Mikroelektronik braucht Menschen Warum die Halbleiterbranche bei Ausbildung und Rekrutierung umdenken muss

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Die Mikrochip-Entwicklung ist ein Fundament vieler anderer Industriebranchen. Doch wie viele andere leidet auch sie unter chronischem Fachkräftemangel. Woher kommen die technischen Defizite und wie können sie gelindert werden?

„Ohne hochentwickelte Chips und Halbleiter gibt es keine modernen Kommunikationsgeräte, keine Fortschritte in der künstlichen Intelligenz und auch keine nachhaltige Energieversorgung“, leitet Dr. Garbas vom Fraunhofer IIS das Thema ein und kommt damit gleich zur Sache: Die Mikroelektronik bildet das technologische Rückgrat zahlreicher Schlüsselbranchen wie Automobil, Medizin, Digitalisierung und Verteidigung.

Fortschritt und Wettbewerbsfähigkeit in diesen Bereichen sind ohne leistungsfähige Chips und Halbleiter undenkbar. Der akute Mangel an Chip-Designern und spezialisierten Fachkräften stellt die Branche jedoch vor erhebliche Herausforderungen: Unternehmen kämpfen mit sinkender Innovationsgeschwindigkeit, Schwierigkeiten bei der Besetzung von Schlüsselpositionen und einem wachsenden Bedarf an Qualifizierungsmaßnahmen.

Gleichzeitig fehlen geeignete Ausbildungsstrukturen und ausreichend (qualifizierte) Studienanfänger, um den zukünftigen Bedarf zu decken. Experten aus Industrie, Wissenschaft und Bildung diskutierten bei der 3. Fachtagung Chip-Entwicklung am Fraunhofer IIS über Ursachen, Konsequenzen und konkrete Lösungsansätze für den Fachkräftemangel der Branche.

Die Diskussion wurde moderiert von Dr. Jens-Uwe Garbas, Bereichsleiter Smart Sensing and Electronics am Fraunhofer IIS. Auf dem Podium vertreten waren:

• Dr. Anja Quednau, Projektleiterin des Weiterbildungsprojekts Skills4Chips an der MicroTec Academy

• Prof. Robert Weigel, Vertreter des Netzwerks Chip Design Germany, ehem. FAU Erlangen

• Jens Edelmann, Department Manager R&D bei Advantest

• Dr. Carsten Oppitz, Business Development Manager Power Management bei Texas Instruments

Ursachen des Fachkräftemangels: „Qualität und Quantität zu wenig“

Seit Jahren ein Dauerbrenner und doch ungelöst: Die Zahl der Studienanfängerinnen und -anfänger in der Elektrotechnik bleibt konstant niedrig. Seit Jahren verharren die Einschreibungen auf niedrigem Niveau, während der Bedarf an qualifizierten Fachkräften kontinuierlich steigt. Hinzu kommt, dass die Mikroelektronik als Berufsfeld in der Öffentlichkeit wenig bekannt ist. Viele junge Menschen wissen kaum, welche vielfältigen Karrierewege und gesellschaftlichen Relevanzen mit dieser Branche verbunden sind.

Defizite sieht der emeritierte Hochschulprofessor Weigel schon in der Schulbildung: „Es liegt daran, dass die Lehrpläne, die Lehrer und die Eltern, das heißt die Öffentlichkeit, zu wenig technikaffin sind. Und die Leute, die zu uns kommen, müssen wir teilweise noch nachschulen in Mathematik. Also die Qualität und die Quantität ist einfach wenig“, meint Prof. Weigel, der 42 Jahre in der Hochschule verbracht hat und sich nun fürs Netzwerk Chip Design Germany engagiert.

Dr. Carsten Oppitz von Texas Instruments berichtete, dass insbesondere die Rekrutierung erfahrener Fachkräfte zunehmend schwierig sei. Neue Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter müssen oft erst aufwendig angelernt werden, bevor sie produktiv arbeiten können. Das sei eine Herausforderung, die durch den Mangel an Senior-Expertise zusätzlich verschärft wird.

Bei Texas Instruments setzt man auf eine gelebte Lernkultur. „Die Leute, die oben stehen und die am meisten beitragen, sind meistens Leute, die wir selber angelernt haben, die relativ schnell auch dann ihr Wissen steigern können. Und das ist eine Frage dieser Lernkultur, dass man sich gegenseitig hilft, dass die mit ihnen in Projekten arbeiten, dass es ums Projekt geht und nicht um den Einzelnen“, lobt Dr. Oppitz die eigene Teamkultur.

Auch die internationale Ausrichtung vieler Entwicklungsstandorte, wie etwa bei Texas Instruments oder Advantest, stellt Unternehmen vor eine besondere Aufgabe: Innerhalb eines globalen Wettbewerbs um Talente konkurrieren Standorte wie Freising mit Metropolen wie München oder mit Niederlassungen in den USA, China und Indien. Kulturelle Unterschiede, Sprachbarrieren und die notwendige Integration internationaler Mitarbeitender prägen zusätzlich den Arbeitsalltag in vielen Entwicklungsteams.

Fehlende Expertise bremst Innovationen

Der Fachkräftemangel hat direkte Auswirkungen auf die Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen in der Mikroelektronik. Dr. Carsten Oppitz von TI schilderte, dass es zunehmend schwieriger werde, neue Produktinitiativen anzustoßen, wenn dafür kurzfristig zusätzliche Entwicklerinnen und Entwickler benötigt würden. Besonders bei disruptiven Vorhaben sei die Rekrutierung erfahrener Chipdesigner ein Engpass. Zwar gelinge es, junge Absolventinnen und Absolventen über Praktika und Werkstudierendentätigkeiten zu binden, doch bis zur vollen Produktivität vergehen oft Jahre.

Auch Jens Edelmann von Advantest bestätigte, dass das Unternehmen überwiegend Nachwuchskräfte selbst aufbauen müsse, da der Markt kaum erfahrene Spezialisten hergebe. Das Testsystemgeschäft sei zudem ein eher unbekanntes Segment innerhalb der Mikroelektronik, was die Sichtbarkeit auf dem Arbeitsmarkt zusätzlich einschränke. Edelmann betonte die Bedeutung interner Programme wie „Neo“, die neue Mitarbeitende systematisch in die Komplexität der Testverfahren einführen. Gerade in dieser Nische ist Präzision in kürzester Zeit gefragt – ein Know-how, das nur durch langfristige Qualifizierung entstehen kann.

Die Innovationsfähigkeit hängt also nicht nur von der Technologie, sondern maßgeblich von qualifizierten Fachkräften ab. Unternehmen investieren daher nicht nur in Rekrutierung, sondern zunehmend auch in Ausbildung, Integration und nachhaltige Lernkulturen.

Ansätze zur Fachkräftesicherung mit Ausbildung, Netzwerken und Industrieförderung

Um dem Fachkräftemangel wirksam zu begegnen, setzen Akteure aus Industrie, Wissenschaft und Bildung auf verschiedene Hebel. Von gezielter Aus- und Weiterbildung über regionale Kooperationen mit der Hochschulbildung und -forschung. Gefragt sind jedoch koordinierte Maßnahmen entlang der gesamten Bildungskette:

Aus- und Weiterbildung ist ausbaufähig

Dr. Anja Quednau von der MicroTec Academy betonte in der Diskussion, dass bestehende Programme häufig nicht ausreichten, um den langfristigen Bedarf zu decken. Deshalb sei es notwendig, neue Strukturen zu schaffen: etwa dritte Lernorte, die Unternehmen ergänzend zur Berufsschule bei der Ausbildung unterstützen.

Wichtig sei zudem die Qualifizierung von Quereinsteigerinnen und Quereinsteigern. Erfolgreiche Beispiele zeigen, wie ehemalige Arbeitslose oder Geflüchtete innerhalb weniger Monate zu qualifizierten Kräften im Produktionsumfeld weitergebildet werden konnten.

Kooperationen und Netzwerke bündeln

Für Dr. Anja Quednau ist klar: Nur durch bundesweite Bündelung lässt sich die Ausbildung entscheidend stärken Große Konzerne können sich zwar eigene Rekrutierungsmaßnahmen leisten, aber viele kleine Unternehmen hätten nicht mal eine dezidierte Personalabteilung. „Anstelle auf nur eine Messe zu gehen, können wir auf acht oder mehr Messen gehen. Wir können mehr Social Media machen oder große Veranstaltungen organisieren“, zählt Quednau als Beispiele auf.

Gleichzeitig verfolgt die MicroTec Academy einen praxisorientierten Ansatz, bei dem Bildungseinrichtungen, Industriepartner und Sozialpartner eng zusammenarbeiten.

Hochschulbildung mithilfe Industrie fördern

Die Hochschulen spielen die Schlüsselrolle in der Ausbildung des Fachkräftenachwuchses. Wie Prof. Weigel betonte, ist die Qualität der universitären Ausbildung in Deutschland hoch – insbesondere im Bereich Chip-Design. Die eigentliche Herausforderung bestehe jedoch darin, genügend Studierende zu gewinnen. „Wir können nur die ausbilden, die auch zu uns kommen“, so Weigel.

An vielen Hochschulen wird daher bereits versucht, durch Outreach-Maßnahmen wie Schulbesuche, Schnuppertage oder Technik-Camps das Interesse frühzeitig zu wecken. Dennoch sei die Unterstützung durch die Industrie entscheidend. Laut Weigel mangele es noch an strategischer Zusammenarbeit: Viele Firmen kämen nur dann auf Hochschulen zu, wenn sie akut Personal benötigten – eine kurzfristige Herangehensweise, die keinen nachhaltigen Talentfluss gewährleistet.

Positiv hervorgehoben dagegen hatte Weigel das Modell der kooperativen Promotionsstellen: Hier arbeiten Unternehmen und Forschungseinrichtungen eng zusammen, um Doktorandinnen und Doktoranden gezielt auf industrielle Aufgabenstellungen vorzubereiten.

Strategische Empfehlungen: Industrie, Politik und Bildung stärker vernetzen

Der Fachkräftemangel ist nicht mit Einzelmaßnahmen zu lösen, dafür ist das Problem zu tief verwurzelt. Es braucht ein gemeinsames, langfristiges Engagement aller beteiligten Akteure. Ein vielversprechender Vorschlag war der Aufbau einer nationalen Imagekampagne, die gezielt junge Menschen anspricht und technische Berufe wie den Mikrotechnologen für Chip-Design oder Halbleiterfertigung sichtbarer macht. Dr. Anja Quednau verwies auf erfolgreiche Kommunikationsmodelle aus dem Handwerk, die auch auf die Mikroelektronik übertragbar seien und nicht zuletzt in der Sichtbarkeit auch mit den Bemühungen der Chip-Branche konkurrieren.

Junge Menschen müssten frühzeitig Begeisterung für Technologie entwickeln: „Wie wäre es, wenn man an mediale Idole denkt, also ein ‚MacGyver für Mikroelektronik‘ oder eine ‚CSI Silicon‘, solche Dinge eben“, schlägt etwa Prof. Milosiu von der FAU Erlangen aus dem Publikum vor.

Letztlich sei es entscheidend, dass Politik, Industrie und Bildungseinrichtungen gemeinsam an einer nachhaltigen Strategie arbeiten. Dazu gehören verlässliche Förderstrukturen ebenso wie strategische Kooperationen, etwa in Form von regionalen Ausbildungszentren oder langfristigen Industrie-Hochschul-Partnerschaften.

Es gebe bereits gute Role Models, meint etwa Prof. Holmer von der TH Regensburg aus dem Publikum und nennt bewährte Modelle und Cluster, etwa in Dresden mit Silicon Saxony, woran man sich ein Beispiel nehmen könne.

Fazit: Fachkräftemangel ist heilbar

Der Fachkräftemangel in der Mikroelektronik ist ein vielschichtiges und strukturelles Problem, das die Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit der Branche nachhaltig schwächt. Die Diskussion im Rahmen der 3. Fachtagung Chip-Entwicklung machte deutlich, dass es dafür kein Patentrezept gibt – wohl aber zahlreiche praxisnahe Ansätze, die kombiniert und verstetigt werden müssen.

Denn: „Man braucht etwa sieben bis acht kritische Momente, wo junge Menschen in Berührung mit den Berufen kommen, bis sie sich wirklich dafür entscheiden“, erklärt die Expertin für Ausbildungsmarketing Dr. Quednau die Maßnahmen und führt weiter aus: „Das können Veranstaltungen sein, das können Summer Camps sein, aber es können genauso gut auch Social Media sein, wo sie sich sowieso alle tummeln.“

Dazu gehört also eine bessere Sichtbarkeit technischer Berufe, strategische Kooperationen sowie ein verstärkter Schulterschluss zwischen Industrie, Hochschulen und Bildungseinrichtungen. Entscheidend ist, dass diese Maßnahmen gebündelt und langfristig angelegt sind. (mc)

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