Nachbau des Z3 von Konrad Zuse | dpa

Z3-Erfindung vor 80 Jahren Als der Computer auf die Welt kam

Stand: 12.05.2021 08:53 Uhr

Weil er nicht ständig selbst rechnen wollte, erfand Konrad Zuse vor genau 80 Jahren den ersten funktionsfähigen Computer. Seine Technik steht nun vor einem Quantensprung.

Von Christian Kretschmer, SWR

Eine der größten Revolutionen unserer Zeit - die Digitalisierung - findet ihren Anfang bei einem jungen Bauingenieur, der angeblich zu faul zum Rechnen war. Um 1934 tüftelt Konrad Zuse, damals Mitte 20, an einer Maschine, die ihm das ständige Rechnen abnehmen und damit das Berufsleben leichter machen soll.

Christian Kretschmer

Nach jahrelangem Herumexperimentieren stellt er am 12. Mai 1941 seine Erfindung namens "Z3" anderen Fachleuten vor. Die rund eine Tonne schwere Maschine gilt als der erste funktionsfähige Digitalrechner der Welt. Oder anders gesagt: als der erste Computer.

Konrad Zuse vor dem Z3 (ca. 1964) | Archiv Horst Zuse, Berlin

Der Z3 bedeutete für Konrad Zuse den Durchbruch - bis 1964 verkaufte er immerhin rund 200 Computer. Bild: Archiv Horst Zuse, Berlin

Programmierbarkeit als Schlüssel

Rechenwerk, Speicher, Bedienoberfläche: Schon vor 80 Jahren sind die wesentlichen Bestandteile vorhanden, die einen Computer ausmachen. "Das Besondere war, dass die Maschine verschiedene Berechnungen ausführen konnte. Dass sie also programmierbar war", sagt Horst Zuse, Informatik-Professor und Sohn von Konrad Zuse im Gespräch mit tagesschau.de. "Das zeichnet den Z3 aus. Seine Funktionsweise findet sich auch heute noch in einem Supercomputer genauso wie in einem Smartphone." 

Dabei sind die Anfänge von Konrad Zuse sehr bescheiden. Anfangs richtet er sich im Wohnzimmer der Eltern eine kleine Werkstatt ein. Der erste Prototyp seines Rechners, der Z1, wird noch von einem Staubsaugermotor betrieben und funktioniert nur leidlich. Der Durchbruch kommt mit dem Z3, als Zuse elektromechanische Schalter aus der Telefontechnik, sogenannte Relais, für seinen Rechner verwendet. "Die Bestandteile waren damals schon alle bekannt. Aber mein Vater hat aus ihnen eine völlig neue Maschine gebaut", sagt Horst Zuse. 

Original wird im Krieg zerstört

Der Z3 wird noch während des Krieges 1943 bei einem Bombenangriff zerstört. Immerhin: Die Nachfolgemodelle der "Zuse KG" finden in den Jahren danach Verwendung, etwa in Vermessungsämtern. "Die Republik musste neu aufgebaut werden. Das heißt, es mussten Straßen geplant, Grundstücke neu zugeteilt und berechnet werden. Da brauchte man entsprechende Rechen- und Zeichenmaschinen", sagt Horst Zuse.

Auch im wissenschaftlichen Bereich habe die Arbeit von Konrad Zuse früh Anerkennung gefunden. So setzte beispielsweise die Eidgenössische Technische Hochschule in Zürich um 1950 den Z4 ein, um damit an mathematischen Fragestellungen zu forschen.

Das große Geld verdienen andere

Den großen kommerziellen Erfolg fahren jedoch andere Unternehmen ein. Auf der anderen Seite des Atlantik entwickelt beispielsweise IBM kurz nach Zuse ebenfalls programmierbare Rechner. Die Firmen im Ausland haben bessere Startbedingungen als die Zuse KG mit vergleichsweise wenigen Mitarbeitern. "Im zerstörten Deutschland ab 1950 hat mein Vater bis 1964 immerhin um die 200 Computer verkaufen können, bis 1969 mit Unterstützung der Siemens AG  sogar 850 Maschinen. Aber ab Mitte der 1960er-Jahre wurden dann IBM und Co. zu mächtig", meint Horst Zuse. 

Zuse KG - erste Computerfirma der Welt (1949) | Archiv Horst Zuse, Berlin

Die Zuse KG war zwar die erste Computerfirma der Welt - hatte aber später gegen die US-Konkurrenz keine Chance. Bild: Archiv Horst Zuse, Berlin

Für seinen Vater sei das eine Enttäuschung gewesen. Auch, weil eine Patentierung von Zuses Erfindung im Jahr 1967 abgelehnt worden sei: wegen "mangelnder Erfindungshöhe", wie Horst Zuse erzählt. In der Zeit danach sind es dann vor allem US-Firmen wie Commodore oder Apple, die den Computer kleiner, handlicher und damit massentauglicher machen. Mit dem Heimcomputer erhält er in den 1980er-Jahren Einzug in das Alltagsleben vieler Menschen, wo er heute nicht mehr wegzudenken ist.

Bald nicht mehr nur Einsen und Nullen

Und wie sieht die Zukunft von Zuses Erfindung aus? Viele Experten gehen davon aus, dass Quantencomputer der nächste Evolutionsschritt der Technik sind. Der wesentliche Unterschied: Bisherige Computer rechnen mit Bits, also mit dem Binärsystem aus Einsen und Nullen. Quantencomputer arbeiten dagegen mit sogenannten Qubits. Diese haben den Vorteil, dass sie mehrere "Zwischenzustände" annehmen können, also nicht nur Eins oder Null.

"Dadurch können komplexe Berechnungen wesentlich schneller durchgeführt werden", sagt Anita Schöbel, Leiterin des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik in Kaiserslautern. Dort forscht man zu praktischen Anwendungsmöglichkeiten des Quantencomputing. 

Mögliche Einsatzfelder seien beispielsweise der Finanzsektor oder die Materialsimulation im industriellen Bereich. "Die greifbarste Anwendung ist wahrscheinlich die Quantenchemie", sagt Schöbel. "Da geht es etwa darum zu berechnen, wie Moleküle aussehen und welche Eigenschaften sie besitzen." So könnten beispielsweise Pharmaunternehmen neuartige Medikamente entwickeln.

Auch auf politischer Ebene wächst das Interesse: Rund zwei Milliarden Euro stellt die Bundesregierung für die Entwicklung der Quantentechnik bereit. Damit soll beispielsweise innerhalb der nächsten fünf Jahre ein konkurrenzfähiger Quantencomputer in Deutschland gebaut werden. Einer der Vorreiter bislang: IBM. 

Nur noch eine Frage der Zeit

Noch steht die bahnbrechende Entwicklung jedoch ziemlich am Anfang. "Bis vor kurzem stellte sich noch die Frage: Werden Quantencomputer überhaupt nutzbar werden? Inzwischen lautet die Frage: Wann werden sie es?", fragt Schöbel. Auch Informatik-Professor Horst Zuse glaubt, dass Quantencomputer "der nächste Schritt" sind. "Das dürfte aber noch ein paar Jahre dauern", sagt Zuse.

Für die nahe Zukunft hat er derweil die Hoffnung, wieder ins Deutsche Technikmuseum in Berlin zurückzukehren. Dort hält er, wenn nicht gerade Pandemie herrscht, mehrmals im Jahr Vorträge zur Erfindung des Computers. Neben ihm steht dann immer ein Z3, den Horst Zuse nach den Plänen seines Vaters nachgebaut hat. 

Über dieses Thema berichtete SWR2 Wissen am 11. Mai 2021 um 16:22 Uhr.