Die größten Erfindungen: der Computer

Schon im 17. Jahrhundert versuchten Menschen, sich das Leben mit Maschinen zu vereinfachen – vor allem im Hinblick auf langwierige Berechnungen. 1642 erfand der französische Philosoph Blaise Pascal die Rechenmaschine namens Pascaline. Diese konnte sechsstellige Zahlen addieren und subtrahieren. Trotz technischer Anfälligkeiten konnte Pascal mehrere seiner Maschinen verkaufen. Zuverlässiger hingegen waren im 18. Jahrhundert die „Computer“. Diese Berufsbezeichnung trugen in England menschliche Rechenknechte, die in Teams komplexe mathematische Rechenprobleme lösten, wie etwa die exakte Berechnung von Geschossflugbahnen.

Bis ins 19. Jahrhundert wurden weitere Rechenmaschinen ausgetüftelt, aber nicht serienmäßig gebaut. Mehr Erfolg hatte der Deutsche Herman Hollerith. 1896 gründete er in den USA die Tabulating Machine Company und erfand ein System der Datenverarbeitung, basierend auf der Lochkartentechnik.

Die Lochkarten verschlüsselten und speicherten große Datenmengen, die mit Hilfe gestanzter Muster ausgelesen wurden. Diese professionelle Erfassung von Daten katapultierte die Hollerith-Maschinen in Behörden und Firmen. Mit der neuen Technik konnten Buchhaltung, Personalwesen, Kontenbewegungen, Volkszählungen und Wahlen schneller und effizienter durchgeführt werden.

Der gleichen Technik bediente sich der Computer-Pionier Konrad Zuse, der 1936 seine Arbeiten am ersten maschinellen Computer begann. Während seines Bauingenieursstudiums und seiner Arbeit bei den Henschel-Flugzeugwerken in Berlin keimte in Zuse die Idee auf, eine programmgesteuerte Rechenmaschine zu entwickeln. Noch Jahrzehnte später begründete er seine Erfindung so: „Ich war einfach zu faul zum Rechnen.“

1941 präsentierte Zuse die Z1 mit einer Speicherkapazität von 64 Wörtern. In drei Sekunden konnte die Maschine multiplizieren, dividieren und Quadratwurzeln ziehen. Das Prinzip: Tausend bewegliche Bleche schoben kleine Metallstifte zwischen je zwei Positionen hin und her. Im gleichen Jahr folgte dann die Weiterentwicklung Z3, die heute als der Ur-Computer gilt.

Der „voll funktionsfähige, frei programmierbare, programmgesteuerte binäre Rechenautomat“ wies schon herausragende Merkmale eines modernen Computers auf. Er bestand „nur“ aus Relais, elektromagnetischen Spulen zum Ein- und Ausschalten elektrischer Kontakte. Alle Informationen wurden als Abfolge von zwei Zuständen ausgedrückt und verarbeitet: 1 und 0, Strom an und Strom aus. Bis heute beruhen sämtliche Rechenvorgänge im Computer auf diesem Prinzip.

Nur ein Jahr später folgte der Eniac (Electronic Numerical Integrator and Computer), der erste Röhrencomputer der Welt. Ab 1942 arbeiteten J. Presper Eckert und John W. Maulchy im Auftrag der US-Armee an der Maschine. Der Eniac verfügte über ein Schaltsystem von 17.000 Elektronenröhren, die während einer Berechnung alle betriebsfähig gehalten werden mussten. Die Maschine wog 27 Tonnen und füllte eine Halle mit zehn mal 17 Metern Größe. Sie wurde vor allem für ballistische Berechnungen, wie etwa Flugbahnen von Geschossen, herangezogen.

Ende der 1950er-Jahre entwickelte Siemens schließlich einen Computer, der ausschließlich mit Transistoren bestückt war. Transistoren sind elektronische Halbleiterbauelemente, die zum Schalten und Verstärken von elektrischen Strömen verwendet werden. 1971 gelang dann endgültig der Durchbruch zur radikalen Bauteilvereinfachung: Intel stellte den Mikroprozessor 4004 vor – das Herz des Computers auf einem Chip.

In den nächsten Jahren wurden die Datenverarbeiter weiter entwickelt: Während die ersten Exemplare auf Transistoren basierten, kamen in den nächsten Generationen schon integrierte Schaltungen und wissensbasierte Systeme zum Einsatz. 1973 entwickelte dann die Kopiergeräte-Firma Xerox einen Homecomputer bis zur Marktreife. Der Alto besaß neben Tastatur und Monitor,  auch Maus und Betriebssystem. Doch Xerox unterschätzte den Bedarf an Kleincomputern und verschlief den einsetzenden PC-Hype.

Deshalb feierte der amerikanische Zahnarzt und Hobbyelektroniker Ed Roberts 1975 einen Riesenerfolg mit seinem Heimcomputer-Bausatz Altair 8800. Für 397 US-Dollar konnten Privatnutzer einen ersten Heimcomputer kaufen. Obwohl er weder eine Tastatur noch einen Monitor hatte, wurde der Altair 8800 zur Legende. Tausende Technikfreaks wollten den Kleinrechner haben. 1977 folgte dann der Apple II. Der von Steve Wozniak entwickelte PC war mit dem Programm Viscalc ausgestattet, dem ersten Tabellenkalkulationsprogramm.

In den nächsten Jahren überschlugen sich die Ereignisse: 1981 entwickelte Bill Gates das Betriebssystem MS-DOS, das schnell zum Marktführer werden sollte. Und nur ein Jahr später entstand das Internet. Basierend auf dem in den 60er-Jahren entwickelten Arpanet, wurde die Software 1974 auf TCP/IP-Standard (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) umgestellt. So konnte jeder Rechner über ein Datennetz miteinander kommunizieren und dank TCP/IP in diesen Netzen verbunden bleiben. 1989 erfand der britische Informatiker Tim Bernes-Lee am europäischen Kernforschungslabor CERN das World Wide Web, eine als Hypertext aufgebaute Vernetzung von Daten und Inhalten. Und als schließlich 1993 der erste grafikfähige Webbrowser Mosaic veröffentlicht und kostenlos zum Download angeboten wurde, war der Siegeszug des Internets nicht mehr aufzuhalten. Nun konnten auch Laien auf das Netz zugreifen.

Heute ist der Computer im Alltag nicht mehr wegzudenken. Der Computer, den Zuse in den 1940er-Jahren erfand, ist das zentrale Werkzeug unserer Gesellschaft.