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Die Computerwelt von Konrad Zuse

Auf den Spuren eines EDV-Genies

Wer nach Hünfeld kommt, um dieser schönen Stadt einen Besuch abzustatten, sollte unbedingt auch das Konrad-Zuse-Museum besichtigen. Hier gibt es nicht nur Einblicke in eine höchst interessante Stadtgeschichte, sondern auch die Anfänge der Computertechnik zu bestaunen.


Wer kennt nicht den Film ›Der Pianist‹? In diesem höchst spannenden Streifen wird die reale Geschichte von der Rettung des jüdischen Pianisten Wladslaw Szpilman vor den Nationalsozialisten im 2. Weltkrieg erzählt. Großen Anteil an der Rettung hatte der 1895 in Mackenzell, einem heutigen Stadtteil von Hünfeld, geborene Reserveoffizier Wilhelm Hosenfeld, der Szpilman während des Warschauer Aufstands am 17. November 1944 in einer Ruine traf.

Hosenfeld hat, wie nicht wenige Deutsche damals, unter Einsatz seines Lebens vielen Menschen geholfen. Es ist unverständlich, dass er als Kriegsverbrecher nach Stalingrad deportiert wurde, wo er 1952 infolge einer durch Misshandlungen verursachten inneren Blutung starb.

Interessante Rückblicke

Unvermutet stößt man im Hünfelder Konrad-Zuse-Museum auf Zeugnisse jüngerer und weiter zurückliegender Vergangenheit. Es gilt daher, viel Zeit mitzubringen, um in Ruhe das Dargebotene auf sich wirken zu lassen. Hier wird das 1866 stattgefundene Gefecht bei Hünfeld dargelegt, die zu jener Zeit feuergefährliche Bauweise der Häuser aufgezeigt, die Geschichte der damaligen Zonengrenze erzählt, leuchten Spots auf das Schicksal von französischen Kriegsgefangenen und ostdeutschen Flüchtlinge und werden Funde aus der Kelten- aber auch der Altsteinzeit präsentiert.

Beispielsweise ist um das Jahr 450 v. Chr. ein Armring entstanden, den eine keltische Dame damals getragen hat. Noch einige Jahrhunderte älter ist ein Bronzehalsring aus der Hallstadtzeit. Auf rund 8.000 v. Chr. werden Klingen geschätzt, die damals für Geräte und Waffen benötigt wurden. Die absoluten Highlights des Museums sind jedoch die Werke von Konrad Zuse, einem Computerpionier der ersten Stunde, der auch als Maler Bemerkenswertes schuf. Er und niemand anderes ist der Erfinder des Computers. Zudem hat dieses Genie die erste problemorientierte, das heißt, die erste nicht an einen bestimmten Computer gebundene Programmiersprache erfunden. Er nannte sein Werk ›Plankalkül‹.

Er hat wohl auch als erster die vom polnischen Mathematiker Jan Lukasiewicz entwickelte ›polnische Notation‹ weiterentwickelt und daraus die ›umgekehrte polnische Notation‹ (UPN) ersonnen, da diese in seinen Rechnern verwendet wird: zunächst werden die Werte eingegeben, danach die gewünschte Rechenoperation ausgelöst. Klammern werden auf diese Weise vermieden. Konrad Zuse war also ein unglaublich weitsichtiger und kreativer Erfinder.

Ob Assoziativspeicher, Pipelining, Parallelverarbeitung oder Selbstreproduktion – Zuse war der Vordenker heutiger Standards im Computerbau.Mit der ›Z1‹ schuf Konrad Zuse im Jahre 1938 einen Rechner, der ausschließlich aus mechanischen Bauteilen bestand. Die Grundidee für diesen Rechner kam Zuse beim Betrachten des Aufbaus eines Rangierbahnhofs. Es ist nahezu unvorstellbar, dass es zu dieser Maschine keine ausgearbeiteten Zeichnungen gab, sondern der Rechner von Konrad Zuse anhand seiner geistigen Gabe und wenigen Skizzen gebaut wurde. Es wird wohl keinen zweiten Menschen mehr geben, dem so etwas gelingt.

Komplizierte Technik

Dies mussten auch die beiden Studenten erfahren, die zusammen mit Konrad Zuse von 1987 bis 1989 einen Nachbau der Z1 für das Deutsche Technikmuseum Berlin zusammenbauten. Sie mussten sich am Ende des Projekts eingestehen, dass die Erfahrung für sie zwar unbezahlbar war, doch leider haben sie überhaupt nicht verstanden, wie der Rechner funktioniert. An einen erneuten Nachbau wäre schon gar nicht zu denken.
Leider waren die 40 000 mechanischen Bauteile nicht robust genug, um problemlos im Dauerlauf arbeiten zu können – so manches Teil verklemmte sich immer mal wieder. Zuse entschied sich daher, auf Telefon-Relais umzusteigen. Ein erstes Experiment wurde mit der Z2 unternommen, die Grundlage für die Z3.

Die Original-Z3 wurde, wie die Z1, leider im 2. Weltkrieg zerstört. Jedoch steht in Hünfeld ein Funktionsnachbau mit modernen, kleinen Relais, der zum Testen und Staunen einlädt. Und das Staunen wird lange anhalten: So hat Zuse zum Beispiel das Übertragsproblem elegant gelöst. Zum Verständnis sei erläutert, dass beispielsweise bei der Addition von 1 zur Zahl 999999999999 exakt 12-mal ein Übertrag auftritt, ehe das Ergebnis 1000000000000 ausgegeben wird. Dieser Prozess kostet Zeit. Zuse löste das Problem durch die Erfindung des einschrittigen Übertrags. Hier wird durch eine Logikschaltung in einem einzigen Rechenschritt erkannt, an welche Stelle ein Übertrag zu transportieren ist. Die mangelhafte Zuverlässigkeit von Röhren war ein entscheidender Grund, warum Konrad Zuse lange Zeit an der Relaistechnik festgehalten hat.

Die Z4, Z5, Z11, Z12 waren daher Relaisrechner. Erst das im Jahre 1956 gebaute Modell ›Z22‹ wurde mit Röhren bestückt, nachdem die Zuverlässigkeit dieser Bauteile sich besserte. Mit dem Z23 hielt der Transistor in Zuses Rechner Einzug. Diesen gab es mit ­einem Magnetrommelspeicher sowie einem Ferritkernspeicher. Herausragend war die weitestgehende Kompatibilität zur Z22, wodurch Kunden einfach vom alten Röhrenmodell umsteigen konnten, ohne die Programme neu erstellen zu müssen. Zudem war dieser Rechner mit Platinen ausgestattet, die spezielle Funktionen ausführten. Dies machte es im Fehlerfall möglich, die Ursache rasch zu ergründen, da Zuse ein Prüfgerät entwickelte, mit dem Bausteine auf korrekte Funktion getestet werden konnten.

Zuses Rechner glänzten mit großer Zuverlässigkeit, weshalb sie eine wichtige Rolle in der Industrie spielten. Der in großer Serie im Jahre 1961 erstmals gebaute Transistorrechner ›Z25‹ beispielsweise wurde unter anderem von Thyssen zur Steuerung der Legierung der Erze und Zuschlagstoffe eingesetzt.

Plottervorläufer

Der Rechner wurde auch zur Flurbereinigung und zur Stadtvermessung eingesetzt. Dazu wurde der aus den Niederlanden bezogene ›Haromat‹ mit dem Z25 kombiniert. Dieses Gerät ähnelte einer großen Zeichenplatte. Eine darauf befestigte Katasterkarte konnte damit mit einer Genauigkeit von 0,05 Millimeter von Hand digitalisiert werden. Diese Möglichkeit wurde auch in der Bekleidungsindustrie genutzt. Die digitalisierten Schnittmuster konnten anschließend vom ›Graphomat‹ – einem automatischen Zeichengerät, auch Z64 genannt – nicht nur neu gezeichnet, sondern auch gleich ausgeschnitten werden, um Schnittmusterschablonen zu erstellen.

Für das 1961 erstmals vorgestellte Gerät hat Konrad Zuse zwei hochgenau arbeitende Planetengetriebe entwickelt, die die digitalen Signale in präzise x- und y-Bewegungen umsetzten. Hervorzuheben ist, dass Zuse ein mathematisches Verfahren entwickelt hatte, mit dem sich Schnittmuster für beliebige Herren- beziehungsweise Damengrößen erzeugen ließen. Die gewonnenen Daten wurden dazu in den Rechner Z25 übertragen und die neue Größe berechnet.

Leider war Anfangs die Serienfertigung des Z25 problematisch, da in diesem Rechner ein neuer Transistortyp verwendet wurde, der eine spezielle Löttechnik erforderte. Rechner im Wert von rund 20 Millionen DM konnten 1963 daher zunächst nicht ausgeliefert werden, was empfindliche Konventionalstrafen nach sich zog. In der Folge des Liquiditätsengpasses übernahm das Unternehmen Rheinstahl die Zuse KG im Jahre 1964 zu 100 Prozent.

Die Z31 von 1961 war eine vertane Chance. Der in Transistortechnik ausgeführte Dezimalrechner wurde nur sieben Mal ausgeliefert und brachte Verluste in Millionenhöhe. Das Unternehmen Zuse hatte es versäumt, sich rechtzeitig der aufkommenden kommerziellen EDV zuzuwenden, wo sich größere Absatzpotenziale ergeben hätten.

Moderne Technik

Mit dem Modell ›Z26‹ fand 1968 die TTL-Technik den Weg in Zuses Rechner. Ungewöhnlich ist die Modellbezeichnung, da in der Zwischenzeit der Z31 das Licht der Großrechnerwelt erblickt hatte. Bei diesem Modell wurden unabhängig voneinander arbeitende Werke eingesetzt, wodurch es möglich wurde, dem Fortschritt der Computertechnik zu folgen. Größere und schneller Speicher oder noch schnellere Gleitkommarechenwerke waren jederzeit verwendbar, ohne die System- oder Programmstruktur ändern zu müssen.

Leider ist es nie zu einer Auslieferung an Kunden gekommen, da inzwischen das Unternehmen Siemens die Geschicke des Unternehmens bestimmte. Der Prototyp und alle wichtigen Unterlagen wurden auf Veranlassung der Siemens AG vernichtet.

Auch der Koffergroße ›Z80‹ kann im Zuse-Museum bestaunt werden. Dies ist ein Gerät, um den Flächeninhalt von unregelmäßig geformten Flächen zu ermitteln. Über ein Planimeter werden dazu beispielsweise Punkte eines Fotos digitalisiert und automatisch die Fläche berechnet. Dies ist sowohl für die Hirnforschung, als auch für die Flurbereinigung von Nutzen.

Der letzte vom Unternehmen Zuse gefertigte Rechner war der Z43, der 1970 fertiggestellt wurde und als Modell 404/3 bis 1983 unter der Federführung des Unternehmens Siemens gebaut wurde. Neben den Modellen Z11, Z22, Z23, Z31 und Z80 ist auch dieser innovative Rechner in Hünfeld zu bestaunen. Fazit: Wer Zuses Welt umfassend kennenlernen möchte, wird diesbezüglich im schönen Hünfeld bestens bedient.

Video

Mehr Informationen:

Kontakt  Herstellerinfo 
Zuse Museum
Kirchplatz 4-6
36088 Hünfeld
Tel.: 06652-919884
Fax: 06652-919879
E-Mail: zuse-museum@huenfeld.de
www.zuse-museum-huenfeld.de

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