Mittwoch, 18. Dezember 2013

Konrad Zuse

* 22. Juni 1910 in Berlin-Wilmersdorf
† 18. Dezember 1995 in Hünfeld bei Fulda

Deutscher Bauingenieur, Erfinder des ersten Computers der Welt.

Als Zuse zwei Jahre alt war, zog die Familie in das ostpreußische Braunsberg , wo der Vater als Postbeamter im mittleren Dienst arbeitete. Dort besuchte er das humanistische Gymnasium. 1923 zog die Familie Zuse nach Hoyerswerda , wo er das Reform-Realgymnasium absolvierte. 1927 legte er sein Abitur ab. Er studierte dann bis 1934 an der Technischen Hochschule Charlottenburg, kündigte 1935 seine aussichtsreiche Stelle als Statiker bei den Henschel-Flugzeugwerken in Berlin und teilte seinen Eltern mit, dass er das Wohnzimmer benötige, um eine vollautomatische Rechenmaschine zu bauen. Die Ursache für seinen spontanen Beschluss war die Vision, die stupide Arbeit des Rechnens durch eine vollautomatische Maschine erledigen zu lassen. 

Zuse wollte binär arbeitende Rechner bauen, sie sollten mit bistabilen Bauelementen arbeiten. Nicht nur die Zahlen wollte er binär darstellen, sondern die gesamte Maschine sollte auf diesem Prinzip arbeiten. Er entwickelte dazu ein leistungsfähiges binär arbeitendes Gleitkommarechenwerk, welches erlaubte, sehr große und sehr kleine Zahlen mit hinreichender Genauigkeit zu verarbeiten. Er konstruierte einen Speicher zur Speicherung beliebiger Daten, entwarf eine Steuereinheit zur Steuerung des Rechners per Lochstreifen (auf dem das Programm stehen sollte) und implementierte Ein- bzw. Ausgabeeinheiten im Dezimalsystem. 

Seine erste Maschine Z1, die nach diesem Prinzip arbeitete, konstruierte er von 1936-1938. Zuses intellektuelle Leistung war dabei das Entscheidende. Seine Idee bedeutete einen Paradigmenwechsel bei der Konstruktion von Rechenmaschinen: Vom Dezimalsystem mit den Zahlen von 0 bis 9 zum Binärsystem, in dem es nur Nullen und Einsen gibt. Das war also der eigentliche Schnitt, der 1936 gemacht wurde. Bis dahin war es selbstverständlich, dass eine Rechenmaschine dezimal arbeitet. Diese kleinen Ziffernrädchen kannten alle. Die Hauptelemente von Zuses Maschine waren reine Ja-Nein-Elemente, die das Ja oder Nein festhalten. Sie mussten gesteuert, ausgewählt werden. Die Z1 war eine Maschine mit einem Speicher von 64 Worten mit je 22 Bits und den oben angegebenen Komponenten. Die Z1 war die erste programmgesteuerte Rechenmaschine der Welt, basierend auf der binären Schaltungslogik und dem binären Gleitkommasystem. Die Finanzierung der Z1 erfolgte vollständig aus privaten Mitteln. Sein Vater ließ sich sogar aus dem Ruhestand reaktivieren, um die Entwicklung mitzufinanzieren

Unzufrieden mit der Zuverlässigkeit der gewählten Bauelemente für die Z1 (Tausende von Blechen mit der Laubsäge zurechtgeschnitten) entwarf Konrad Zuse das Gerät Z2 (1938-1939). Er verwendete das Prinzip des mechanischen Speichers der Z1, setzte für das Festkommarechenwerk jedoch Telefonrelais (800 Relais) ein. Die Zuverlässigkeit der Relaistechnik überzeugte Zuse, und er baute die Z3 vollständig aus Relais (ca. 600 im Rechenwerk und 1400 im Speicher).

Während des Zweiten Weltkrieges wurde Zuse zweimal einberufen, nahm aber nie an Kriegshandlungen teil. Er konnte er erreichen, dass er unabkömmlich gestellt und bei den Henschel-Werken beschäftigt wurde. Dort arbeitete er an der Gleitbombe mit, einer Kombination aus fliegender Bombe und Torpedo. 1941 gründete er die Firma „Zuse Ingenieurbüro und Apparatebau, Berlin“, die zuletzt 20 Mitarbeiter beschäftigte. Es war die einzige Firma, die in Deutschland Rechner entwickeln durfte.

Die Maschine Z3, teilweise gefördert durch die DVL (Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt), wurde 1941 fertiggestellt und gilt heute als der erste funktionsfähige, frei programmierbare, auf dem binären Zahlensystem (Gleitkommazahlen) und der binären Schaltungstechnik basierende Rechner der Welt. 

Die Rechenanlage Z4, deren Bau 1942 begonnen wurde und die bis 1945 in Berlin nicht mehr fertiggestellt werden konnte, wurde als einzige Maschine vor der Zerstörung durch Bombenangriffe gerettet. Der Rechner Z4 war eine Erweiterung der Z3. Er wurde 1949 in Neukirchen Kreis Hünfeld in Hessen restauriert und arbeitete ab 1950 für fünf Jahre erfolgreich an der ETH (Eidgenössische-Technische Hochschule) in Zürich. Der Rechner Z4 war 1950 die einzige kommerziell eingesetzte programmgesteuerte Rechenanlage in Europa.

Mit seinem in den Jahren 1942-1946 entwickelten Programmiersystem, dem Plankalkül, wollte Konrad Zuse schwierige Aufgaben der Ingenieure, wie z.B. aus dem Bauwesen, in Programme fassen. Neben den algebraischen Maschinen Z1-Z4, führte Zuse 1943 das Konzept der logistischen Maschine ein, die die Programmiersprache Plankalkül verstehen sollte. 

Zuse wollte nie einen Lehrstuhl an einer Universität, er wollte seine Vision realisieren, vollautomatische Rechenmaschinen zu bauen und zu verkaufen. Nachdem er 1941 die Zuse-Apparatebau in Berlin gegründet hatte, entstand 1946 das 'Zuse-Ingenieurbüro' in Hopferau im Allgäu und 1949 die 'Zuse KG in Neukirchen Kreis Hünfeld'. Letztere war bis 1964 im Besitz von Zuse und seiner Frau und produzierte 250 Computer im Wert von mehr als 100 Millionen DM. Seine Firma war für gut 15 Jahre federführend im europäischen Computerbau, danach konnte sie der (ausländischen) Konkurrenz nicht mehr widerstehen.

Im Ruhestand widmete Zuse sich seinem Hobby, dem Malen im expressionistischen Stil. 

Weitere Infos:     

Die Z4 wurde von 1942 bis 1945 als Weiterentwicklung der Zuse Z3 in Berlin gebaut. Um ihr von der Programmierseite her mehr Flexibilität zu geben, wurde sie für die Anbindung mehrerer Abtaster (Lochstreifenleser) und Locher (Lochstreifenstanzer) vorgesehen. Lochstreifen waren neben Tasten und Lampen das Ein- und Ausgabemedium dieses Rechners. Kurz vor Fertigstellung im Frühjahr 1945 wurde die Z4 nach Göttingen in die Aerodynamische Versuchsanstalt des KWI für Strömungsforschung verlegt. Dort wurde sie fertiggestellt und die ersten programmgesteuerten Rechnungen konnten durchgeführt werden. Anfang April 1945 wurde sie nach Süddeutschland abtransportiert, sie überstand die Kriegswirren zunächst in einem Schuppen in Hinterstein im Allgäu, später in einem Mehllager in Hopferau.

1950 war die Z4 der einzige funktionierende Computer in Europa. Das Institut für Angewandte Mathematik von Professor Eduard Stiefel an der ETH Zürich holte im Jahre 1950 dieses von der Zuse KG instand gesetzte Exemplar der Z4 mietweise nach Zürich. Damit war die Z4 der erste kommerzielle Computer weltweit. Sie wurde einige Monate früher als die UNIVAC installiert.

Die Z4 diente von 1950 bis 1955 als zentraler Rechner der ETH Zürich und brachte Stiefel auch Erkenntnisse für den Bau seines eigenen Rechners. Ihr beschränkter Speicher für Zwischenwerte hatte gewissen Einfluss auf Details der danach am Institut entwickelten Algorithmen. Anschließend wurde die Z4 1955 in der Nähe von Weil am Rhein an ein französisches Rüstungsforschungsinstitut bei Basel verkauft, wo sie 1957 einen relaisgesteuerten Ferritkernspeicher erhielt, der eine logische Information pro Ferritkern speichern konnte.

Die Z4 wurde 1960 dem Deutschen Museum in München überlassen und gehört seit 1988 zur Ausstellung über Informatik im Deutschen Museum.

Zitate

Man kann scherzhaft sagen, ich habe den Computer erfunden, weil ich zu faul war zum Rechnen.

Nur der Umstand, dass ich nichts von Rechenmaschinen verstand,
half mir, völlig neue Wege zu gehen.

Die Gefahr, dass der Computer so wird wie der Mensch, ist nicht so groß wie die Gefahr, dass der Mensch so wird wie der Computer.

Wenn die Computer zu mächtig werden,
dann zieht einfach den Stecker raus...

Über Fragen, die ich nicht beantworten kann, zerbreche ich mir nicht den Kopf.

Kuriosa

Die Prüfer des Reichspatentamtes, die Mitte der 30er Jahre die Erfindung eines jungen Bauingenieurs beurteilten, hatten nach jahrelangem Hin und Her wenig Weitsicht bewiesen. Der junge Mann hieß Konrad Zuse - und die Erfindung, die als "nicht patentwürdig" abgelehnt wurde, hieß Z 1. Es war die erste programmgesteuerte Rechenmaschine der Welt, der erste Computer.“
ABCD