Wissenschaft und Technologie in Japan: Die wichtigsten Sektoren

Japan zählt bei Wissenschaft und Technologie zur Weltspitze. Das Land hat mehrere Nobelpreise in den Naturwissenschaften hervorgebracht und forscht in vielen Bereichen. Multinationale Unternehmen wie Sony, Panasonic, Honda und Mitsubishi gehören zu den vielen Konzernen, die ihren Hauptsitz in Japan haben.

Das Land ist jedoch auch in seinen Möglichkeiten begrenzt und konzentriert sich auf einige Hauptbereiche, die für das Land von größerer Bedeutung sind. Das liegt auch am Kapitalismus: Forschung wird dort gefördert, wo sie Einnahmen verspricht. Je mehr Geld ein Forschungsergebnis einbringen kann, desto größer ist die Investition. Deshalb scheint in manchen Bereichen mehr Aufmerksamkeit auf lindernden Methoden zu liegen als auf der Suche nach Heilungen. Ganz allgemein gilt das nicht, denn es gibt mehrere Fälle, in denen sich diese Beobachtung als falsch erweist.

Nun zurück zum Hauptthema: Wissenschaft und Technologie in Japan. Wir können sagen, dass sich das Land auf einige Forschungsbereiche konzentriert und dort herausragend ist. Diese Bereiche sehen wir uns in diesem Artikel an.

Ich glaube, dieses Thema ist keine Überraschung, schließlich wird in diesem Sektor enorm viel Geld bewegt. Ein praktisches Beispiel ist die Anzahl der Mobilfunkanschlüsse auf der Welt. Es gibt mehr Anschlüsse als Menschen, und diese Zahl ist in den letzten Jahren gewachsen.

Um die Größe des Marktes zu verdeutlichen, reicht ein Blick auf die weltweiten Ausgaben für Smartphones und andere Geräte. Sie summieren sich jedes Jahr auf mehrere hundert Milliarden Dollar. Daran zeigt sich, warum so viele Unternehmen und Forschungsabteilungen in diesem Bereich arbeiten.

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Unterhaltungselektronik in Japan

Die Geräte sind nur ein Teil des Bildes. Um den Zweig besser zu verstehen, folgt hier die Definition.

Unterhaltungselektronik ist die Gesamtheit der elektronischen Geräte (analog oder digital), die für den täglichen Gebrauch bestimmt sind, normalerweise in privaten Haushalten. Sie umfasst Geräte für Unterhaltung (Flachbildfernseher, DVD-Player, Spielkonsolen, Drohnen, ferngesteuerte Spielzeuge), für Kommunikation (Telefone, Handys, Smartphones, Tablets) und für das Heimbüro (zum Beispiel Desktop-Computer, Drucker, Aktenvernichter).

Dieser Zweig ist für kapitalistische Unternehmen ideal, weil sich in den meisten Fällen eine Rendite erzielen lässt; in einigen Fällen ist sie gigantisch, wie der Erfolg von Smartphones zeigt.

In diesem Feld war Japan lange führend, vor allem bei Unterhaltungs- und Bildtechnik. Sony brachte 1955 das erste in Serie gefertigte Transistorradio des Landes auf den Markt, Sharp war an der Entwicklung von Solarzellen und LCD-Bildschirmen beteiligt, und JVC etablierte das VHS-Format. Seit den 2000er Jahren hat sich die Lage verschoben. Japanische Hersteller verloren Marktanteile bei Fernsehern, tragbaren Musikspielern, Computern und Speicherchips an Wettbewerber aus Südkorea, Taiwan und China. Sony, Panasonic, Sharp und Toshiba mussten Geschäfte zusammenlegen oder sich stärker auf Komponenten konzentrieren. Die Gründe sind vielfältig: hohe Kosten, ein starker Yen in manchen Jahren und zu viele Unternehmen, die ähnliche Produkte für denselben Markt entwickelten.

Halbleiter und Schlüsseltechnologien

Hinter vielen dieser Geräte steht eine Branche, die Japan in den 1980er Jahren zeitweise beherrschte: die Halbleiterbranche. Bei DRAM-Speichern hielt das Land damals die Mehrheit des Weltmarkts. Danach verloren japanische Hersteller den Anschluss an südkoreanische und taiwanische Wettbewerber. Heute versucht Japan, bei Halbleitern wieder eine größere Rolle zu spielen.

Zwei Projekte zeigen diesen Kurs. In Kikuyo auf Kyushu betreibt die TSMC-Tochter JASM seit Dezember 2024 eine Fabrik für 12- und 16-Nanometer- sowie 22- und 28-Nanometer-Chips. Die Anlage kostet rund 23 Milliarden Dollar; an dem Joint Venture sind Sony, Denso und Toyota beteiligt. Ein zweites Werk ist im Bau und soll bis Ende 2027 dazukommen. In Hokkaido entsteht die Fabrik des 2022 mit Unterstützung von acht großen japanischen Konzernen gegründeten Unternehmens Rapidus, das Chips im 2-Nanometer-Verfahren fertigen will. Die Serienfertigung ist für 2027 geplant.

Robotik in Japan

Robotik ist ein interdisziplinärer Zweig der Ingenieurwissenschaften, der Maschinenbau, Elektrotechnik, Informatik und andere Disziplinen umfasst. Sie befasst sich mit dem Entwurf, dem Bau, dem Betrieb und dem Einsatz von Robotern sowie mit den Computersystemen für ihre Steuerung, Sensorauswertung und Informationsverarbeitung.

Diese Technologien werden verwendet, um Maschinen zu entwickeln, die menschliche Arbeit ersetzen und menschliche Bewegungen nachahmen können. Roboter können in vielen Situationen und für viele Zwecke eingesetzt werden; heute arbeiten viele in gefährlichen Umgebungen, etwa bei der Erkennung und Entschärfung von Bomben, in der Fertigung oder an Orten, an denen Menschen nicht überleben können. Roboter können sehr unterschiedliche Formen haben, aber einige sind so gemacht, dass sie Menschen im Aussehen ähneln. Humanoide Formen sollen die Akzeptanz erhöhen, wenn Roboter Aufgaben übernehmen, die sonst von Menschen ausgeführt werden.

Diese Roboter versuchen, Gehen, Greifen und Sprechen nachzuahmen, im Grunde alles, was ein Mensch tun kann. Viele der heutigen Roboter sind von der Natur inspiriert und tragen zum Bereich der biologisch inspirierten Robotik bei. Das ist ein viel diskutiertes Thema; mehrere Filme zeigen Maschinen mit KI (künstlicher Intelligenz), die die Welt beherrschen oder Menschen kontrollieren, um die Gesellschaft zu zerstören. Bei all diesen Diskussionen steht die Frage im Raum: Wie weit können wir Maschinen vertrauen?

Das Konzept, Maschinen zu schaffen, die autonom arbeiten können, reicht bis in die Antike zurück. Die Forschung über die Funktionalität und die potenziellen Anwendungen von Robotern wuchs jedoch erst im 20. Jahrhundert erheblich, weil viele Menschen solche Ideen für verrückt und abenteuerlich hielten. Dieses Denken reicht über die Robotik hinaus: Nikola Tesla und Alberto Santos-Dumont sind Beispiele für Erfinder, deren Ideen zunächst nicht ernst genommen wurden.

Im Laufe der Geschichte wurde oft angenommen, dass Roboter eines Tages in der Lage sein würden, das menschliche Verhalten nachzuahmen und Aufgaben auf menschliche Weise zu erledigen. Heute ist die Robotik ein schnell wachsendes Feld, da die technologischen Fortschritte weitergehen; Forschung, Entwurf und Bau neuer Roboter dienen verschiedenen praktischen Zwecken, sei es national, kommerziell oder militärisch. Viele Roboter werden gebaut, um Arbeiten zu erledigen, die für Menschen gefährlich sind, wie das Entschärfen von Bomben, das Finden von Überlebenden in eingestürzten Gebäuden und das Erkunden von Minen und Schiffswracks. Die Robotik wird auch in den MINT-Fächern (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik) als Lehrhilfe verwendet.

Der Science-Fiction-Autor Isaac Asimov wird oft als die erste Person genannt, die den Begriff Robotik 1941 in der Kurzgeschichte Liar! verwendet hat. 1942 schlug er in Runaround drei Prinzipien vor, um das Verhalten von Robotern und intelligenten Maschinen zu leiten. Asimovs drei Robotergesetze sind bis heute bekannt:

1. Ein Roboter darf keinen Menschen verletzen oder durch Untätigkeit zulassen, dass einem Menschen Schaden zugefügt wird.
2. Ein Roboter muss den Befehlen von Menschen folgen, außer wenn diese Befehle dem ersten Gesetz widersprechen.
3. Ein Roboter muss seine eigene Existenz schützen, solange dieser Schutz nicht dem ersten oder zweiten Gesetz widerspricht.

Japan ist einer der wichtigsten Hersteller von Industrierobotern; 2023 kamen auf 10.000 Beschäftigte im verarbeitenden Gewerbe 419 Roboter, der fünfthöchste Wert weltweit. Die Dichte wuchs seit 2018 um durchschnittlich 7 Prozent pro Jahr.

Nun gehört dieser Zweig zu den am intensivsten verfolgten Forschungsfeldern, insbesondere in Japan: Das Land erforscht die Entwicklung autonomer Maschinen intensiv, weil die Welt immer nach dieser Art von Produkt sucht. Bei KI ist Japan ein etablierter Forschungsstandort. Betrachten wir es jedoch aus einem anderen Blickwinkel, zeigt sich, dass mit mehr Robotern einfache Arbeitsplätze knapp werden können und die verbleibenden Arbeiten oft höhere Qualifikationen verlangen. Für Japan ist diese Diskussion durchaus relevant, weil die Bevölkerung schrumpft und Arbeitskräfte knapp werden.

Automobilindustrie in Japan

Der Begriff Automobil geht auf das französische automobile zurück, das sich aus dem griechischen autós (selbst) und dem lateinischen mobilis (beweglich) zusammensetzt. Gemeint ist jede Form von selbstbetriebenem Fahrzeug.

Die Größe dieses Sektors muss ich nicht weiter kommentieren. Dafür reicht es, auf die Straße zu schauen: Je nach Stadt kann man an einem einzigen Tag Dutzende oder sogar Hunderte Fahrzeuge zählen. Dieser Technologiebereich umfasst aber auch Motorräder, Boote, landwirtschaftliche Maschinen und Nutzfahrzeuge. Wir werden uns jedoch nur auf die Autos konzentrieren, da dies für den Artikel am relevantesten ist.

Die Automobilindustrie Japans ist eine der größten der Welt. Japan gehörte seit den 1960er Jahren zu den drei Ländern mit der höchsten Autoherstellung und überholte Deutschland, das eine der großen Referenzen in diesem Sektor ist. Die Automobilindustrie in Japan wuchs schnell von den 1970er bis zu den 1990er Jahren, als sie sowohl den Inlandsmarkt als auch die Exporte anstrebte. Nach dem Eintritt chinesischer Hersteller in den 2000er Jahren und den wirtschaftlichen Schwankungen in den USA baute Japan 2024 8,2 Millionen Fahrzeuge und war damit der drittgrößte Automobilproduzent der Welt, hinter China und den USA.

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Die japanischen Investitionen haben in den letzten Jahrzehnten zur Entwicklung der Industrie in vielen Ländern beigetragen. In den 1970er Jahren war Japan ein Pionier in der robotergestützten Herstellung von Fahrzeugen. Das Land beherbergt eine große Anzahl von Unternehmen, die Autos, Baufahrzeuge, Motorräder und Mopeds produzieren. Zu ihnen zählen Honda, Nissan, Suzuki, Mitsubishi, Yamaha und Mazda sowie mehrere andere, von denen die meisten große multinationale Unternehmen sind.

In Japan entworfene Autos haben mehrfach internationale Auszeichnungen gewonnen, darunter den World Car of the Year. Der Wettbewerb ist aber härter geworden: Bei reinen Elektroautos ist die Produktpalette japanischer Anbieter bisher überschaubar, während im Inland Hybridfahrzeuge den Markt dominieren. 2024 waren 54,8 Prozent der Neuzulassungen im Inland Hybride; batterieelektrische Autos kamen auf 1,2 Prozent.

Die Automobilindustrie umfasst eine breite Palette von Unternehmen und Organisationen, die am Entwurf, der Entwicklung, der Herstellung, dem Marketing und dem Verkauf von Kraftfahrzeugen beteiligt sind. Dies ist einer der wichtigsten Wirtschaftssektoren Japans und der Welt, gemessen am Umsatz. Nicht dazu zählen Betriebe, die Fahrzeuge nach der Auslieferung warten, etwa Werkstätten und Tankstellen. Diese Betriebe erzeugen indirekt zusätzliche Einnahmen in der Wirtschaft.

Insgesamt zeigt sich in diesen vier Feldern kein einheitliches Bild. In der Unterhaltungselektronik hat das Land Marktanteile verloren; bei Halbleitern baut es mit neuen Fabriken und Rapidus eine Position wieder auf; in der Robotik und im Automobilbau gehört es weiterhin zur Weltspitze, allerdings mit unterschiedlichen Schwerpunkten: Industrieroboter und Hybride statt Konsumelektronik und reine Elektroautos. Wer die japanische Technologie verstehen will, sollte deshalb weniger auf die bekannten Marken und stärker auf die Zulieferer, Werkzeugmaschinen und Materialien schauen, die dahinterstehen. Dort entscheidet sich, ob Japan seine Rolle als Industrienation halten kann.