Berechnungen in Isolation: Wie Konrad Zuse in einer Berliner Wohnung den ersten programmierbaren Computer baute

Im Jahr 1935 saß der frischgebackene Bauingenieur Konrad Zuse an seinem Zeichenbrett in den Henschel-Flugzeugwerken im brandenburgischen Schönefeld bei Berlin. Ihn erdrückte die Monotonie der zahllosen Statikberechnungen, die er Tag für Tag von Hand ausführen musste. Entschlossen, diese zeitraubenden mathematischen Routineaufgaben zu automatisieren, kündigte er seine Stelle als Ingenieur, um ein mechanisches Gerät zur automatischen Berechnung zu entwickeln. Zuse zog wieder in die elterliche Wohnung in der Wrangelstraße 38 im Berliner Stadtteil Kreuzberg und verwandelte das heimische Wohnzimmer kurzerhand in eine Erfinderwerkstatt.

Die Wohnzimmer-Werkstatt

Mit handgesägten Blechen und Glasscheiben begann Zuse mit dem Bau seines ersten Prototyps, der Z1. Bei ihrer Fertigstellung im Jahr 1938 bestand die Z1 aus rund 30.000 Metallteilen und arbeitete als binärer Gleitkommarechner. Um der Maschine Befehle zuzuführen, stanzte Zuse den Programmcode in ausgemusterte 35-mm-Fotofilme. Die mechatronische Konstruktion hatte jedoch eine Schwachstelle: Die etlichen tausend filigranen Blechschieber verklemmten sich im Betrieb häufiger, was das Gerät für komplexe Berechnungen unzuverlässig machte.

Recycelte Relais und Isolation

Um die mechanischen Blockaden der Z1 zu überwinden, stieg Zuse auf elektromechanische Bauteile um. Er sammelte ausrangierte Telefonrelais auf Schrottplätzen und baute damit sein Nachfolgemodell Z2, das er im September 1940 der Deutschen Versuchsanstalt für Luftfahrt vorführte. Auf diesen Fortschritten aufbauend vollendete Zuse in seiner Werkstatt in der Methfesselstraße 7 schließlich die Z3. Am 12. Mai 1941 stellte er die Z3 der Öffentlichkeit vor. Angetrieben von mehr als 2.000 recycelten Telefonrelais funktionierte die Z3 als binärer 22-Bit-Gleitkommarechner und ging als erster voll funktionsfähiger, programmierbarer Computer der Welt in die Geschichte ein. Zuse gelang diese Pionierleistung zwischen 1936 und 1945 in nahezu vollständiger intellektueller Isolation – völlig ohne Kenntnis der zeitgleichen Entwicklungen anderer Computerpioniere wie Alan Turing.

Strategische Fehlschätzungen und Kriegszerstörung

Trotz des Erfolgs der Z3 blieben staatliche Fördermittel stark begrenzt. Als Zuses Mitarbeiter Helmut Schreyer finanzielle Unterstützung beantragte, um einen schnelleren Nachfolger auf Basis von Elektronikröhren zu entwickeln, lehnten die Behörden den Antrag ab. Die Entwicklung von Röhrenrechnern wurde als nicht kriegswichtig eingestuft. Wenig später folgte die physische Zerstörung: Ein alliierter Luftangriff Ende 1943 zerstörte Zuses Werkstatt samt der Z3. Ein weiterer Bombenangriff am 30. Januar 1944 traf die Wohnung seiner Eltern, wobei auch die Z1 und die Z2 zusammen mit den originalen Bauplänen vernichtet wurden.

Die Rettung der Z4 und theoretische Visionen

Zuse ließ sich nicht aufhalten und verlegte seine Arbeit in neue Räumlichkeiten in der Berliner Oranienstraße. Nachdem schwere Bombenangriffe Anfang Februar 1945 die umliegende Luisenstadt verwüsteten, verpackte Zuse seine unvollendete Z4 und evakuierte die Maschine am 14. Februar 1945 nach Göttingen. In den letzten Kriegsmonaten ohne Laborausrüstung wandte sich Zuse der theoretischen Informatik zu. Zwischen 1943 und 1945 entwarf er mit dem Plankalkül die weltweit erste höhere Programmiersprache, die unter anderem ein vollständiges Programm für eine Computerschach-Engine enthielt.

Erfolg in der Nachkriegszeit

Allen Kriegswirren zum Trotz überstand die gerettete Z4 das Ende des Zweiten Weltkriegs unbeschadet. Im Juli 1950 wurde die Z4 an der ETH Zürich geliefert und betriebsbereit installiert. Damit war sie zu diesem Zeitpunkt der einzige funktionierende Digitalrechner in Mitteleuropa. Zuses Weg von der Berliner Wohnzimmer-Werkstatt bis zum akademischen Einsatz zeigte eindrucksvoll, dass die Ära der programmierbaren Datenverarbeitung durch die isolierte Initiative eines einzelnen Pioniers eingeleitet werden konnte.

Titelbild: KI-generierte Illustration; kein Dokumentarfoto.

Quelle: Konrad Zuse