Sie wachen auf, machen sich einen Kaffee, greifen nach Ihrem Telefon, öffnen den Kühlschrank, starten die Waschmaschine, prüfen Ihre Karte für den öffentlichen Nahverkehr oder steigen in Ihr Auto. Ohne es zu merken, werden Sie bis dahin Dutzende von Chips verbraucht haben. Dabei handelt es sich nicht um essbare Chips, sondern um winzige Technologiebausteine, mit denen alles funktioniert. Und ein erstaunlich großer Teil davon kommt aus Nimwegen.
Man findet sie in Handys, Tablets, Laptops, Bankkarten, Ausweiskarten, Waschmaschinen, Geschirrspülern, Kühlschränken, Solarmodulen, intelligenten Stromzählern, Uhren, Hörgeräten, Herzschrittmachern, MRT-Scannern, Röntgengeräten, Mixern, Thermostaten und somit auch in Autos. „Jedes Auto auf der Welt hat mindestens einen Chip aus unserem Werk“, erklärt Marcel Rijnsburger, Senior Director des Corporate AI-Literacy-Programms bei NXP. „Man kann sich fast kein Gerät mehr vorstellen, in dem kein Chip steckt. Ohne Chips wird es dunkel, kalt und still.“
Marcel Rijnsburger
Keksfabrik
In Nijmegen, ganz in der Nähe des Noviotech-Campus, steht eine auffällige hellblaue „Box“ mit gelben Trichtern. Der Architekt hat die Fabrik bewusst als maßstabsgetreues Modell eines Halbleiters gestaltet – im Volksmund„Chip“ genannt . Denn hier, bei NXP, werden die Chips hergestellt, auf denen unsere moderne Welt basiert.
Die Fabrik in Nijmegen funktioniert wie eine große Keksbäckerei, mit unterschiedlichen Rezepten für verschiedene Arten von Halbleitern. Marcel: "Aber es handelt sich um eine außergewöhnlich saubere Bäckerei. Die hier hergestellten Produkte enthalten Strukturen, die mehr als 100 Mal dünner sind als ein menschliches Haar. Schon ein winziges Staubkorn kann dazu führen, dass ein Chip nicht mehr funktioniert. Deshalb tragen alle Mitarbeiter in der Fabrik spezielle Kleidung, damit kein Staub auf die Produkte gelangt.
Wir haben Rezepte für Kekse, für Torten, für Kuchen. Und innerhalb der Kekskategorie können wir auch wieder Schokoladenkekse oder Mürbegebäck herstellen".
NXP Semiconductors Nijmegen
Lego-Bausteine
Aber was ist eigentlich ein Chip? Ein Chip, auch Halbleiter ( engl. „semiconductor“) genannt, ist ein winziges Stückchen aus einer großen runden Siliziumscheibe, einem Wafer. Auf diesem Stückchen werden Schicht für Schicht winzige Strukturen aufgebaut, die zusammen eine Mini-Fabrik bilden. Ein Chip kann messen, rechnen, kommunizieren, Energie steuern oder Komponenten ansteuern.
"Man kann sie sich wie Lego-Bausteine vorstellen", erklärt Marcel. "Jeder Baustein hat seine eigene Funktion. Wenn man diese Bausteine kombiniert, kann man ein Auto, einen Roboter oder ein Telefon bauen - was immer man will."
Das Auto der Zukunft
Die Entwicklung eines Halbleiters dauert schnell mehrere Jahre. Das Testen davon noch einmal ein halbes Jahr. Und dann muss der Automobilhersteller ihn noch einbauen. Auch das kann ein bis zwei Jahre dauern. Kurz gesagt: NXP arbeitet bereits heute am Auto von 2035. „Wir beschäftigen uns in der Tat mit den Autos, die in 10 bis 15 Jahren auf den Markt kommen werden“, so Marcel. „Meistens sind unsere Halbleiter Standardprodukte, manchmal auch Sonderanfertigungen. Man kann sie direkt aus unserem Katalog bestellen, wie Konfektionsware. Aber wir fertigen auchHaute Couture. Und das immer mit äußerster Präzision.“
Anfälligkeit der Kette
Die Corona-Krise hat gezeigt, wie anfällig die Kette ist. Die langen Vorlaufzeiten führten zu einer akuten Chip-Knappheit. Marcel: "Anfangs sahen wir, wie der Markt einbrach. Die Kunden ließen uns wissen, dass sie vorerst keine Chips brauchten. Aber nur wenige Monate später sorgte die Heimarbeit für eine zusätzliche Nachfrage nach Laptops, Geräten und Telefonen. Und weil die Leute nicht mehr die öffentlichen Verkehrsmittel benutzen wollten, stieg der Absatz von Autos.
Die Komplexität der Produktion bedeutet, dass sie nicht von heute auf morgen vergrößert werden kann: "Die Vorlaufzeiten können manchmal bis zu 35 Wochen betragen. Fabriken laufen nur dann rentabel, wenn sie mit voller Kapazität produzieren", sagt Marcel.
"Während der Krise waren wir mit schwierigen Dilemmas konfrontiert. Es gab einen Mangel an Mikroprozessoren für medizinische Anwendungen. Manchmal hängen davon Menschenleben ab. Dann kommt es zu ethischen Diskussionen: Welcher Sektor hat Vorrang?"
Schlüsselrolle für Lifeport
Die geopolitischen Spannungen zeigen auch, wie abhängig Europa von Chips aus Asien ist. In diesem Zusammenhang spielt Lifeport Regio Arnhem Nijmegen eine Schlüsselrolle: Nijmegen und seine Umgebung bilden einen der wichtigsten europäischen Cluster, in dem Wissen, Innovation und Produktion zusammenkommen.
Der Grundstein wurde von Philips kurz nach dem Zweiten Weltkrieg gelegt. "Was klein anfing, entwickelte sich zu einem kompletten Ökosystem", sagt Marcel. "Einen Chip stellt man nicht allein her: Man braucht Software, Hightech-Ausrüstung, spezialisierte Zulieferer und gut ausgebildete Leute."
Viele von ihnen kommen aus der Region. Dank der Radboud-Universität und des lokalen Know-hows hat sich Nijmegen zu einem Wissenszentrum entwickelt, das die Region wirtschaftlich stärkt und ihre eigene technologische Zukunft gestaltet.
Sauberes Arbeiten
Lebensrettende Technologie
NXP beschäftigt 2.500 Mitarbeiter. Nimmt man Nexperia, Ampleon und die Zulieferer hinzu, werden die Auswirkungen deutlich. "Fast jeder in dieser Region hat direkt oder indirekt mit dem Halbleitersektor zu tun", sagt Marcel.
Manchmal geht es um viel mehr als um Kommerz oder Technologie: "Wir kennen Beispiele von Kindern von Mitarbeitern, die in einen Autounfall verwickelt waren. Dank der Chiptechnologie lösten ihre Airbags aus und sie kamen ohne größere Verletzungen davon. Halbleiter sind auch in Kernspintomographen, Herzschrittmachern und Röntgengeräten unverzichtbar."
Zukunftsbezogene Themen
"Ich finde es faszinierend, dass wir an Zukunftsthemen arbeiten", sagt Marcel. "Halbleiter können helfen, Engpässe im Stromnetz zu lösen. Sie können Geräte energieeffizienter machen oder dafür sorgen, dass sie nur dann Energie verbrauchen, wenn es genug davon gibt. Und wenn es bald nicht mehr genug Pflegekräfte gibt, können intelligente Geräte und Medizintechnik Abhilfe schaffen. Dann werden Chips zum Beispiel für Pflegeroboter und Heimüberwachung benötigt, um Patienten effizienter behandeln zu können."
Marcel, zum Schluss:
