Leistungselektronik Saarland: Wolfspeed und ZF wollen größte SiC-Chipfabrik der Welt bauen

Im saarländischen Ensdorf soll die weltweit größte Fabrik für Siliziumkarbid-ICs entstehen, sagen US-Konzern Wolfspeed und Partner ZF. In vier Jahren könnte die Serienfertigung der gefragten Leistungselektronikchips starten.

Nun wird es konkret: Der US-amerikanische Infineon-Konkurrent Wolfspeed will gemeinsam mit Partner ZF eine Fabrik für Siliziumkarbid-(SiC-)Halbleiter in Ensdorf nahe Saarlouis im Saarland bauen – auf dem Gelände eines früheren Kohlekraftwerks. Baubeginn soll so bald wie möglich sein, will das Handelsblatt erfahren haben. ZF strebt demnach eine Minderheitsbeteiligung an der Produktionsstätte an. Eine Mehrheitsbeteiligung will ZF den Angaben zufolge hingegen am ebenfalls neuen Forschungszentrum halten.

ZF ist offenbar einer der Hauptgründe, warum sich Wolfspeed für diesen Standort entschieden hat: Der Autozulieferer beschäftigt rund 9.000 Arbeitnehmer im Umkreis und ist damit der größte Arbeitgeber in der Region. Für den Betrieb der neuen SiC-Fab könnte ZF dringend benötigtes Personal stellen – in Zeiten des Fachkräftemangels ein wichtiger Trumpf. Wie die „Saarbrücker Zeitung“ der Saarländischen Rundfunk berichten, sollen bis zu 1.000 Arbeitsplätze entstehen.

Neue Chip-Fab: Mögliche Milliardeninvestition

Inwieweit Fördermittel von Land, Bund und/oder EU eine Rolle spielen, ist derzeit unklar – diese dürften aber Voraussetzung für das Engagement sein. In der Regel kalkulieren Chipproduzenten damit, dass rund 40 Prozent der Gesamtkosten für die sehr teuren Fabriken durch öffentliche Subventionen abgedeckt werden.

Zum Vergleich: Die neuste Fabrik für SiC-Wafer, die Wolfspeed in Chatham County, North Carolina in den USA bauen will, wird im Endausbau voraussichtlich etwa fünf Milliarden US-Dollar kosten. Auch hier erwartet der Hersteller Förderungen über den neuen Chips and Science Act, berichtet Reuters.

Konkurrenz auf Infineons Heimatmarkt

Anders als Intels Mega-Chipzentrum in Magdeburg, das Logikchips wie Prozessoren herstellen soll – und dessen Baubeginn sich offenbar verzögert – fertigt Wolfspeed stark nachgefragte Chips für die Leistungselektronik, die beispielsweise in Elektroautos, Windkraftanlagen oder auch Zügen zum Einsatz kommen. Damit steht das Unternehmen in direkter Konkurrenz zum weltweiten Marktführer Infineon.

Bei der Produktion des Ausgangsmaterials dieser Chips, den SiC-Wafern, sieht sich Wolfspeed bereits als Marktführer: Nach eigenen Angaben produziert man über 60 Prozent der SiC-Scheiben für den weltweiten Bedarf.

SiC- und GaN-Leistungshalbleiter

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Gute Nachricht nicht nur für Autohersteller

Für deutsche und europäische Unternehmen, die viele Leistungs-ICs verbauen – etwa Hersteller von Autos, Zügen und Windkraftanlagen – ist die Entscheidung für die SiC-Chipfabrik im Saarland eine gute Nachricht. Schließlich könnten sie damit ihre Lieferketten stabilisieren. Dass eine weitgehend außereuropäische Fertigung essenzieller Komponenten im Krisenfall massive Nachteile hat, haben sie in den letzten drei Jahren deutlich zu spüren bekommen

Auch auf politischer europäischer Ebene wäre die Ansiedlung ein Erfolg, versucht die EU-Kommission doch mit einigem Aufwand, wieder mehr Chiphersteller in Europa anzusiedeln und so die fatale Abhängigkeit von IC-Produzenten in Fernost zu verringern.

Darum ist Siliziumkarbid so gefragt

Siliziumkarbid ist im Vergleich zu reinem Silizium ein recht neues Material, das besonders in der Leistungselektronik seine Stärken hat: SiC-Chips können mit höheren Spannungen betrieben werden und arbeiten energieeffizienter als bisherige Lösungen auf Siliziumbasis. Das ergibt zum Beispiel für Elektroautos handfeste Vorteile: Diese lassen sich schneller laden und gewinnen an Reichweite – beides sind Archillesfersen heutiger Modelle. Gerne nehmen die Hersteller auch den Gewichtsvorteil der SiC-Leistungsmodule mit.

Bislang sind Siliziumkarbidchips allerdings noch deutlich teurer als ihre Pendants aus reinem Silizium. Marktanalysten zufolge haben SiC-Chips Stand heute einen Anteil von etwa fünf Prozent am Markt für Leistungshalbleiter, der aber bereits bis 2027 auf über 20 Prozent wachsen soll.

Wie begehrt SiC-Leistungschips sind, zeigt eine ungewöhnliche Allianz: Im Herbst 2022 hat sich der US-amerikanische Autozulieferer Borg-Warner mit 500 Millionen US-Dollar an Wolfspeed beteiligt. Im Gegenzug erhält das Unternehmen einen garantierten Zugang zu SiC-Chips im Wert von 650 Millionen Euro – pro Jahr. Dahinter steht die Befürchtung, dass die Nachfrage in den kommenden Jahren die weltweite Produktionskapazität immer weiter übersteigen wird.

Langfristige Lieferverträge gegen erneuten Supply-Chain-Schock

Auch andere Fahrzeughersteller schließen deswegen langfristige Lieferverträge ab: Opel-Mutter Stellantis etwa hat mit Infineon vereinbart, ab 2025 SiC-Halbleiter im Wert von einer Milliarde Euro abzunehmen. Konkurrent Wolfspeed hingegen hat Anfang des Jahres mit Mercedes eine Liefervereinbarung über ein nicht genanntes Volumen an SiC-Chips getroffen.

Auch Jaguar Land Rover und Wolfspeed haben eine strategische Partnerschaft für die Belieferung mit Siliziumkarbid-HalbleiternJaguar Land Rover und Wolfspeed haben eine strategische Partnerschaft für die Belieferung mit Siliziumkarbid-Halbleitern bekanntgegeben. Das Abkommen sieht die Teilnahme von Jaguar Land Rover am Wolfspeed „Assurance of Supply Program“ vor, was die Versorgung mit SiC-Bausteinen für den zukünftigen Produktionsbedarf von Elektrofahrzeugen sicherstellt.

Neben Wolfspeed und Infineon ist auch Bosch in die Produktion von Siliziumkarbid-Halbleitern eingestiegen. Neben dem japanischen Denso-Konzern war der weltweit größte Autozulieferer bis dato einer von zweien mit eigener SiC-Fertigung. Das würde sich mit dem Einstieg von ZF nun ändern.

Wolfspeed betreibt erste 200-mm-SiC-Wafer-Fabrik

Im April 2022 hatte Wolfspeed die weltweit erste 200-mm-Siliziumkarbid-Fertigungsanlage in Mohawk Valley, New York eröffnet. Wie bei den pizzagroßen 300-mm-Silizium-Wafern gilt auch hier: Je größer der Wafer, desto mehr einzelne Chips lassen sich darauf produzieren. Allerdings werden die Produktion und das Handling mit zunehmendem Durchmesser schwieriger.

Gegenüber der Nachrichtenagentur Reuters hatte John Palmour, Chief Technology Officer von Wolfspeed, zur Eröffnung dieser Fabrik mitgeteilt, dass man bereits weitere Standorte für eine weitere große Anlage sondiere.

Und Wolfspeed-Chef Gregg Lowe hatte im November letzten Jahres dem Handelsblatt gesagt: „Viele unserer europäischen Kunden hätten gerne ein Werk in ihrer Nähe.“ Man habe sich bereits ein Dutzend Standorte angeschaut, auch in der Bundesrepublik. Die Entscheidung ist nun offenbar für Ensdorf gefallen. (me)

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