Digital Life
09.05.2016

Der Ur-Computer aus Berlin wird 75 Jahre alt

1941 präsentierte Konrad Zuse seine legendäre Rechenanlage Z3. Sie markierte den Beginn einer neuen Ära und gilt als eine der ersten Computer.

Sie hatte ungefähr die Größe einer Schrankwand, wog eine Tonne und war voll klickender elektrischer Relais: Der Prototyp der Rechenmaschine, die der Berliner Ingenieur Konrad Zuse am Donnerstag vor 75 Jahren einigen fachkundigen Gästen in seiner Werkstatt in der Methfesselstraße in Berlin-Kreuzberg vorführte, markierte den Beginn einer neuen Ära.

Sie gilt heute als einer der ersten oder sogar als erster funktionsfähiger programmierbarer Digitalcomputer.

Z3 nennt Zuse seine Konstruktion. Sie ist das dritte Modell einer Baureihe, die der Bauingenieur Mitte der 30er-Jahre in Eigenregie startet, angetrieben von dem Wunsch, ermüdende wiederkehrende Berechnungen an Maschinen abzugeben. Konstruktionsprinzipien und Grundfunktionsweisen, die er entwickelt, finden sich noch heute in Tablets und PCs.

Bahnbrechende Idee

Idee und Konstruktionsdesign der Z3 seien bahnbrechend gewesen, erläutert Horst Zuse, Sohn des Erfinders und Informatikprofessor. „Sie war deshalb besonders, weil es vorher so etwas nicht gab.“ Das Gerät sei sie die erste funktionierende Maschine gewesen, in der die Prinzipien verwirklicht worden seien, nach denen moderne Rechner auch heute arbeiteten. Diese hätte zwar längst andere Bauteile. „Aber das Grundprinzip ist da.“

Als Zuse in den 30er und 40 er Jahren über Computer nachdenkt, entspricht das dem Zeitgeist. In Großbritannien legt der Mathematiker Alan Turing zu jener Zeit die theoretische Basis der Informatik. Auch anderswo wird an Rechenmaschinen getüftelt.

Immenses Potenzial

Zuse glaubt an das immense Potenzial von Rechnern als Helfer von Wissenschaftern und Ingenieuren. Seine Z1 arbeitet rein mechanisch, die Z2 ist ein Übergangsmodell. Während des Kriegs arbeitet Zuse bei einem Flugzeugbauer an Stabilitätsberechnungen. Nach einer Probevorführung der Z2 fördert die Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt den Bau der Z3. Zuse gründet eine Firma, die Zuse Apparatebau - nach heutigen Maßstäben ein Startup.

Für seine Z3 wählt Zuse einen Aufbau, wie er auch heute noch bei Computern zu finden ist. Die Maschine besitzt einen Speicher, in dem portionsweise Daten abgelegt werden können. Sie hat eine Steuerungseinheit, die damit Rechenoperationen gemäß der eingegebenen Befehle ausführt. Und sie hat eine Ein- und Ausgabeeinheit zur Nutzerkommunikation.

Die Steuereinheit beherrscht die vier Grundrechenarten und kann Quadratwurzeln ziehen. Dabei funktioniert die Z3 nach dem Prinzip binärer Digitaltechnik. Sie verarbeitet und speichert Daten nach der Logik digitaler Schaltungen, die nur zwei Zustände kennen - an und aus. Die Z3 arbeitet zudem mit sogenannten Gleitkommazahlen. Beide Prinzipien sind auch heute in Computern Standard, auch wenn diese um einen fast unvorstellbaren Faktor leistungsfähiger sind. Der Z3 braucht für eine Multiplikation noch rund drei Sekunden.

Kein elektronischer Rechner

Eines allerdings ist Zuses Prototyp nicht: Er ist kein elektronischer Rechner. Die Z3 besteht aus weit mehr als 2000 Relais, also elektromechanischen Schaltern. Der erste Vollcomputer, dessen Datenverarbeitung auf elektrischen Signalen beruht, ist der 1946 in den USA vorgestellte Eniac.

Das ist auch ein Grund, warum Zuse Anerkennung für seine Arbeit gerade international lange verwehrt bleibt. Nach dem Krieg gründet er im hessischen Neukirchen die Zuse KG, die zwar 800 Großrechenanlagen baut, allerdings nie größere Bedeutung erlangt. In den 60er-Jahren wird die Konkurrenz übermächtig, Zuses Unternehmen von Siemens geschluckt.

Den weiteren Weg in das Computerzeitalter bestimmen andere. Öffentlicher Ruhm wird Zuse erst später zu Teil, als sich Wissenschafter eingehender mit seinen Arbeiten befassen. Auch Horst Zuse pflegt das Erbe seines Vaters und versucht, die Erinnerung an dessen Pionierleistung wachzuhalten. Die im Krieg bei einem Luftangriff zerstörte Z3 baut er vor einigen Jahren in Originalgröße nach. „Er sah einige Dinge voraus“, sagt der Sohn des Z3-Erschaffers.