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Wie vor 80 Jahren in Kreuzberg der Computer erfunden wurde

Von dpa
11.05.2021Lesedauer: 3 Min.
Der Nachbau des ersten programmierbaren Computers.
Der Nachbau des ersten programmierbaren Computers. (Quelle: picture alliance / dpa./dpa)
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Berlin (dpa) - An Wagemut hat es Konrad Zuse nicht gefehlt. Als Statiker bei den Henschel Flugzeugwerken in Berlin hatte er eine feste Anstellung, was Anfang der 30er Jahre in Deutschland keine Selbstverst├Ąndlichkeit war.

Doch die immer wiederkehrenden Berechnungen langweilten den studierten Maschinenbauer und Bauingenieur so sehr, dass er 1935 den Sprung in die Selbstst├Ąndigkeit wagte. Im Wohnzimmer seiner Eltern entwickelte er eine Rechenmaschine, die die langwierigen Berechnungen der Statiker automatisch erledigen sollte. Es war der Vorl├Ąufer des ersten funktionsf├Ąhigen Digitalrechners weltweit. Dieser erste funktionsf├Ąhige Rechner, die Z3, wurde vor genau 80 Jahren - am 12. Mai 1941 - erstmals in Betrieb genommen. Doch der Reihe nach:

Zuse wollte nicht weniger als ein "mechanisches Gehirn" entwerfen. Konzeptionell betrat der 25-J├Ąhrige dabei Neuland. Die Maschine sollte das Bin├Ąrsystem verwenden, also mit "Null" und "Eins" beziehungsweise den Zust├Ąnden "wahr" und "falsch" rechnen. F├╝r die Realisierung der Ablaufsteuerung wollte Zuse dann die Aussagen der bin├Ąren Logik verwenden. Dieses Verfahren bildete sp├Ąter die Grundlage des Digitalzeitalters.

Um die Statikberechnungen anzugehen, hatte sich Zuse vorgenommen, mit einem kompakten Speicher f├╝r 16 Zahlen zu arbeiten. Bei den ersten Konstruktionen griff er dabei auf eine Erfahrung aus seiner Jugend zur├╝ck. Mit dem Metallbaukasten der Firma Stabil hatte er nach seinem Abitur einen komplexen Kohlenverladekran zusammengebaut, wof├╝r er die Ehrenurkunde der Firma erhielt.

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Der erste Entwurf f├╝r Zuses Rechner, die Z1 aus dem Jahr 1938, bestand aus ├╝bereinander liegenden Blechstreifen. "Die Z1 war jedoch die meiste Zeit verklemmt", schreibt der Berliner Informatiker und Historiker Ralf B├╝low in einem Blog-Eintrag des weltgr├Â├čte Computermuseums, dem Heinz Nixdorf MuseumsForum in Paderborn, zum Z3-Jubil├Ąum.

In einem zweiten Anlauf nahm Zuse von einer rein mechanischen L├Âsung Abstand. Rund zweihundert elektromagnetische Relais sollten nun die Rechenarbeit ├╝bernehmen. Die Z2 funktionierte etwas besser als die Z1, war aber f├╝r einen kommerziellen Einsatz noch nicht zuverl├Ąssig genug. Sie weckte aber immerhin das Interesse von Alfred Teichmann, der Abteilungsleiter im Institut f├╝r Festigkeit der Deutschen Versuchsanstalt f├╝r Luftfahrt (DVL) war.

Teichmann besch├Ąftigte sich im Institut am Flugplatz Johannisthal im Berliner Stadtteil Adlershof vor allem mit dem Ph├Ąnomen des Flatterns. "So nannten die Luftfahrtexperten seit den 1920er-Jahren die rhythmischen Verdrehungen von Fl├╝geln und Leitwerk, die bei bestimmten Geschwindigkeiten auftreten konnten. Im schlimmsten Fall st├╝rzte das Flugzeug ab", schreibt B├╝low.

Die Ingenieure des DVL versuchten das Flattern durch konstruktive ├änderungen in den Griff zu bekommen. Dazu wurden beispielsweise eingebaute Gewichte in den Tragfl├Ąchen verschoben, um den Schwerpunkt zu ver├Ąndern. "Dazu musste aber sehr viel gerechnet werden." Als nun Teichmann die Z2 sah, habe er die M├Âglichkeiten f├╝r die Flatterforschung erkannt. Zuse wurde mit dem Bau eines gr├Â├čeren Rechners beauftragt.

Zuse ben├Âtigte dann noch einmal ein Jahr, um die Z3 zu entwickeln. Und ihm gelang der gro├če Wurf, obwohl er weitgehend von der deutschen Kriegswirtschaft ignoriert wurde. Die Z3 ist in die Computer-Geschichte als erster frei programmierbarer und programmgesteuerter Rechenautomat eingegangen.

Der erste Testlauf fand vor achtzig Jahren statt, am 12. Mai 1941 in der Methfesselstra├če 7 in Berlin-Kreuzberg. Dort hatte Zuse die Werkstatt seines Ingenieurb├╝ros eingerichtet. "Im Rechen- und Speicherwerk der Z3 steckten 2.000 Relais; f├╝r die Ein- und Ausgabe der Zahlen gab es ein kleines Schaltpult, die Programmierung erfolgte mit gelochten Filmstreifen", schreibt B├╝low. "Wenn man die Verwendung elektromagnetischer Technik zul├Ąsst, dann war die Z3 der erste funktionsf├Ąhige Computer."

Richtig zum Einsatz kam die Z3 aber nie. Sie wurde zwar mehrfach vorgef├╝hrt, wurde dann aber 1943 bei einem Bombenangriff zerst├Ârt. Der erste auf R├Âhrentechnik basierte Computer, der von John Mauchly und John Presper Eckert in den USA entwickelte ENIAC, wurde aber erst 1946 fertig gestellt. Der "Electrical Numerical Integrator And Calculator" (ENIAC) sollte - wie der Name bereits nahelegt - die "numerische Integration" beschleunigen, also die Berechnung einer Fl├Ąche unter einer Kurve im Koordinatensystem. Dabei ging es nicht um eine abstrakte mathematische Finger├╝bung. Vielmehr sollte den Soldaten der US-Army im Zweiten Weltkrieg ganz konkret dabei geholfen werden, schnell die Flugbahnen der Artilleriegeschosse zu berechnen.

Die US-Army konnte im Zweiten Weltkrieg allerdings nicht mehr vom ENIAC profitieren, denn die Maschine wurde erst nach Kriegsende fertiggestellt. Mit dem aufziehenden Kalten Krieg ├Ąnderte sich dann der Verwendungszweck des Rechenmonstrums: Der ENIAC wurde von US-Wissenschaftlern in Los Alamos verwendet, um die Zerst├Ârungskraft der ersten Wasserstoffbombe zu berechnen.

Eine 1:1-Modell des ENIAC ist unter anderen im HNF in Paderborn zu bestaunen. Ein funktionsf├Ąhiger Nachbau der Z3 befindet sich im Deutschen Museum in M├╝nchen. Au├čerdem ist im Deutschen Technikmuseum in Berlin ein Nachbau zu sehen, den der Sohn des Computer-Pioniers, Horst Zuse, 2010 zum 100. Geburtstag seines Vaters gebaut hatte.

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