Was heißt schon alt?

Konrad Zuses Z1

Im Frühjahr 2025 waren wir mal wieder in Berlin. Zum Standardprogramm gehört ein Besuch im Deutschen Museum. Die Neugestaltung im Bereich Verkehr usw. hat uns begeistert. Leider ist die Präsentation der Z1 noch immer ein Trauerspiel. Vielleicht findet sie ja auch noch einen Weg in den Neubau.

Auch wenn man von der Z1 schon mal gehört hat (Erster Computer usw.) kann man dem Exponat kaum etwas abgewinnen. Einige Besuchergruppen standen verständnislos davor und auch die Guides wussten nicht viel zu sagen. Das muss nicht sein! Nach dem Besuch bin ich natürlich sofort auf die Suche gegangen und habe zuerst die sehr sehr gute Darstellung von Michael Holzheu zu Konrad Zuses Addiermodell auf YouTube gefunden: Unbedingt ansehen und danach gleich seine anderen Beiträge zu Konrad Zuse.

Nächster Schritt und nächster Treffer: Kann ich das nachbauen und was gibt es auf Thingiverse? Der Niederländer F.J.Kraan hat sich mit den Patenschriften von Zuse beschäftigt und auf dieser Basis Modelle der Kernkomponenten einer (möglichen) Z1 entwickelt. Ich verweise hier auf seine Arbeit. Dann wie üblich: Ich möchte das verstehen und nachbauen. Gegenüber dem Design von Herrn Kraal habe ich wenig verändert. Im Wesentlichen habe ich die "Schaltbleche" nach oben verlegt und dann noch einen Halbaddierer als Baustein gezeichnet. Das Kernelement bilden jeweils solche Schaltbleche.

Die Z1 rechnete (Falls sie jemals gerechnet hat.) im Binärsystem (Zweiersystem). Dazu musste sie zumindest im Zweiersystem addieren können, also die Regeln

0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 0 mit einem Übertrag von 1 in die nächste Stelle beherrschen.
Das kann man mit den logischen Operationen UND (AND) und ENTWEDER/ODER (XOR) erledigen: Für die Summe ist das ENTWEDER/ODER zuständig. Sein Wert ist 1, wenn genau eine der beiden zu addierenden Stellen 1 ist. Für den Übertrag ist das UND zuständig. Das linke der beiden oben abgebildeten "Bleche" realisiert das UND und die beiden rechten realisieren übereinander gelegt das ENTWEDER/ODER. Ich erkläre hier nur das UND.

Zuerst schiebt man den blauen Schieber nach oben / hinten, Er gibt dann später den Additionsbefehl. Die beiden Schieber rechts stehen für die beiden Ziffern, die addiert werden sollen, also die Eingabe. Der obere ist nach links geschoben und bedeutet eine 1, der untere ist rechts und bedeutet eine 0. Nach der Eingabe schiebt man den blauen Schieber nach unten. Das gelbe Schaltblech folgt dem blauen Schieber, weil der obere, bewegliche rote Schaltstift es mitnimmt. Das grüne "Ausgabeblech" bewegt sich aber nicht, weil der untere rote Schaltstift nicht mitgenommen wurde. Dazu müsste auch der untere graue Schieber links sein.

In "echt" sieht das bei mir dann so aus. Das linke Bild zeigt die Verknüpfung 1 UND 0 = 0 (kein Übertrag) und das rechte zeigt 1 UND 1 = 1 (Übertrag). Die Zeichnung (Sketchup) und stl-Dateien finden sich im Bereich Dateien.

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Auf der Seite von F.J.Kraan findet man auch Ideen, wie die anderen für einen Computer notwendigen Komponenten in Blech realisiert werden könnten.