Exklusiv Preiswarnung für die Leiterplattenbranche

PCB-Hersteller müssen sich auf drastische Preissteigerungen einstellen: Leiterplattenmaterial wird teurer, auf mehreren Ebenen! Warum das so ist und was auf uns zukommt, erklärt Leiterplattenexperte Michael Gasch von Data4PCB.

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„Sie wollen die Preise anheben? Sie sind der Erste, der damit kommt!“ So oder so ähnlich ist die impulsive Reaktion vieler Einkäufer – aber diesmal wahrscheinlich nur, weil alle anderen Lieferanten erst morgen einen Termin bei ihm haben.

Bedingt durch das Coronavirus sind alle Industrien weltweit in einer außergewöhnlichen Situation. Einschränkungen in der Kontakt- und Bewegungsfreiheit, reduzierte Produktionskapazität sowie mangelnde Nachfrage sind einige wesentliche Gründe für diese Lage. Die Leiterplattenindustrie wird nun aber zusätzlich und kurz hintereinander mit weiteren Schwierigkeiten für alle Vormaterialien konfrontiert. Diese münden in Versorgungsengpässen und erhöhten Lieferzeiten aber auch in Allokation sowie Preiserhöhungen.

Als im Frühjahr die Corona-Infektionen immer zahlreicher wurden und sich das Virus weltweit ausbreitete, kam es zu den ersten Engpässen, denn niemand war auf so ein Ereignis vorbereitet. China als Ausgangspunkt und Hauptlieferant von Produkten aller Art – vom Einzelteil bis zum fertigen Produkt – verursachte die erste Infektionswelle. Als sich das Land nach erstaunlich kurzer Zeit wieder öffnete, war die Pandemie schon weitergewandert und nun fehlte den in China produzierenden Lieferanten die Nachfrage in den Abnehmerländern.

Die allgemeine Situation blieb zwar weiterhin problematisch, doch zeichnete sich im Sommer eine gewisse „Normalisierung“ ab – eine „Normalisierung“, die nach bisher üblichen Gesichts-punkten aber weiterhin unnormal war: man arrangierte sich nur irgendwie. Man hatte gelernt, mit den Einschränkungen zu leben, die Arbeit im Homeoffice wurde auf breiter Basis eingeführt.

30 Tonnen Kupfer braucht eine 5-MW-Windkraftanlage

Der Paradigmenwechsel im Klimaschutz – z. B. hin zu regenerativer Energieerzeugung oder zum Elektrofahrzeug – waren weitere Herausforderungen. Die Energiegewinnung durch Photovoltaik und der verstärkte Einsatz von Elektromotoren in Autos haben den Bedarf an Kupfer in die Höhe getrieben. Während in einem herkömmlichen Auto etwa 25 kg Kupfer – insbesondere bei der Verkabelung – verbaut werden, sind es bei einem Elektroauto bereits 80 kg und bei einem Elektrobus bis zu 300 kg. In einer 5-MW-Off-Shore-Windkraftanlage werden incl. Infrastruktur ca. 30 t Kupfer verbaut.

Schon ab 2021 ist der Kupferbedarf größer als das Angebot und bis 2030 wird mit einer deutlichen Verknappung gerechnet: für erneuerbare Energien wird sich der Kupferbedarf von 900.000 t (2020) auf 1,9 Mio t (2030) mehr als verdoppeln. Noch stärker dürfte die Steigerung bei Elektrofahrzeugen sein: hier wird mit einer Verzehnfachung des Bedarfs von 170.000 t im Jahr 2020 auf 1,7 Mio. t bis 2030 gerechnet – und das bei einem bisherigen weltweiten Ver-brauch für alle Industrien und Anwendungen von 24 bis 25 Mio. t pro Jahr.

Während die Lagerbestände im 1. Halbjahr 2020 noch über dem Vergleichszeitraum des Vorjahres lagen, ist dies seit Juli nicht mehr der Fall. Die durchschnittlichen Lagerbestände fielen seit August gegenüber 2019 um 20%, was selbstverständlich Auswirkungen auf den Kupferpreis hatte: von Januar bis März fiel der Preis zunächst wegen des coronabedingten Nachfragerückgangs um 25% auf 4.617 US-$/t, stieg aber von diesem Tiefstpunkt um 66% bis Ende November auf 7674,50 US-$/t (das ist auch der Höchststand seit Frühjahr 2013). Sollte es im kommenden Jahr weiterhin zur erhofften Wirtschaftserholung kommen, erwarten die Prognosen der Bank of America für 2021 ein Niveau von über 8.000 US-$/to.

Die Akzeptanz von Elektrofahrzeugen stieg deutlich und dadurch erhöhte sich nicht nur die Nachfrage für Kupfer, sondern auch für Kupferfolie. Hinzu kommt der stark steigende Ausbau der 5G-Technologie weltweit mit deutlich höheren Qualitätsanforderungen. Auch die neuen Chipgenerationen von z. B. Intel und AMD sind anspruchsvoller. Dafür geeignete „high-frequency/high-speed“-Kupferfolien sind zwar aufwendiger herzustellen, erzielen aber deutlich bessere Preise.

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Dies wiederum führte zu Kapazitätsengpässen und es kam zu Verschiebungen innerhalb der Produktionsprozesse. Dickkupfer (z. B. 70 µm oder 105 µm) wurde zugunsten dünnerer Folien zurückgefahren, was einen deutlichen Einfluss auf die Verfügbarkeit von Standardlaminaten hat.

Teilweise tägliche Preissteigerungen bei Epoxidharzen

Ein nächstes Problem trat bei Epoxidharzen auf. Der steigende Bedarf in China führte zu teilweise täglichen Preissteigerungen, die sogar bestätigte Aufträge betrafen. Da über mehrere Jahre für Harze keine oder nur ungenügende Preiserhöhungen durchzusetzen waren, wird jetzt die Gunst der Stunde genutzt. Eine wesentliche Verschärfung ergab sich Anfang November, als wenige Tage hintereinander die Fabriken zweier Hersteller von Epoxidharzen – eine in China, eine in Korea – explodierten und teilweise abbrannten.

In beiden Fällen handelte es sich um wesentliche Lieferanten für die Elektronikindustrie und zumindest für die Fabrik in China ist zum jetzigen Zeitpunkt noch offen, ob die Genehmigung zum Wiederaufbau erteilt wird. Selbst wenn das der Fall sein sollte, so ist mindestens mit einer Bauzeit von einem halben Jahr zu rechnen.

Zu allem Übel gibt es auch Versorgungsengpässe bei Glasgarn und Glasgewebe. Hier stiegen die Preise im 2. Halbjahr 2020 um mehr als 20% und weitere Erhöhungen sind bereits noch für die Zeit vor dem Chinesischen Neujahr angekündigt.

Steigender Bedarf und besonders aufwendig zu fertigende Produkte sind auch hier der treibende Faktor, doch kommt zusätzlich noch das turnusmäßige Wartungsintervall der Glasöfen hinzu. Die Glasindustrie hat einen Zyklus von 2 bis 3 Jahren (der letzte war 2017/2018). Dann müssen die Öfen neu ausgekleidet werden und dieser Prozess ist arbeitsaufwendig: jeweils mehrere Monate für die Abkühlphase, den Ausbruch und die Ausmauerung sowie wiederum mehrere Wochen Aufheizperiode bedeuten einen Produktionsstillstand von mindestens ½ bis ¾ Jahr.

Gestiegene Qualitätsanforderungen (niedriger DK-Wert) für 4,5 G- und 5 G-Anwendungen führen ebenfalls zu gestiegenen Preisen, die an die Laminathersteller weitergegeben werden.

Die Laminathersteller ihrerseits sind also bei Glasgewebe, Harz und Kupfer mit wesentlichen Preiserhöhungen konfrontiert. Daher rollt in China schon seit etwa Jahresmitte eine mehrfache Preissteigerungswelle, die dort inzwischen kumuliert für einzelne Typen bereits 20 – 30% überschritten hat. Das ist aber trotzdem noch nicht das Ende, denn für das 1. Quartal 2021 sind weitere Erhöhungen angekündigt. Hinzukommen – durch den geschilderten Produktionsausfall bei einzelnen Vorlieferanten – schon jetzt längere Lieferzeiten von 2 Monaten und mehr, sowie für Standardlaminate eine Kontingentierung.

Coronavirus: Wenn die Leiterplatte hustet, bekommt die Elektronik Fieber

Wer jetzt meint, das Schlimmste sei gesagt, täuscht sich

Denn selbst, wenn die Bestellung komplett und gepackt ist, heißt das immer noch nicht, dass sie versandt werden kann. Seecontainer müssen inzwischen mindestens einen Monat im Voraus gebucht werden, aber es kommt trotzdem vor, dass nur wenige Tage oder Stunden vor Verladung der Termin geändert oder gar abgesagt wird. Verschiffungen erfolgen also auf Zuruf und Tagesbasis.

Der erste Grund dafür sind die bevorstehenden Feiertage. Für das Weihnachtsgeschäft buchte insbesondere der Onlinehandel zusätzliche Transportkapazitäten und kurz danach kommt das Chinesische Neujahrsfest, das traditionell mit einem längeren Produktions- und Versand-stillstand verbunden ist. Das ist zwar jedes Jahr so, doch dieses Jahr ist die Lage anders. Weil in der ersten Pandemiewelle im Frühjahr Lieferketten unterbrochen wurden, stehen die Container nun oft dort, wo sie jetzt nicht gebraucht werden.

Darüber hinaus beeinträchtigen Corona bedingte Einschränkungen die Abwicklungsprozesse weltweit, wie z.B. Quarantäne der Schiffsbesatzungen, fehlendes Personal für die Containerabwicklung in den Häfen und den Weitertransport in das jeweilige Hinterland usw. Damit hakt der Rücktransport der Container. Üblicherweise dauerte der Rücklauf etwa eine Woche, in-zwischen sind es 14 Tage und mehr.

Der zweite Grund ist der vom amerikanischen Präsidenten vom Zaun gebrochene Handelskrieg, der dafür sorgte, dass Schiffsverbindungen ausgedünnt oder ganz gestrichen wurden und in den Häfen die Anlandekosten (congestion fee) steigen.

Der dritte Grund ist der bevorstehende Brexit-Termin, vor dem viele Firmen in Großbritannien noch ihre Lagerbestände auffüllen wollen.

Die Frachtkosten steigen ebenfalls rasant an

Wie bei jeder Engpasslage steigen die Preise: die Frachtraten zwischen Asien und Europa verdoppelten sich zwischen Ende August und Ende November gegenüber dem gleichen Zeitraum des Vorjahres und allein im November stiegen sie zwischen 8 und 12%. Für einen klassischen 20 Fuß Seecontainer von Asien nach Europa werden inzwischen Frachtraten von mehr als 2000 US-$ erreicht - zuletzt war das vor 10 Jahren der Fall.

Weitere Steigerungen der Seefrachtraten dürften sich noch weit über das 1. Quartal hinaus fortsetzen und so lange andauern, bis die Lieferketten wieder etabliert sind und sich das Leben der Konsumenten weitgehend normalisiert hat. Die in den vergangenen Jahren aufgebaute „just-in-time Logistik“ wird daher zur Falle für viele Unternehmen.

Auf Luftfracht auszuweichen ist – abgesehen von den um das Drei- bis Vierfache gestiegenen Kosten – ebenfalls sehr schwierig bis unmöglich, denn durch das reduzierte Luftverkehrsaufkommen steht weniger Frachtraum zur Verfügung. Etwa 2/3 des globalen Luftfrachtaufkommens wird über Passagierflüge abgewickelt, doch im 2. Quartal betrug der Rückgang der Passagierflüge > 90% und auch die „Verbesserung“ im 2. Halbjahr erwartet 66% an Flug-ausfällen gegenüber Vorjahr. Der Versuch, ungenutzte Passagierflugzeuge für Luftfracht zu nutzen, ist nur teilweise erfolgreich, weil die Türen der Passagierkabinen zu eng sind und daher nur deren Frachtraum genutzt werden kann.

Ein weiterer Transportweg, die Eisenbahnlinie von China nach Duisburg, kann ebenfalls nur kleinere Mengen bewegen. Während ein Seeschiff bis zu 24.000 Container transportiert, kann die 11.000 km lange „Eiserne Seidenstraße“ nur 80 Container bewegen (und auch dafür fehlen Container).

Selbst die teuerste Transportmöglichkeit – per LKW – wird inzwischen genutzt, obwohl sie viermal so viel kostet wie der Seetransport.

Diese Vielzahl an schlechten Nachrichten wird weiterhin von der Corona-Pandemie verstärkt. Die weltweit steigenden Infektions- und Todeszahlen verursachen weiterhin massive Eingriffe der Behörden in das öffentliche und private Leben. Ausgangssperren behindern die Menschen, zur Arbeit zu gehen, Abstandsregeln verursachen wesentliche Veränderungen in Produktionsabläufen und die Verfügbarkeit von Arbeitskräften hat sich deutlich verringert. Dieser Zustand hält dieses Jahr nun schon 10 Monate an und ein Ende ist nicht abzusehen und verunsichert Produzenten und Konsumenten.

Mein Wunsch für das kommende Jahr: bleiben Sie gesund und trotz allem zuversichtlich!

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Der Autor

* Michael Gasch von Data4PCB (info@data4pcb.com) kennt die Leiterplattenwelt wie kaum ein anderer und ist in diesem Kontext auch Asienexperte mit besten Verbindungen zur dortigen Elektronikbranche.

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