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ERMETH – Computer made in Switzerland
Wer in den 1950er-Jahren einen Computer möchte, der muss ihn selbst entwickeln. Dieser Herausforderung stellt sich auch die ETH Zürich und baut die ERMETH (Elektronische Rechenmaschine der Eidgenössisch Technischen Hochschule Zürich) – der erste in der Schweiz gebaute Computer. Der raumfüllende Rechner ist nach der Fertigstellung 1956-1963 fast pausenlos im Einsatz.
Der Zweite Weltkrieg ist auch ein Rennen um die Verarbeitung grosser Zahlenmengen. Für das Berechnen von ballistischen Tabellen, für die Entwicklung der Atombombe und für das Entziffern von codierten deutschen Funksprüchen werden in den USA und in Grossbritannien erste Grossrechner entwickelt und gebaut. Diese frühen Computer sind raumgrosse programmierbare Rechenmaschinen die aus heutiger Sicht einfache Dinge wie addieren, subtrahieren, multiplizieren und Quadratwurzeln ziehen können. Hinter der neuen Rechenpower stecken elektrischen Schaltungen wie Relais oder Elektronenröhren. Die Eingabe der Befehle erfolgt über einen Lochstreifen- oder Lochkartenleser und teilweise auch via Stecken von Verkabelungen. Je nach Rechner werden die Ergebnisse ausgedruckt, auf Lochkarten gespeichert oder optisch angezeigt.
Die Schweiz rechnet im Zweiten Weltkrieg noch analog: mit Lochkartenrechner, Rechenwalzen oder ganz einfach von Hand. Mit der Gründung des Instituts für Angewandte Mathematik an der ETH beginnt 1948 auch hierzulande das Zeitalter der programmierbaren Rechenautomaten. Der Institutsleiter Professor Eduard Stiefel (1909-1978) – bestens vernetzt mit Vertretern der Maschinenindustrie – forciert die Entwicklung und den Bau von programmgesteuerten Rechengeräten. Um dem Ziel eines schweizerischen Rechners näher zu kommen, reisen Stiefel und seine Assistenten Elektroingenieur Ambros Speiser (1922-2003) und Mathematiker Heinz Rutishauser (1918-1970) zu den Computerpionieren in den amerikanischen Forschungsinstituten. Der Know-how-Transfer gelingt und 1951 publizieren die drei ihre Erkenntnisse unter dem Titel «Programmgesteuerte digitale Rechengeräte» in den «Mitteilungen aus dem Institut für Angewandte Mathematik». Der Text erregt unter Fachleuten internationales Aufsehen. Es ist eine der ersten Übersichten zu diesem jungen Forschungsfeld.
Isoliert von den Entwicklungen in den USA und Grossbritannien entwickelt auch der deutsche Ingenieur Konrad Zuse (1910-1995) in der Zeit des Zweiten Weltkriegs funktionsfähige Rechenautomaten. Anders als die Militärs in den USA und Grossbritannien erkennt die Wehrmacht aber nur sehr bedingt das Potential von programmierbaren Rechengeräten. Eduard Stiefel gelingt es 1949, Zuses im Krieg beschädigter Rechner Z4 reparieren zu lassen und an die ETH zu holen. Hier wird die Z4 1950-1954 mietweise eingesetzt. Es ist der erste programmierbare Rechenautomat an einer Hochschule in Kontinentaleuropa. Meist löst der Rechner nicht rein mathematische Probleme aus dem Universität-Elfenbeinturm – das Gerät steht mit seiner Rechenpower viel mehr für grosse technische Projekte Pate. Über 100 Stunden dauern etwa baustatische Berechnungen für die fast 230 Meter hohe Grande Dixence Staumauer im Wallis. Auch aerodynamische Berechnungen für die Entwicklung des Schweizer Jagdbombers P-16 – dem schlussendlich kein Erfolg gegönnt ist – laufen über die Z4. Wie diese Beispiele zeigen, entdeckt in den 1950er Jahren auch die Industrie schnell die Vorteile der gesteigerten Rechenkapazität.
Eduard Stiefel, 1955. Foto: ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv
Heinz Rutishauser um 1960. Foto: ETHistory
Die Erfahrungen mit der Z4 und das in den USA erworbene Know-how bilden die Grundlage für die Entwicklung der ERMETH. Zwischen 1950 und 1956 entwickeln und bauen Stiefel und sein Team den riesigen Rechenkasten. Die Kosten belaufen sich auf insgesamt rund eine Million Schweizer Franken, was heute etwa acht Millionen Franken entspricht. Das Team rund um Eduard Stiefel wird dabei mehrfach vor grosse und nervenaufreibende Herausforderungen gestellt: Zuerst geht der Lieferant für die Stromversorgungs-Komponenten Konkurs, dann zeigen Tests bei der Hasler AG in Bern, dass die vorgesehenen Relais den Belastungen nicht standhalten. Die ERMETH wird deshalb als Röhrenrechner weiterentwickelt. Das schafft neue Probleme, weil die Röhren wiederum sehr viel Hitze produzieren. Konsequenz: Die ursprünglich vorgesehene Klimaanlage ist überfordert. Auch der eigens entwickelte Trommelspeicher macht zuerst Probleme – er erträgt keine Temperaturschwankungen und reagiert empfindlich auf Durchzug. Schlussendlich gibt es auch Probleme mit einzelnen Lieferanten. Die Firma Remington Rand verweigert die Lieferung der bestellten Lochkartengeräte. Am Ende kommt noch Braindrain dazu: 1955 wird ERMETH-Chefingenieur Ambros Speiser von IBM als Gründungsdirektor für das Forschungslaboratorium in Adliswil (heute Rüschlikon) abgeworben. Er wechselt somit kurz vor der Vollendung der ERMETH zur amerikanischen Konkurrenz.
IBM wirbt bei der Eröffnung des Forschungslaboratoriums offenbar intensiv um kluge ETH-Köpfe. Wie sich ein Assistent von Speiser in einem Oral History-Interview im Museum für Kommunikation erinnert, wurde er für die Eröffnung des Labors 1956 mit einer Cadillac-Limousine in Zürich abgeholt. Der Student im vierten Semester war beeindruckt von der riesigen Limousine für sich alleine und vom Chauffeur mit den weissen Handschuhen. In Adliswil wurde Champagner gereicht und der IBM CEO Thomas J. Watson Jr. begrüsste den Studenten persönlich. Das IBM-Forschungslabor in der Schweiz verunsichert die schweizerische Maschinenindustrie: Die Firma Hasler AG, welche am Bau der ERMETH mitwirkt und das Vorhaben auch finanziell unterstützt, verliert nach 1955 das Interesse. Offenbar ist man in Bern von der aufkommenden Konkurrenz aus den USA beeindruckt und rechnet sich auf dem internationalen Markt beschränkte Chancen aus.
Trotz aller Schwierigkeiten wird die ERMETH 1956-1958 im Hauptgebäude der ETH schrittweise in Betrieb genommen. In der Zeit 1958 bis 1963 steht der erste Schweizer Computer dann fast pausenlos im Einsatz. Nachtoperateure – die sich aus ETH-Studenten rekrutierten – betreuten den Rechner, wenn alle anderen zwecks Feierabend das ETH-Gebäude verlassen haben. Wie bereits die Z4, wird die ERMETH vielseitig genutzt. Die flexible Programmierung ermöglicht Berechnungen für verschiedene Wissenschaftsrichtungen wie Physik, Mathematik, Chemie, Medizin oder Biologie. Externe mieten stunden- oder tageweise die ERMETH und nutzen den Computer etwa für baustatische Berechnung oder für statistische Auswertungen. Auch die Schweizer Armee nutzt den Rechner; sie erstellt Schiesstabellen für die Artillerie. Praktisch: Eduard Stiefel ist Oberst der Artillerie und kennt diese Materie bestens.
Die ERMETH wird 1963 durch einen CDC-1604-Grossrechner der amerikanischen Firma «Control Data Corporation» ersetzt. Fortan dominieren amerikanische Rechner den Markt. Der ETH gelingt um 1980 aber nochmals ein Erfolg. Die Lilith-Workstations, die unter dem Schweizer ETH-Informatiker Niklaus Wirth entwickelt werden, dienen in Zürich erfolgreich als Plattform für Forschung und Software-Entwicklung. Die Lilith-Rechner sind nur noch wenig grösser als heutige PCs und können bereits mit einer Maus und via grafische Benutzeroberfläche bedient werden.
Heute hat jedes Smartphone mehr Rechenpower als die Zauberkiste ERMETH. Alle hier diskutierten Computer sind längst Museumsobjekte. Die Zuse Z4 kann im Deutschen Museum in München besucht werden. ERMETH und Lilith – die beiden Leitfossilien der Schweizer Informatikgeschichte – findet man heute in der Kernausstellung des Museums für Kommunikation in Bern.
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