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Veröffentlicht: 29.01.2009, 10:00 Uhr

Leibniz' Rechenmaschine Ein Urahn des Computers

Wir schreiben das Jahr 1685: Der von Gottfried Wilhelm Leibniz konstruierte Urahn des Computers beherrschte die vier Grundrechenarten. Jetzt wird er erstmals ausgestellt. Richtig funktionierte erst ein Nachbau von 1988.

von Nils Schiffhauer
© Niedersächsische Landesbibliothek Zu große Toleranzen verurteilten den Entwurf von Leibniz zum Scheitern

„Verrechnet hat sich der Leibniz wie jeder andere Mensch auch!“ Nora Gädeke greift ins Regal, und ihr Finger tippt auf Fußnoten, in denen sie und die anderen Editoren der Gesamtausgabe von Gottfried Wilhelm Leibniz Flüchtigkeitsfehler nachweisen, die manche seiner Kalkulationen ins Leere führen. Nora Gädeke arbeitet in der Leibniz-Bibliothek, die neben dem Nachlass des Universalgenies auch seine Rechenmaschine birgt. „Die haben wir nun zum ersten Mal ausgeliehen.“ Georg Ruppelt blickt wie sich versichernd auf das Porträt seines ersten Vorgängers im Amte. Ruppelt ist Direktor der Niedersächsischen Landesbibliothek, die sich mit dem Namen Leibniz berechtigter schmückt als der Leibniz-Keks aus Niedersachsens Landeshauptstadt - „nur echt mit 52 Zähnen“. Bis zum 15. Februar bildet die Rechenmaschine als Inkunabel des Computerzeitalters den Mittelpunkt der Ausstellung „Bookmarks - Wissenswelten von der Keilschrift bis You Tube“ in der Kestnergesellschaft.

Das Dunkel, worin Messing und Stahl der Maschine in dem ehemaligen Hallenbad sanft schimmern, liegt über dem Anfang mechanischen Rechnens überhaupt. Es geht um Mechanik. Nicht mehr der Kopf sollte knacken beim Versuch, die Welt aus dem Geiste der Mathematik zu verstehen und möglicherweise wieder neu zusammenzusetzen: Indem Gott rechnet und seinen Gedanken ausführt, entsteht die Welt, schrieb Leibniz. Bisherige Maschinen verlängerten die Muskelkräfte des Menschen, seine Ausdauer. Ein Rechenapparat aber mechanisierte erstmals einen, wenngleich knechtischen, Teil der Hirnarbeit.

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Ein Teil des Nachlasses von Schickard landete bei Leibniz

Das soll Wilhelm Schickard 1623 in Tübingen zuerst gelungen sein, glaubt man seinen Briefen an den Astronomen Johannes Kepler. Zwei eher halbautomatische „Rechenuhren“ für die vier Grundrechenarten soll er gebaut haben, beide gingen unter. Ein Teil des Nachlasses von Schickard landete bei Leibniz. Mehr aber noch nährte dessen Begegnung mit dem Rechenautomaten des Blaise Pascal den Verdacht, Leibniz habe abgekupfert. Doch Pascal entwickelte die Maschine für seinen Vater, einen Steuerpächter, und der brauchte das Geld nur zu addieren.

Rechenmaschine 2 © Niedersächsische Landesbibliothek Vergrößern Der Rechenknecht multipliziert in Folge addierend und subtrahiert fortgesetzt zur Division

Pascal hatte immerhin schon den Zehnerübertrag gelöst. In der Theorie allerdings zuverlässiger als in der Praxis. Denn er klagte: „Wenn nur ein Handwerker das Instrument so ausführen könnte, wie ich mir das Modell ausgedacht hatte.“ Ein Stoßseufzer, der ähnlich spätere Auseinandersetzungen Leibniz' mit den mehr „Bauch und Gurgeln gehörenden Menschen“ durchzieht, die er als Mechaniker aus eigener Schatulle engagierte, seine Vier-Spezies-Rechenmaschine zu bauen. Eine, die also addieren und multiplizieren, subtrahieren und dividieren kann. Dazu übersetzt er die einzelnen Lösungsschritte beim schriftlichen Rechnen systematisch in Mechanik. Multiplizieren ist fortgesetztes Addieren, Dividieren wiederholtes Subtrahieren. Rechnen war somit Zählen.

Niemand musste die Kurbel 375 Mal drehen, um mit 375 Malzunehmen

Schrittzähler sollen Leibniz auf das Konstruktionsprinzip seiner Maschine gebracht haben. Sie dienten im ausgehenden 16. Jahrhundert, Weglängen für Kartierungen zu bestimmen. Um 1670 - Leibniz war 24 Jahre alt, promovierter Jurist und Gerichtsrat - muss er die ersten Ideen zu seiner Rechenmaschine entwickelt haben. Ihr prinzipielles Funktionieren zeigte ein Holzmodell, das er am 1. Februar 1673 im Zentrum der aufklärerischen europäischen Wissenschaft vorführte, in der Royal Society in London, die ihn daraufhin zum Mitglied machte. Im Innern zählten noch Zahnräder mit verstellbarer Anzahl der Zähne, sogenannte Sprossenräder, die er für die kommenden Modelle gegen die von ihm erfundene Staffelwalze austauschte, einem Zylinderrad mit neun Zahnrippen in verschieden gestaffelter Länge. Sie übernimmt im Betrag-Schaltwerk die im Einstellwerk gewählten Ziffern und überträgt sie in das Resultatschaltwerk.

Doch niemand musste die Kurbel 375 Mal drehen, um mit 375 Malzunehmen oder durch diesen Wert zu teilen, denn ein Schlitten ist auf die entsprechende Dezimalstelle zu bewegen; aus 375 Umdrehungen werden 3+7+5. Damit alles „mit höchster geschwindigkeit unfehlbar das Facit finde“, wie Leibniz 1673 stolz schon vom unvollständigen Modell schreibt, das schließlich in London und Paris „admirirt“ (bewundert) worden sei, war noch eine mechanisch zuverlässige Umsetzung des Zehnerbetrages zu erfinden. Hierzu beschrieb er ein mechanisches Speicherelement, das die Drehung der Kurbel gezielt verzögert an die Schaltung der Zehnerüberträge weitergab. „Die komplexe Funktion der Rechenmaschine“, freut sich Bibliotheksdirektor Ruppelt, „werden wir ab März virtuell im Internet zeigen.“

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