Zeitung Heute : Zuse-Computer Z3: Späte Karriere für einen Rentner

Heiko Schwarzburger

Für die meisten Menschen ist die Karriere mit 60 oder 65 Jahren vorbei. Dann fristen sie ein Leben im Rückblick, genießen ihre Rente. Der 60-jährige Zuse-Computer Z3 hingegen kommt zu völlig neuen Ehren: Ein weitgehend originalgetreuer Nachbau soll Laien zeigen, welche Raffinesse hinter der Technik steckt. Der Z3, der am 12. Mai 1941 einer kleinen Expertengruppe in der damaligen Versuchsanstalt für Luftfahrt in Adlershof vorgeführt wurde, läutete immerhin ein neues Zeitalter ein: 2600 Relais hatte der Berliner Ingenieur Konrad Zuse zusammen gelötet, mehr als 20 000 filigrane Leitungen geknüpft, um den ersten frei programmierten Rechner der Welt zu bauen. "Seine Konstruktion entsprach schon damals im wesentlichen den Komponenten eines modernen PC", erläutert Horst Zuse, Sohn und Nachlassverwalter des Erfinders. "Deshalb hatten wir die Idee, den Computer didaktisch aufbereitet nachzubauen. An ihm kann man sehen, wie eine solche Maschine funktioniert."

Schon 1934 hatte Konrad Zuse mit der Idee gespielt, eine mechanische Rechenmaschine zu bauen. Damit wollte er sich die endlosen statischen Berechnungen erleichtern, die ein Ingenieur seinerzeit noch von Hand ausführen musste. Nach seinem Diplom trat er in die Henschel Flugzeugwerke ein, wo er vor allem mit komplizierten Schwingungen an Tragflächen zu kämpfen hatte. Um ein bisschen Hilfe bei der ausufernden Mathematik zu erhalten, baute er 1938 in der Wohnstube seiner Eltern in Wilmersdorf den ersten Zuse-Computer. Der Z1 war der erste binäre Computer der Welt und wurde mit Lochstreifen gefüttert. Die Steuerbefehle wurden mittels mechanischen Schaltern weitergegeben, die zwischen den Stellungen 0 und 1 unterschieden. Allerdings waren diese mechanischen Schalter ziemlich störanfällig, der Z1 kam nicht richtig in Schwung. Deshalb schraubte Zuse den Z2 zusammen, in dem die mechanischen Schalter durch elektromechanische Relais ersetzt wurden. Wie sein Vorläufer war auch der Z2 ein experimenteller Apparat, der nach Kriegsausbruch mit 25 000 Reichsmark aus der Kasse der Luftfahrttechnischen Versuchsanstalt vollendet wurde.

Freistellung von der Front

Wichtiger als das Geld aber war eine andere Form der Unterstützung: Für weitere Forschungen wurde Zuse von der Front freigestellt. "Im Z3 hat mein Vater dann erstmals elektromechanische Relais auch für die Speichermodule eingesetzt und ein Rechenmodul mit zwei Registern entwickelt, das mit Gleitkommazahlen operieren konnte", erzählt Horst Zuse, der heute als Privatdozent an der Technischen Universität lehrt. "Im Prinzip war alles schon drin, was auch zu einem modernen Computer gehört." Die rund 1600 Relais im Speicher des Z3 konnten sich 64 Worte merken, zu je 22 Bits. Im Mathematikmodul klapperten weitere 600 Relais. Die Steuerung lief über Lochstreifen, die Taktfrequenz lag bei 5,33 Hertz. Eine einfache Multiplikation oder Division dauerte rund drei Sekunden. Der Rechner brachte eine Tonne auf die Waage und brauchte ungefähr vier Kilowatt elektrische Leistung. Zum Vergleich: Ein Pentium IV ist heute rund 200 Millionen Mal schneller, ein Laptop wiegt unter drei Kilogramm.

Der Z3 half den Henschel-Ingenieuren bei der Flügelkonstruktion, 1944 fiel er alliierten Bomben zum Opfer. Zuse selbst rekonstruierte die Maschine in den 60er Jahren, der Nachbau steht heute im Deutschen Museum in München. Als der Ingenieur 1995 in Hünfeld starb, hatte das Computerzeitalter mit dem Internet einen weiteren Höhepunkt erreicht.

Der neue Nachbau aus Berlin ist keine detailgetreue Replik: "Wir behalten die Logik und das historische Ambiente bei, verwenden aber modernste Schaltungen und Relais, um die Arbeitsweise funktionsfähig darzustellen", erläutert Horst Zuse. "Jedes Relais erhält eine Leuchtdiode, an jedem Schalter kann man sehen, wohin die Daten fließen und wie sie verarbeitet werden, bis hin zum Ergebnis." Tatkräftige Hilfe erhielt er von Raul Rojas, einem findigen Elektronik-Professor an der Freien Universität in Dahlem. Rojas hatte sich mit einigen Veröffentlichungen über Zuses Rechenmaschinen einen Namen gemacht. Mehr als zwei Jahre tüftelten er und seine Mitarbeiter die Schaltungen aus, konzipierten die großen Platinen. Allein der Speicher benötigt vier DIN A3-Platten, je Platine acht Worte zu 22 Bit. Insgesamt ist diese Baugruppe groß wie ein Tisch. Da die Relais nicht wie beim Original verdrahtet, sondern über geätzte Leiterbahnen verknüpft werden sollten, durften sich die rund 20 000 Anschlüsse nicht kreuzen und sollten trotzdem übersichtlich bleiben. Etliche Studenten und Praktikanten halfen dabei, die rund 2600 Relais aufzulöten, jedes so groß wie ein Fingernagel.

300 Kilogramm Technik

Doch das war erst der Anfang: Das Stahlgestell, das alle Baugruppen aufnimmt, ist rund drei Meter breit, zwei Meter hoch und siebzig Zentimeter tief. Sonderschüler einer Pankower Berufsschule stellten die Rahmen her, die Holzkonsole für die Ein- und Ausgabemodule kommt vom Friedrich-Schiller-Gymnasium in Bautzen. Der Lochstreifenleser und die Programmsteuerung liefert die Konrad-Zuse-Schule in Hünfeld. Im Konrad-Zuse-Zentrum in Dahlem laufen die Fäden zusammen, hier werden die Komponenten zusammengesetzt.

"Wir haben insgesamt rund 150 000 Mark verbaut", resümiert Horst Zuse, der einen Teil dieser Summe aus eigener Tasche beisteuerte. Auch die Konrad-Zuse-Gesellschaft, die Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung (GMD) und die Freie Universität sprangen ein, vor allem mit Material, Bauteilen, Werkstätten und Mitstreitern. 300 Kilo wiegt der Nachbau, er hat Platz in einem Passat. Die Reise kann beginnen, die ersten Termine stehen fest: Am 12. Mai kommt der erste Fernsehauftritt des Pensionärs im WDR. Am Tag darauf wird er in Bonn erwartet, zum Fototermin mit Johannes Rau im Wissenschaftszentrum. Anschließend soll er um die Welt gehen, auf Messen, Kongressen, zu Vorträgen und in Museen.

"Vielleicht gelingt es uns, die Ausgaben wieder einzuspielen", meint Horst Zuse. "Wir brauchen zum Beispiel noch Dokumentationstafeln." Drei Jahre dauerte das Projekt. Manchmal kamen ihm Zweifel, ob die Idee überhaupt machbar ist. Doch jetzt ist alles fertig. "Andere Leute polieren ihren Oldtimer auf", lächelt Zuse. "Wir zeigen eben einen Computer."

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