Am 12. Mai 1941, wurde in der Methfesselstraße 7 in Berlin-Kreuzberg Computergeschichte geschrieben: Mit Konrad Zuses Z3 ging der erste funktionsfähige, frei programmierbare, auf binären Prinzipien basierende Rechner der Welt erstmals in Betrieb. Er ist damit Ahnvater praktisch aller bis heute erbauten Computer. Nachbauten sind heute in Berlin und München zu bestaunen.
Konrad Zuse hatte die Grundlagen der frei programmierbaren, auf dem binären Zahlensystem basierenden Rechner erfunden. Nach dem Krieg folgte eine ganze Reihe kommerziell erfolgreicher Rechner, bis Zuses Unternehmen Mitte der 1960er-Jahre übernommen wurde.
Der vielen Berechnungen in seinem Arbeitsfeld überdrüssig, überlegte Zuse, diese einer Maschine zu übergeben. Er kündigte und konstruierte in der elterlichen Wohnung eine damals noch mechanische Rechenmaschine, die bereits alle Elemente eines modernen Computers enthielt: Speicher, Programmsteuerung, und eine binäre Gleitkommaarithmetik. Die aus Blech geschnittenen Schaltelemente waren allerdings nicht sehr zuverlässig, so dass die Z1, wie diese erste Maschine genannt wurde, zwar das Prinzip eines programmgesteuerten Rechners als funktionsfähig präsentierte, für einen kommerziellen Einsatz aber nicht geeignet war.
Schon bald überlegte Zuse, die mechanischen Schaltelemente durch elektrische zu ersetzen. Da zum damaligen Zeitpunkt der Transistor noch nicht erfunden war, fiel Zuses Wahl auf Relais. In einer Z2 genannten Maschine erwiesen sich diese als für den Einsatzzweck geeignet, jedoch war erst die Folgemaschine Z3 - jetzt in Zuses eigener Werkstatt erbaut - wirklich nutzbar und wurde am 12. Mai 1941 einer Gruppe von Professoren und Ingenieuren vorgeführt. Insgesamt umfasste die Maschine über 2000 einzelne elektromagnetische Relais, 600 im Rechenwerk und 1600 im Speicher. Gefördert wurde die Entwicklung durch die Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt (DVL).
Die Leistungsdaten der Maschine sind aus heutiger Sicht bescheiden, aber bis dahin hatte noch nie jemand einen programmgesteuerten Rechner nach dem Binärsystem gebaut. Der Speicher fasste 64 Worte zu je 22 bit. Ein Wählwerk konnte die einzelnen Adressen im Speicher ansprechen und das Rechenwerk umfasste zwei Register zu 22 bit zum Speichern der Operanden für die arithmetischen Operationen. Es existierten eine Ein- und Ausgabeeinheit sowie ein Lochstreifenleser zur Programmsteuerung. Die Taktfrequenz betrug 5 Hz, eine Addition dauerte unter 1 s, eine Multiplikation ungefähr 3 s.
Noch während des Krieges arbeitete Zuse an der Nachfolgemaschine Z4 die dann später an die Eidgenössische Technische Hochschule Zürich ging und war damit der erste kommerziell gehandelte Computer der Welt. 1956 folgte mit der Z11 die Serienfertigung von Computern, 1958 gelang mit der Z22 der Umstieg auf die Röhrentechnologie, schon ein Jahr später folgte mit der Z23 der erste Zuse-Rechner mit Transistoren.
On May 12, 1941, computer history was written at Methfesselstrasse 7 in Berlin-Kreuzberg: Konrad Zuse's Z3, the world's first functional, freely programmable computer based on binary principles, went into operation for the first time. He is the ancestor of practically all computers built to date. Replicas can be admired today in Berlin and Munich.
Konrad Zuse invented the basics of freely programmable computers based on the binary number system. After the war, a whole series of commercially successful computers followed until Zuse's company was taken over in the mid-1960s.
Tired of the many calculations in his field of work, Zuse considered handing them over to a machine. He resigned and constructed what was then still a mechanical calculating machine in his parents' apartment, which already contained all the elements of a modern computer: memory, program control, and binary floating-point arithmetic. However, the switching elements cut from sheet metal were not very reliable, so that the Z1, as this first machine was called, presented the principle of a program-controlled computer as functional, but was not suitable for commercial use.
Zuse soon considered replacing the mechanical switching elements with electrical ones. Since the transistor had not yet been invented at that time, Zuse chose relays. In a machine called Z2, these proved to be suitable for the purpose, but only the follow-up machine Z3 - now built in Zuse's own workshop - was really usable and was demonstrated to a group of professors and engineers on May 12, 1941. In total, the machine included over 2,000 individual electromagnetic relays, 600 in the calculator and 1,600 in the memory. The development was supported by the German Aviation Research Institute (DVL).
The machine's performance data is modest from today's perspective, but up to that point no one had ever built a program-controlled computer based on the binary system. The memory held 64 words of 22 bits each. A selector could address the individual addresses in the memory and the arithmetic unit included two 22-bit registers for storing the operands for the arithmetic operations. There was an input and output unit as well as a paper tape reader for program control. The clock frequency was 5 Hz, an addition took less than 1 s, and a multiplication took about 3 s.
Even during the war, Zuse worked on the successor machine Z4, which later went to the Swiss Federal Institute of Technology in Zurich, making it the first commercially traded computer in the world. In 1956, series production of computers followed with the Z11, in 1958 the switch to tube technology was achieved with the Z22, and just a year later, the Z23, the first Zuse computer with transistors, followed.
