein Betriebsgeheimnis auf diesem Weg in falsche Hände gelangen kann.

Erwähnenswert ist nicht zuletzt der hardwarebasierte Malware-Schutz der intelligenten IoT-Sensoren aus dem sächsischen Silicon Valley: Ein Kryptographie-Co-Prozessor sorgt dafür, dass solche Chips nur mit authentischer Firmware gestartet werden können. Die Kontrollübernahme durch ein eingeschleustes Schadprogramm ist somit ausgeschlossen. Vertrauenswürdigkeit und hohe Resilienz gegen Cybergefahren: Mit diesem Alleinstellungsmerkmal bahnen frei konfigurierbare IoT-Bausteine aus Sachsen nicht nur der europäischen Industrie den Weg ins Internet der Dinge, sondern könnten auch auf dem Weltmarkt zum Exportschlager „Made in Germany“ werden.

Mit IoT-Chips zu digitaler Souveränität: Die Lösung existiert, jetzt ist Handlung gefragt

Zweifellos: Bei Netztechnik und Cloud-Services ist der Zug längst abgefahren; hier setzen andere die Standards. In der IoT-basierten Maschinenökonomie hingegen werden die Karten gerade erst gemischt. Jetzt liegt es an den Industrie-Unternehmen dieses Landes. Sie dürfen nicht weiter zögern, wenn sie auch in 10 Jahren noch in der Lage sein wollen, ihre Produkte ohne mögliche Embargo-Beschränkungen zu exportieren. Das erfordert Mut.

Mut, eine sich bietende Chance zu ergreifen und die bestehende Open-Source-RISC-5-Plattform mit voller Schubkraft in den Markt einzuführen. Diesen Mut nicht aufzubringen, ist keine Option. IoT-Chips sind der entscheidende Türöffner für neue Geschäftsmodelle im globalen Wettbewerb. Dafür brauchen wir in der Industrie ein Bewusstsein. Die IoT-Startups dieses Landes sind in diesem Kontext übrigens in der Lage, gemeinsam mit traditionellen Unternehmen neue Wege zu gehen – solange sich auch hier die Auffassung massiv ändert und sie nicht nur für einzelne Vorzeige-Kooperationen herhalten müssen, sondern ihre Innovationen so eingebunden werden, dass sie einen wirklichen Mehrwert schaffen.

Umso wichtiger ist es, dass Politik und Verbände jetzt gemeinsam an einem Strang ziehen und das Investitionsklima für einheimische Innovations- und Produktionsstätten verbessern: Um den hiesigen Mittelstand schnell und unkompliziert mit baukastenartigen System-on-Chip-Lösungen zu versorgen, werden entsprechende Kapazitäten gebraucht. Außerdem schafft nur eine breite, solide finanzierte Vermarktungsbasis neben der gut aufgestellten Produktion das notwendige Vertrauen in die Nachhaltigkeit und Zukunftsperspektive dieser industriellen Plattformtechnologie.

Entwicklungen wie das erwähnte RISC-5-Projekt aus Sachsen sind wie ein Rohdiamant, der noch geschliffen werden will. Wenn dies Industrie, Politik und Verbänden schnell genug gelingt, hat Deutschland in diesem Segment ideale Voraussetzungen für eine führende Rolle auf der internationalen Bühne – inklusive inländischer Wertschöpfung und einer Stärkung der digitalen Souveränität.

Harald Zapp, ist CEO und Gründer der Next Big Thing AG, die serienmäßig Tech-Start-ups im B2B-Bereich gründet. Zapp arbeitet seit 30 Jahren in der IT- und Telekommunikationsbranche und war beispielsweise Mitgründer des IoT-Start-ups Relayr.

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