Digitale Exzellenz History: Der weltweit erste Universalrechner ENIAC wird 75 Jahre alt

Eniac
Sopra Steria
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Alle kennen Konrad Zuses Z3, aber wer kennt ENIAC? Der Electronic Numerical Integrator And Computer feiert dieses Jahr seinen 75. Geburtstag. Der weltweit erste frei programmierbare Elektronenrechner wurde im Auftrag der US-Armee an der University of Pennsylvania zur Berechnung ballistischer Tabellen entwickelt und am 15. Februar 1946 der Öffentlichkeit vorgestellt. Die „New York Times“ sprach damals von „einer erstaunlichen Maschine“. Sicher ist: Sie hat ein neues Industrie-Zeitalter eingeläutet.

Der ENIAC nahm einen ganzen Raum ein, ohne dabei auch nur einen Bildschirm zu haben: Das 27 Tonnen schwere Monstrum belegte 170 Quadratmeter Grundfläche. Zum Vergleich: Der durchschnittliche Wohnraum in Hamburg beträgt 76,1 Quadratmeter. Aber nicht nur seine Größe, auch sein Stromverbrauch war gewaltig – statt Microchips nutzte er 17.468 Elektronenröhren, welche einen Stromverbrauch von 174 Kilowattstunden hatten. Ein moderner Kühlschrank mit einem durchschnittlichen Fassungsvermögen von 250 Litern verbraucht im Vergleich nur 145 Kilowattstunden pro Jahr.  

Wenn auch nur eine der Elektronenröhren ausfiel, rechnete der komplette Rechner fehlerhaft. Passierte dies nicht gerade, konnte der ENIAC in 0,2 Millisekunden eine Addition oder Subtraktion durchführen.  Neben der Addition und der Subtraktion beherrschte der Rechner außerdem die Multiplikation, die Division sowie das Quadratwurzelziehen.  

Er war in einzelne, schrankförmige Module unterteilt, zwischen denen die Kommunikation mit Steckverbindungen hergestellt wurde. Lochstreifen oder andere Speicher gab es noch nicht, die Befehlseingabe erfolgte mit der Verkabelung. Heute ist das kaum noch vorstellbar – schauen wir doch nahezu minütlich auf unser Smartphone, einen Elektronenrechner tausendmal kleiner als der ENIAC, jedoch mit weitaus mehr Funktionen und einer weitaus höheren Rechenleistung. Ein Smartphone kann in einer Sekunde über 30 Milliarden Instruktionen verarbeiten, der ENIAC hingegen konnte nur 5.000 Rechenoperationen in der Sekunde stemmen. Dennoch war er, unser Fundstück, vor 75 Jahren eine Sensation und zählt heute zu den großen Wegbereitern des Computer-Zeitalters.

Krieg war treibende Kraft der Entwicklung

Wie kam es zu seiner Entwicklung? Wie so oft war der Krieg die treibende Kraft: Der Ingenieur John Presper Eckert und der Physiker John William Mauchly entwickelten den ENIAC im Auftrag der US-Armee, um der Artillerie im Zweiten Weltkrieg bei der komplizierten Berechnung der Flugbahnen zu helfen. So begannen die beiden US-Wissenschaftler 1942 mit ihren Entwürfen für die unglaubliche Maschine, die unter dem Namen ENIAC 1 in die Geschichte eingehen sollte. Jedoch begann die eigentliche Entwicklung des ENIAC 1 erst ein Jahr vor der Landung der Alliierten in der Normandie. Als die Techniksensation am 15. Februar 1946 in einem Artikel in der „New York Times“ publik gemacht wurde, war der Krieg längst zu Ende.

Doch der nächste Einsatz für den Rechenkoloss ließ nicht lange auf sich warten: Im aufziehenden kalten Krieg hatte der ENIAC 1 eine ebenso wichtige, wenn auch andere Aufgabe: Er wurde von US-Wissenschaftlern in Los Alamos eingesetzt, um die Zerstörungskraft der ersten Wasserstoffbombe zu berechnen. Der ENIAC 1 hatte damit eine neue bedeutungsvolle Aufgabe und war noch bis 1955 in Betrieb. Danach wurde er in seine Einzelteile, die sogenannten „Racks“ zerlegt. Diese wurden an unterschiedliche Institutionen verteilt.

Weg ins Computer-Zeitalter

Den Weg in ein völlig neues Industriezeitalter ebnet der ENIAC 1 dennoch, indem er zeigte, wie stabil die Technik war – womit er Bedenken aller Zeitgenossen zerstreute. Sein direkter Nachfolger, der BINAC, wurde daher bereits für den Dauereinsatz beim Flugzeughersteller Northrop gebaut.

Wie rasant die Entwicklung der Computertechnik seit der Erfindung des ENIAC 1 verlaufen ist, zeigt ein Projekt aus dem Jahr 1996: Informatik-Studierende der Pennsylvania University brachten im Projekt „ENIAC on a Chip“ die vollständige Rechenkapazität des ENIAC auf einen einzigen Microchip, der nur sechs mal sechs Millimeter groß war.

ENIAC vs. Zuse-Rechner

Welche Frage immer wieder in Zusammenhang mit dem ENIAC 1 auftaucht ist die, ob er auch wirklich der erste richtige Computer war. Als Erfinder des modernen Computers sehen viele Technikhistoriker nämlich nicht die Erfinder des ENIAC, John Presper Eckert und John William Mauchly, sondern den deutschen Bauingenieur Konrad Zuse. Zuse entwickelte bereits von 1935 bis 1938 den Z1, eine mechanische Rechenmaschine, die monotone Statikkalkulationen übernehmen sollte. Das Nachfolgegerät Z3 arbeitete bereits mit Elektrorelais und war der weltweit erste vollautomatische, programmgesteuerte und frei programmierbare Rechner.

Der ENIAC 1 aber hatte eine deutlich größere Rechenleistung, da er bereits mit Elektronenröhren arbeitete. Und deshalb konnte er bei vielen Technikhistorikern fortan den Titel des ersten rein elektronischen Universalrechners der Welt verteidigen – obwohl er noch dem Zehnersystem verhaftet war und der Z3 bereits binär, also im Zweiersystem rechnete. Beim Anmelden eines Patents scheiterten beide bzw. alle Drei: Sowohl die US-Wissenschaftler Eckert und Mauchly als auch Konrad Zuse konnten vorm Bundespatentgericht kein Patent für ihre Universalrechner erwirken. Dem Erfolg und der Rolle der Erfindungen in der Geschichte tut das keinen Abbruch.


Foto: Autor unbekannt, U.S. Army Photo, https://de.wikipedia.org/wiki/ENIAC#/media/Datei:Eniac.jpg


Sopra Steria

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