Nach mehrjähriger Entwicklung nimmt Konrad Zuse 1938 seinen ersten elektrisch angetriebenen mechanischen Rechner »Z 1« in Betrieb

Der Bauingenieur Konrad Zuse konstruiert und baut den ersten programmierbaren Rechner und begründet damit die moderne Computertechnik. Zuse, der beruflich oft große Mengen von Daten zu verarbeiten hat, begann schon 1934 mit den Arbeiten an einer programmgesteuerten Maschine zur Durchführung statischer Berechnungen. Im Gegensatz zu den Bestrebungen anderer Konstrukteure, die versuchten, lochkartengesteuerte Rechner zu bauen, aber am dezimalen Zahlensystem scheiterten, führte Zuse das später von allen Computerherstellern übernommene Binärsystem ein, ein Zahlensystem, das nur die Werte Null und Eins kennt. Alle Zahlen wurden von Zuse durch Kombinationen von Nullen und Einsen dargestellt (z.B. 0010 = 4, 1110 = 7, 1101 = 11 usw.). Mit Hilfe einer eigenen Algebra lassen sich in diesem Binärsystem alle Rechenoperationen durchführen (z.B. wird 4 + 7 = 11 zu 1101), binär: 0010 + 1110 = 1101.

Das Binärsystem eignet sich deshalb hervorragend für maschinelles Rechnen, weil sich Null / Eins-Werte sehr leicht speichern lassen, etwa durch Schalterstellungen »Ein/Aus« oder Relais- und Röhrenschaltungen »Leitend / Nichtleitend«. Sein erstes Modell (»Z 1«) baut Zuse als Versuchsgerät mit einer »Stöpsel-Schaltung«. Kreuzförmig übereinandergelegte Blechstreifen lassen sich an den Kreuzungspunkten mit Stiften leitend verbinden (Stecker »Ein / Aus«). Zeitsparend ist diese Konstruktion jedoch nicht. Noch während er an der Z1 arbeitete, übertrug er die mechanische Schaltung in elektromechanische Relaistechnik. Zuse erprobte sie zunächst nur mit Festkommazahlen an einem Prototyp Z2, den er 1939 fertigstellte.

»Z 3« – 1941, der erste funktionsfähige Computer der Welt

Aber bereits Zuses Modell »Z3« (1941 fertiggestellt), das mit Schaltrelais arbeitet und von gelochten Filmstreifen gesteuert wird, ist eine funktionsfähige programmierbare Rechenmaschine. Sie besitzt einen Speicher für 64 Zahlen mit je 22 Binärstellen (das entspricht etwa siebenstelligen Dezimalzahlen) und ist mit 600 Relais im Rechenwerk und 2000 Relais im Speicher bestückt. Ein Lampenfeld zeigt die Ergebnisse an. Die Maschine beherrscht außer den vier Grundrechenarten die Umwandlung von Dezimal- in Binärzahlen und kann Quadratwurzeln ziehen. Eine Multiplikation dauert wegen der langen Relaisschaltzeiten noch vier bis fünf Sekunden.

Dezimalwerte ==> Binär

0   ==> 0000
1   ==> 1000
2   ==> 0100
3   ==> 1100
4   ==> 0010
5   ==> 1010
6   ==> 0110
7   ==> 1110
8   ==> 0001
9   ==> 1001
10 ==> 0101
11 ==> 1101
12 ==> 0011
13 ==> 1011
14 ==> 0111
15 ==> 1111