Berlin - Heute kaum vorstellbar, war Berlin-Kreuzberg neben Bletchley Park bei London (UK) und Los Alamos in New Mexico (USA) der Startpunkt einer Entwicklung, die zur digitalisierten Welt führte, wie wir sie heute kennen. Neben Alan Turing bei den Briten oder John von Neuman, einem emigrierten ungarischen Mathematiker in den USA, entwickelte der Berliner Konrad Zuse den ersten funktionierenden Digitalrechner der Welt. Denn 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 Selbstverständlichkeit war. Doch die immer wiederkehrenden Statiker-Berechnungen langweilten den studierten Maschinenbauer und Bauingenieur so sehr, dass er 1935 den Sprung in die Selbstständigkeit wagte. Im Wohnzimmer seiner Eltern entwickelte er eine Rechenmaschine, die langwierige Berechnungen automatisch erledigen sollte. Es war der Vorläufer des ersten Digitalrechners weltweit. Dieser erste funktionsfähige Rechner, die Z3, wurde vor genau 80 Jahren – am 12. Mai 1941 – erstmals in Betrieb genommen. Doch der Reihe nach.

Zuse baute mit einem Metallbaukasten einen Kohlenverladekran

Zuse wollte nicht weniger als ein „mechanisches Gehirn“ entwerfen. Konzeptionell betrat der 25-Jährige dabei Neuland. Die Maschine sollte das Binärsystem verwenden, also mit Null und Eins beziehungsweise den Zuständen „Wahr und Falsch“ rechnen. Für die Realisierung der Ablaufsteuerung wollte Zuse die Aussagen der binären Logik verwenden. Dieses Verfahren bildete später die Grundlage des Digitalzeitalters.

Um die Statikberechnungen anzugehen, hatte sich Zuse vorgenommen, mit einem kompakten Speicher für 16 Zahlen zu arbeiten. Bei den ersten Konstruktionen griff er dabei auf eine Erfahrung aus seiner Jugend zurück. Mit dem Metallbaukasten der Firma Stabil hatte er nach seinem Abitur einen komplexen Kohlenverladekran zusammengebaut, wofür er die Ehrenurkunde der Firma erhielt. Der erste Entwurf für Zuses Rechner, die Z1 aus dem Jahr 1938, bestand aus übereinanderliegenden Blechstreifen. „Die Z1 war jedoch die meiste Zeit verklemmt“, schreibt der Berliner Informatiker und Historiker Ralf Bülow in einem Blog-Eintrag des weltgrößte Computermuseums, dem Heinz Nixdorf Museums Forum in Paderborn, zum Z3-Jubiläum.

Zweihundert elektromagnetische Relais für die Rechenarbeit

In einem zweiten Anlauf nahm Zuse von einer ausschließlich mechanischen Lösung Abstand. Rund zweihundert elektromagnetische Relais sollten nun die Rechenarbeit übernehmen. Die Z2 funktionierte besser als die Z1, war aber für einen kommerziellen Einsatz nicht zuverlässig genug. Sie weckte aber immerhin das Interesse von Alfred Teichmann, der Abteilungsleiter im Institut für Festigkeit der Deutschen Versuchsanstalt für Luftfahrt (DVL) war.

Teichmann beschäftigte sich im Institut am Flugplatz Johannisthal im Berliner Stadtteil Adlershof vor allem mit dem Phänomen des Flatterns. „So nannten die Luftfahrtexperten seit den 1920er-Jahren die rhythmischen Verdrehungen von Flügeln und Leitwerk, die bei bestimmten Geschwindigkeiten auftreten konnten. Im schlimmsten Fall stürzte das Flugzeug ab“, schreibt Bülow. Die Ingenieure des DVL versuchten, das Flattern durch konstruktive Änderungen in den Griff zu bekommen. Dazu wurden beispielsweise eingebaute Gewichte in den Tragflächen verschoben, um den Schwerpunkt zu verändern. Dazu musste aber sehr viel gerechnet werden. Als nun Teichmann die Z2 sah, erkannte er die Möglichkeiten für die Flatterforschung. Zuse wurde mit dem Bau eines größeren Rechners beauftragt.

Zuse benötigte noch einmal ein Jahr, um das Nachfolgemodell, die Z3 zu entwickeln. Und ihm gelang der große Wurf, obwohl er von der deutschen Kriegswirtschaft weitgehend ignoriert wurde. Die Z3 ist in die Computer-Geschichte als erster frei programmierbarer und programmgesteuerter Rechenautomat eingegangen. Somit war der Zuse Z3 der erste digitale Computer der Neuzeit.

Der Testlauf fand vor achtzig Jahren statt, am 12. Mai 1941 in der Methfesselstraße 7 in Berlin-Kreuzberg. Dort hatte Zuse die Werkstatt seines Ingenieurbüros eingerichtet. „Im Rechen- und Speicherwerk der Z3 steckten 2000 Relais; für die Ein- und Ausgabe der Zahlen gab es ein kleines Schaltpult, die Programmierung erfolgte mit gelochten Filmstreifen“, schreibt Bülow. „Wenn man die Verwendung elektromagnetischer Technik zulässt, dann war die Z3 der erste funktionsfähige Computer.“

Die Z3 wurde bei einem Bombenangriff zerstört

Zum produktiven Einsatz kam die Z3 nie. Sie wurde mehrfach vorgeführt, 1943 jedoch bei einem Bombenangriff der Alliierten zerstört. Konrad Zuse startete nach dem Krieg diverse unternehmerische Projekte, denen jedoch kein dauerhafter Erfolg beschieden waren. Er starb 1995 in Hünfeld. Der spätere, erste auf Röhrentechnik basierte Computer, der von John Mauchly und John Presper Eckert in den USA entwickelte ENIAC, wurde 1946 fertiggestellt. Der „Electrical Numerical Integrator And Calculator“ (ENIAC) sollte – wie der Name bereits nahelegt – die numerische Integration beschleunigen, also die Berechnung einer Fläche unter einer Kurve im Koordinatensystem. Dabei ging es nicht um eine abstrakte mathematische Fingerübung. Vielmehr sollte den Soldaten der US-Army im Zweiten Weltkrieg 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 änderte sich dann der Verwendungszweck des Rechenmonstrums: Der ENIAC wurde von US-Wissenschaftlern in Los Alamos verwendet, um die Zerstörungskraft der ersten Wasserstoffbombe zu berechnen.

Anwohnerproteste gegen Google-Campus in Kreuzberg

Ein 1:1-Modell des ENIAC ist im HNF in Paderborn zu bestaunen. Ein funktionsfähiger Nachbau der Z3 befindet sich im Deutschen Museum in München. Außerdem ist im Deutschen Technikmuseum in Berlin ein Nachbau zu sehen, den der Sohn des Computer-Pioniers, Prof. Dr. Horst Zuse, 2010 zum 100. Geburtstag seines Vaters angefertigt hatte. Er folgte der Profession des Vaters und war einer der Pioniere der Software-Qualitätssicherung und ist anerkannter Wissenschaftler in der Software-Technik.

2017 wollte Google seinen Campus in Berlin-Kreuzberg ansiedeln, 2018 erfolgte die Absage nach heftigen Anwohnerprotesten. Eines der Standort-Motive soll nach Insiderinformationen eine Referenz an den deutschen Computer-Pionier und seinen Wirkungsort gewesen sein.