Technikgeschichte 12. Mai 2021 Von Jens D. Billerbeck

12. Mai 1941: Als Konrad Zuse mit der Z3 den Computer erfand

Vor genau 80 Jahren, am 12. Mai 1941, wurde in der Methfesselstraße 7 in Berlin-Kreuzberg Computergeschichte geschrieben: Mit Konrad Zuses Z3 ging der erste funktionsfähige, frei programmierbare, auf binären Prinzipien basierende Rechner der Welt erstmals in Betrieb. Er ist damit Ahnvater praktisch aller bis heute erbauten Computer. Nachbauten sind heute in Berlin und München zu bestaunen.

Konrad Zuse vor dem Nachbau seiner Z3 im Deutschen Museum in München.
Foto: Deutsches Museum

Mitten in den Schrecknissen des Zweiten Weltkriegs blieb die Geburt des ersten Computers, der die bis heute gültigen technischen Grundlagen der Computerei umsetzte, praktisch unbemerkt. Schon im Dezember des gleichen Jahres wurde die Maschine Opfer der Bombenangriffe auf Berlin. Und doch ist heute allgemein anerkannt, dass Konrad Zuse die Grundlagen der frei programmierbaren, auf dem binären Zahlensystem basierenden Rechner erfunden hat. Nach dem Krieg folgte eine ganze Reihe kommerziell erfolgreicher Rechner, bis Zuses Unternehmen Mitte der 1960er-Jahre übernommen wurde.

Doch der Reihe nach: Der 1910 geborene Konrad Zuse studierte in Berlin zunächst Maschinenbau, wechselte dann zur Architektur und wurde schließlich Bauingenieur. Er arbeitete nach dem Diplom als Statiker bei den Henschel Flugzeugwerken in Berlin.

Zuse wollte rechnen lassen

Der vielen Berechnungen in seinem Arbeitsfeld überdrüssig, überlegte der junge Ingenieur, diese einer Maschine zu übergeben. Er kündigte und konstruierte in der elterlichen Wohnung eine damals noch mechanische Rechenmaschine, die bereits alle Elemente eines modernen Computers enthielt: Speicher, Programmsteuerung und eine binäre Gleitkommaarithmetik. Die aus Blech geschnittenen Schaltelemente waren allerdings nicht sehr zuverlässig, so dass die Z1, wie diese erste Maschine genannt wurde, zwar das Prinzip eines programmgesteuerten Rechners als funktionsfähig präsentierte, für einen kommerziellen Einsatz aber nicht geeignet war. Auch diese Maschine wurde ein Opfer des Bombenkriegs.

Der Nachbau der Z1 im Deutschen Technimuseum in Berlin.
Foto: Billerbeck

Schon bald überlegte Zuse, die mechanischen Schaltelemente durch elektrische zu ersetzen. Da zum damaligen Zeitpunkt der Transistor noch nicht erfunden war, fiel Zuses Wahl auf Relais. In einer Z2 genannten Maschine erwiesen sich diese als für den Einsatzzweck geeignet, jedoch war erst die Folgemaschine Z3 – jetzt in Zuses eigener Werkstatt erbaut – wirklich nutzbar und wurde am 12. Mai 1941 einer Gruppe von Professoren und Ingenieuren vorgeführt. Insgesamt umfasste die Maschine über 2000 einzelne Relais, 600 im Rechenwerk und 1600 im Speicher. Gefördert wurde die Entwicklung durch die Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt (DVL).

Taktfrequenz 5 Hz

Die Leistungsdaten der Maschine sind aus heutiger Sicht bescheiden, aber bis dahin hatte noch nie jemand einen programmgesteuerten Rechner nach dem Binärsystem gebaut. Der Speicher fasste 64 Worte zu je 22 bit. Ein Wählwerk konnte die einzelnen Adressen im Speicher ansprechen und das Rechenwerk umfasste zwei Register zu 22 bit zum Speichern der Operanden für die arithmetischen Operationen. Es existierten eine Ein- und Ausgabeeinheit sowie ein Lochstreifenleser zur Programmsteuerung. Die Taktfrequenz betrug 5 Hz, eine Addition dauerte unter 1 s, eine Multiplikation ungefähr 3 s.

Noch während des Krieges arbeitete Zuse an der Nachfolgemaschine Z4, deren Teile er Anfang 1945 ins Allgäu retten konnte. Sie bildeten dann die Grundlage für die Zuse KG, die 1949 in Neukirchen im Kreis Hünfeld von Zuse und zwei Partnern gegründet wurde. Die Z4 ging an die Eidgenössische Technische Hochschule Zürich und war damit der erste kommerziell gehandelte Computer der Welt. 1956 folgte mit der Z11 die Serienfertigung von Computern, 1958 gelang mit der Z22 der Umstieg auf die Röhrentechnologie, schon ein Jahr später folgte mit der Z23 der erste Zuse-Rechner mit Transistoren.

Der Weg in die Museen

Z3-Nachbau im Deutschen Technikmuseum in Berlin.
Foto: SDTB / C. Kirchner

Die Z4 hatte bereits 1960 den Weg ins Deutsche Museum nach München gefunden. Sie wurde in Zuses Firma repariert, gleichzeitig unterstützten die Münchener den Nachbau der Z3, die Anfang der 1960er-Jahre an verschiedenen Orten gezeigt wurde und heute ebenfalls auf der Museumsinsel in der Isar zu besichtigen ist.

Im Deutschen Technikmuseum in Berlin steht schon seit vielen Jahren ein funktionsfähiger Nachbau der Z1. Und auch ein moderner Nachbau der Z3 ist dort seit einigen Jahren zu bestaunen. An der Stelle in Kreuzberg, wo bis 1941 Zuses Werkstatt war, erinnert heute eine Plakette an das denkwürdige Ereignis im Mai 1941.

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