Zu den Wörtern des Jahres 2021 gehört sicherlich „Halbleiterknappheit“. Zwar wuchs der globale Halbleitermarkt 2021 laut der Schätzung des Analysehauses WSTS um 25,6% auf 553 Mrd. Dollar. Aber das stärkste Wachstum seit 2010 konnte die Nachfrage nicht befriedigen. Daher steigern die Hersteller ihre Kapitalausgaben für neue Werke (Fabs) in diesem Jahr gemäß IC Insights um 34% auf 152 Mrd. Dollar.

Der Datenanbieter Semi zählte für 2021 den Baubeginn von 19 neuen Fabs, davon allein sechs in Taiwan und fünf in China. 2022 wird der Grundstein für weitere zehn Werke gelegt. Mit einem Kapazitätswachstum von 40% von 2021 bis 2025 liegt der Schwerpunkt laut Analytiker Counterpoint auf den besonders gefragten Chips im 22-90-Nanometer-Bereich für Sensoren, Mikrocontroller und Energiesteuerung. Das Fab-Volumen für Logik-, Grafik-, KI- und Serverprozessoren mit weniger als 10 Nanometer wird sich bis 2025 mehr als verdoppeln, aber diese Chips machen derzeit nur 11% der weltweiten Auftragsfertigung aus.

Drei starke Kräfte treiben den Boom: Erstens kurbeln die Einschränkungen der Mobilität wegen der Pandemie die Nachfrage nach Elektronik an – einerseits nach Geräten für die Arbeit im Homeoffice, andererseits nach Gadgets für die Freizeit zu Hause. Zweitens lassen die längerfristigen Trends zum Cloud Computing und zur künstlichen Intelligenz die Serverfarmen wachsen. Deren vermehrte Nutzung, etwa für Streaming von Filmen und Musik, vergrößert den Chipbedarf. Drittens fördern erstmals seit Jahrzehnten westliche Regierungen die Ansiedlung von Fabs. Dadurch soll die seit den 1980er Jahren nach Ostasien abgewanderte Produktion teilweise zurückkehren. Der verschärfte Technologiewettbewerb zwischen den USA und China erhöht die Bereitschaft zu staatlichen Milliardensubventionen.

Die größten Nutznießer dieser Entwicklungen sind zunächst die beiden Branchenriesen für die Auftragsfertigung (Foundry) von Chips, TSMC aus Taiwan und Samsung Electronics aus Südkorea. Im dritten Quartal kam TSMC auf 53% und Samsung auf 17% Marktanteil. Dahinter folgten UMC (Taiwan) mit 7% und Globalfoundries (USA) mit 6%. Samsung will TSMC als Foundry-Marktführer bis 2030 ablösen und baut entsprechende Kapazitäten auf. Die Taiwanesen kontern mit neuen Werken, damit sie im derzeitigen Boom keine Aufträge verlieren.

Als lachender Dritter positioniert sich Intel. Der US-Chippionier vergibt zwar selbst Aufträge an andere, aber baut mit den Washingtoner Subventionsmilliarden nun ein eigenes Foundry-Geschäft auf. Damit will Intel US-Kunden von TSMC abwerben. Doch die Taiwanesen – ebenso wie die Südkoreaner – reagieren darauf mit eigenen neuen US-Werken. Das gleiche Spiel wiederholt sich in Europa: Intel plant eine 10 Mrd. Dollar schwere Investition vermutlich in Deutschland, TSMC verhandelt ebenfalls über einen Standort in Europa. Als Folge des Wettrüstens fließen 35% der diesjährigen Kapitalausgaben der Branche laut Daten von Marktforscher IC Insights in den Foundry-Bereich. Der Löwenanteil dieser 53 Mrd. Dollar, nämlich 30 Mrd. Dollar, geht auf das Konto von Marktführer TSMC.

Doch fast keine Branche leidet so regelmäßig unter starken Schwan­kungen von Angebot und Nachfrage wie die Halbleiter. Laut Semi steigt die globale Produktionskapazität 2022 um 6% auf 9,8 Millionen und 2023 um weitere 5% auf 10,2 Millionen Wafer pro Monat. Parallel würden die Kapitalausgaben das dritte Jahr in Folge wachsen. Normal seien jedoch ein bis zwei Jahre Expansion, gefolgt von ein bis zwei Jahren einer schwachen Zunahme oder einer Schrumpfung, beschreibt Semi den klassischen Schweinezyklus – im Boom entstehen neue Fabs, deren Bau jedoch bis zu vier Jahre dauert. Die Nachfrage wird also verzögert bedient, das entstandene Überangebot lässt erst Preise und dann Investitionen fallen. Laut WSTS wächst der Branchenumsatz 2022 nur noch um 8% auf 601 Mrd. Dollar, zwei Drittel langsamer als in diesem Jahr. Schon 2023 könnte das Angebot die Nachfrage übersteigen, erklärte Analytiker IDC.

Globalfoundries-Chef Tom Caulfield rechnet dagegen mit Dauerwachstum: „Unsere Industrie brauchte 50 Jahre für einen Umsatz von einer halben Billion Dollar, bis zur vollen Billion wird es nur acht Jahre dauern“, sagte er im Juni. Dagegen warnte Renesas-Electronics-CEO Hidetoshi Shibata im Oktober vor „Doppel- und Phantom-Bestellungen“. Viele Kunden würden wegen der Knappheit mehr bestellen, als sie bräuchten.

Größter Unsicherheitsfaktor ist China. Bislang decken seine Hersteller die Binnennachfrage nur zu 15 bis 20%. Doch die Staatsführung will die Selbstversorgungsquote bis 2025 auf 70% erhöhen. Dadurch würde die chinesische Nachfrage am Weltmarkt stark schrumpfen. Im Prospekt zum Nasdaq-IPO Ende Oktober warnte Globalfoundries: „Die starke Unterstützung der chinesischen Regierung für den Kapazitätsausbau in Verbindung mit einer schwächeren Nachfrage und angespannten wirtschaftlichen Beziehungen zu diesem Land könnte zu einer Unterauslastung oder einem erheblichen Preisverfall führen.“