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Globale Transformatoren-Knappheitskrise

Aktuell steht die Welt vor einer immer gravierenderen Krise aufgrund des Mangels an Transformatoren.

Von Verzögerungen beim Ausbau des europäischen Stromnetzes über Lieferzeiten von bis zu 127 Wochen in den USA bis hin zum Stillstand indischer Projekte im Bereich erneuerbarer Energien aufgrund von Ausrüstungsmangel – die angespannte Versorgungslage mit Transformatoren behindert den Fortschritt von Energie- und Technologiestrategien in vielen Ländern.

Inmitten dieses globalen Mangels hat sich Chinas Transformatorenindustrie mit ihrer starken Produktionskapazität und technologischen Stärke zu einer zentralen Kraft bei der Stabilisierung der Lieferkette entwickelt.

Daten belegen, dass Chinas Transformatorenproduktionskapazität etwa 60 % der weltweiten Gesamtkapazität ausmacht und das Land über das weltweit vollständigste industrielle Wertschöpfungssystem verfügt. Im Jahr 2025 erreichten Chinas Transformatorenexporte insgesamt 64,6 Milliarden Yuan, ein Anstieg von fast 36 % gegenüber dem Vorjahr, wobei die Exporte in Märkte wie Europa ein explosionsartiges Wachstum verzeichneten.

Die Hauptgründe für den Transformatorenmangel sind zweierlei: Erstens erfordert die Alterung der Strominfrastruktur in Europa und den USA umfangreiche Modernisierungen; zweitens führt der sprunghafte Anstieg der Nachfrage aus aufstrebenden Sektoren wie KI-Rechenzentren zu einem erhöhten Bedarf an Transformatoren. erneuerbare Energien Kraftwerke, insbesondere Rechenzentren, Photovoltaik- und Windkraftprojekte, die Transformatoren in größerer Anzahl und mit höherer Leistung benötigen als herkömmliche Kraftwerke.

Beispielsweise benötigt ein Photovoltaik-Kraftwerk etwa 1,8-mal so viele Transformatoren wie ein thermisches Kraftwerk gleicher Größe, während große Rechenzentren oft Hunderte von hochzuverlässigen Transformatoren benötigen, um ihren kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten.

Angesichts der Marktchancen hat Chinas Transformatorenindustrie nicht nur eine führende Produktionskapazität erreicht, sondern auch kontinuierliche technologische Durchbrüche erzielt.

In den 1980er Jahren befand sich mein Land in der Zwickmühle, dass es auf dem Gebiet der Ultrahochspannungs-Gleichstromübertragung (UHGÜ) weder über Technologie, noch über Ausrüstung oder Erfahrung verfügte und daher bei Großprojekten stark auf importierte Kernausrüstung angewiesen war.

Nach jahrzehntelanger kontinuierlicher Forschung und Entwicklung hat China nicht nur die heimische Produktion von High-End-Transformatoren wie 500-kV- und 1000-kV-Transformatoren erreicht, sondern ist auch weltweit führend bei der großflächigen Anwendung der Höchstspannungstechnologie geworden und hat sich zu einem wichtigen Akteur bei der Formulierung relevanter internationaler Normen entwickelt.

Insbesondere im Bereich der Höchstspannung ist es meinem Land durch Materialinnovationen gelungen, das Gewicht von Transformatoren von 7.000 Tonnen bei frühen ausländischen Prototypen auf 500 Tonnen zu reduzieren und das weltweit größte Höchstspannungsnetz mit einer Gesamtlänge von über 40.000 Kilometern aufzubauen.

Heute werden chinesische Transformatoren in zahlreiche Länder und Regionen weltweit exportiert und zeichnen sich durch eine hohe Wettbewerbsfähigkeit in Bezug auf Qualität, Lieferzeit und Kosten aus.

Gleichzeitig ist die Stromversorgung als Grundlage des wirtschaftlichen und sozialen Funktionierens in direktem Zusammenhang mit der Wettbewerbsfähigkeit der Industrie und der Energiesicherheit.

Mit der Erreichung einer flächendeckenden Elektrifizierung und dem Aufbau des weltweit größten Systems für saubere Energie hat Chinas kontinuierliche und stabile Stromversorgung auch die Entwicklung des verarbeitenden Gewerbes, der digitalen Wirtschaft und der künstlichen Intelligenz stark unterstützt und damit die Schlüsselrolle der Transformatorenindustrie in der nationalen Strategie weiter unterstrichen.

Transformator oder Wechselrichter?

Obwohl beides wichtige Ausrüstungsgegenstände im Energiesektor sind, sind Transformatoren und Photovoltaik-Wechselrichter Sie unterscheiden sich wesentlich in Funktion und Funktionsprinzip.

Transformatoren sind das „Herzstück“ traditioneller Stromversorgungssysteme; ihre Funktion besteht darin, die Spannungspegel in Wechselstromkreisen zu ändern.

Vereinfacht gesagt, muss Hochspannungsstrom aus Kraftwerken vor der Fernübertragung mittels Transformatoren hochtransformiert werden. Am Verbrauchsort angekommen, wird er dann durch einen weiteren Transformator für den Einsatz in Haushalten und Industrie wieder heruntertransformiert.

Transformatoren arbeiten mittels elektromagnetischer Induktion und enthalten Spulen, die um einen Eisenkern gewickelt sind. Sie verändern nicht die Frequenz der elektrischen Energie, sondern regeln lediglich Spannung und Stromstärke und fungieren somit als Spannungsregler für das Stromnetz.

Transformatoren sind typischerweise groß, robust und hocheffizient (mit Wirkungsgraden von über 99 %). Sie werden häufig in Stromübertragungs- und -verteilungsnetzen, Industrie- und Bergbauunternehmen und mittlerweile auch in Rechenzentren und Supercomputing-Einrichtungen eingesetzt, um stabile und kompatible Spannungen für verschiedene Infrastrukturen bereitzustellen.

Photovoltaik-Wechselrichter hingegen gelten als das „Gehirn“ von Photovoltaiksysteme Ihre Funktion besteht darin, den von den Solarmodule in Wechselstrom (AC), der dann in das Stromnetz eingespeist oder von anderen elektrischen Geräten genutzt werden kann.

Der von Photovoltaik-Modulen (PV-Modulen) erzeugte Strom kann nicht direkt an herkömmliche elektrische Geräte geliefert werden; er muss mittels eines Wechselrichters in normalen Wechselstrom umgewandelt werden.

Der Wechselrichter vollzieht diese Gleichstrom-Wechselstrom-Wandlung durch schnelles Schalten leistungselektronischer Bauteile. Er enthält ein komplexes Steuerungssystem und eine Software, die den maximalen Leistungspunkt (MPPT) der PV-Module in Echtzeit verfolgt, um die Stromerzeugungseffizienz zu verbessern und sicherzustellen, dass Frequenz und Spannung der Ausgangsleistung den Netzvorgaben entsprechen.

Im Gegensatz zu Transformatoren sind Wechselrichter im Wesentlichen elektronische Geräte, die relativ klein sind, keine sperrigen Eisenkerne besitzen, aber mit Halbleiterbauteilen und Mikroprozessoren gefüllt sind.

Ihre Anwendungsgebiete liegen hauptsächlich in Solarenergieerzeugungssystemen, einschließlich Photovoltaikanlage auf Wohnhausdächern und großflächige Freiflächenkraftwerke sowie Energiespeichersysteme. Sie sind typischerweise mit dem Internet verbunden, um ihren Betriebszustand zu überwachen und Software zu aktualisieren, was sie zu unverzichtbaren „intelligenten Knotenpunkten“ in neuen Energiesystemen macht.

Kurz gesagt, Transformatoren regeln die Wechselspannung, und Wechselrichter sind für die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom zuständig; jedes Element erfüllt seine spezifische Funktion und ergänzt das andere, um gemeinsam die effiziente Übertragung von Elektrizität von der Erzeugung bis zum Verbrauch zu gewährleisten.

Gerüchte über Zölle auf Wechselrichter

Ähnlich wie Chinas hoher globaler Marktanteil bei Transformatoren hat seine führende Position auf dem globalen Markt für Photovoltaik-Wechselrichter Europa und die USA veranlasst, die Sicherheit der Lieferketten neu zu bewerten.

Laut Daten von Wood Mackenzie waren im Jahr 2023 neun der zehn größten globalen Wechselrichterhersteller nach Liefervolumen chinesisch und machten etwa 81 % des Marktanteils aus. Nur ein einziges europäisches/amerikanisches Unternehmen, die deutsche Firma SMA, blieb übrig.

Huawei und Sungrow Power sowie andere führende chinesische Unternehmen belegen seit zehn Jahren in Folge weltweit die ersten beiden Plätze und vereinen 55 % des globalen Marktes auf sich. Der europäische Markt ist besonders stark von chinesischen Wechselrichtern abhängig; Statistiken zeigen, dass 2023 in der EU rund 70 % der neu installierten Photovoltaikanlagen Wechselrichter chinesischer Hersteller nutzten.

Ein Bericht des Europäischen Solarherstellerverbands (ESMC) zeigt zudem, dass fast 80 % der in neuen Photovoltaikanlagen in Europa eingesetzten Wechselrichter aus China stammen, wobei zwei chinesische Hersteller den europäischen Markt nahezu dominieren. Hunderte Gigawatt sauberen Stroms werden in Europa mithilfe chinesischer Wechselrichter umgewandelt und übertragen.

Diese Situation hat einige Politiker und Industrieverbände in Europa und den Vereinigten Staaten beunruhigt, und jüngste Gerüchte deuten darauf hin, dass die EU die Einführung von Zöllen oder Beschränkungen für chinesische Wechselrichter erwägen könnte.

Aus motivationaler Sicht ist Europas Überlegung, chinesische Wechselrichter einzuschränken, möglicherweise nicht unbegründet.

Einerseits ist Europa aufgrund von Bedenken hinsichtlich Industrie- und Cybersicherheit besorgt über die zu starke Abhängigkeit von chinesischen Produkten für sein Stromnetz. Wechselrichter erfordern Netzwerküberwachung und regelmäßige Software-Updates, und ESMC warnt, dass dies ein Risiko der Fernsteuerung darstellt. Wenn ein risikoreicher Lieferant eine große Anzahl von Geräten gleichzeitig kontrolliert, könnte er durch Schadbefehle großflächige Abschaltungen oder sogar Stromausfälle auslösen.

Tatsächlich hat Litauen bereits den Fernzugriff auf die Backend-Systeme chinesischer Hersteller von Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien verboten, und auch Cybersicherheitsbehörden in Tschechien und Deutschland haben vor Schwachstellen in der Lieferkette chinesischer Wechselrichter gewarnt.

Andererseits spielen auch der Druck des Handelsprotektionismus und die Stärkung der heimischen Industrie eine Rolle. Europäische Wechselrichterhersteller haben in den letzten Jahren Rückschläge erlitten; nur noch einer gehört zu den zehn größten weltweit. Über 30 Mitglieder des Europäischen Parlaments haben sich gemeinsam an die Europäische Kommission gewandt und dringend zu sofortigen Beschränkungen für chinesische Wechselrichter im europäischen Stromnetz aufgerufen. Sie erklärten unmissverständlich, dass alle europäischen Wechselrichterhersteller vom Markt verschwinden könnten, wenn nicht innerhalb von zwei Jahren Maßnahmen ergriffen würden. Um die heimische Industrie zu unterstützen, hat die EU den Netto-Null-Industrie-Akt eingeführt. Dieser verpflichtet die Mitgliedstaaten, die Resilienz der Lieferketten bei öffentlichen Ausschreibungen für Projekte im Bereich erneuerbarer Energien zu berücksichtigen. Im August ging Italien mit gutem Beispiel voran und legte in seinen Ausschreibungen für erneuerbare Energien ausdrücklich fest, dass die Projektausrüstung „nicht in China hergestellt“ sein dürfe. Dadurch wurden in China hergestellte Komponenten, Zellen und Wechselrichter von Fördergeldern ausgeschlossen. Italien wurde somit zum Pilotland für die EU-Politik.

Diese Anzeichen deuten darauf hin, dass Europa, getrieben vom strategischen Bedürfnis nach Unabhängigkeit seiner Lieferketten, möglicherweise stärkere Handelsinterventionen erwägt, darunter die Einführung von Zöllen oder Beschränkungen für chinesische Wechselrichter. Sollten diese Zölle umgesetzt werden, bestünde das Ziel zweifellos darin, den Preisvorteil chinesischer Produkte zu schwächen, eine Diversifizierung der Lieferketten zu erzwingen und potenzielle Sicherheitsrisiken einzudämmen.

Trotz dieser Forderungen besteht weiterhin erhebliche Unsicherheit hinsichtlich der EU-Politik, Zölle auf chinesische Wechselrichter zu erheben.

Erstens zögert Europa angesichts seines dringenden Ziels der Energiewende, einen Handelskrieg zu beginnen. Die Entscheidung der Europäischen Kommission aus dem Jahr 2018, die fünfjährigen Antidumping- und Ausgleichszölle auf chinesische Photovoltaikprodukte zu beenden, war das Ergebnis einer Abwägung der Interessen von Herstellern und Anwendern: Der Verzicht auf eine Verlängerung der Zölle lag im Gesamtinteresse der EU und trug zur Erreichung der neuen Ziele der EU im Bereich der erneuerbaren Energien bei.

Die EU hat einen ambitionierten Klimaplan verabschiedet, der jährlich den Bau großer Solaranlagen vorsieht. Chinesische Wechselrichter, die sich durch hohe Qualität und niedrige Preise auszeichnen, haben in den letzten Jahren zu Rekordinstallationen von Photovoltaikanlagen in Europa geführt. Die verfrühte Einführung hoher Zölle würde die Preise für Wechselrichter direkt erhöhen, die Kosten von Photovoltaikprojekten verteuern und den Ausbau der Photovoltaik in Europa verlangsamen – ein Widerspruch zu den Klimaneutralitätszielen.

Zweitens fehlt es Europa derzeit an ausreichenden alternativen Produktionskapazitäten, um die durch den Wegfall chinesischer Lieferungen entstandene Lücke schnell zu schließen. Obwohl die europäische Industrie behauptet, dass inländische Hersteller das Potenzial hätten, die Nachfrage zu decken, ist die Realität, dass chinesische Hersteller den Großteil der globalen Produktionskapazitäten belegen und technologisch führend sind. Der Wiederaufbau einer kompletten Lieferkette für Wechselrichter wäre kurzfristig sowohl zeitaufwändig als auch kostspielig.

Darüber hinaus werden die Kosten hoher Zölle letztendlich an die europäischen Verbraucher und Entwickler erneuerbarer Energien weitergegeben, was möglicherweise Widerstand auslösen könnte.

Darüber hinaus werden Handelsbarrieren unweigerlich Vergeltungsmaßnahmen und diplomatische Verhandlungen seitens Chinas nach sich ziehen. China ist ein entscheidendes Glied in der globalen Wertschöpfungskette der neuen Energiewirtschaft, und übermäßiger Druck könnte die gesamte wirtschaftliche und handelspolitische Zusammenarbeit beeinträchtigen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die EU ein sorgfältiges Gleichgewicht zwischen Energiesicherheit und Energiewende finden muss und nicht leichtfertig auf extreme Zollmaßnahmen zurückgreifen wird.

Viele Analysten glauben, dass es für die EU ein praktikablerer Weg sein könnte, anstatt einseitig Zölle zu erheben, die Produktzertifizierung und Sicherheitsprüfungen zu stärken und die Diversifizierung der Lieferkette durch technische Standards und Subventionspolitiken zu steuern.