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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.

Historisches Bild des ersten Computers an der ETH Zürich zu Beginn der 1950er-Jahre. - vergrösserte Ansicht
Der Zuse Z4 ist der erste Computer der ETH Zürich. Der Rechner wird 1950-1954 eingesetzt. Foto: ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv / Fotograf: Unbekannt / Ans_00590-A / CC BY-SA 4.0

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.

Historisches Bild von 1955 des Schweizer Jagdbombers P-16. - vergrösserte Ansicht
Auf dem Zuse Z4-Rechner werden auch aerodynamische Berechnungen für die Entwicklung des Schweizer Jagdbombers P-16 gemacht. Aufnahme von 1955. Foto: ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv / Fotograf: Unbekannt / Dia_240-326 / CC BY-SA 4.0
Historisches Bild der Grande Dixance Staumauer im Wallis. - vergrösserte Ansicht
Auch baustatische Berechnungen für den Bau der Grande Dixence Staumauer im Wallis liefen über die Z4. Aufnahme von 1962. Foto: ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv / Fotograf: Comet Photo AG (Zürich) / Com_F62-00246 / CC BY-SA 4.0

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.

Historisches Bild der ERMETH im Hauptgebäude der ETH Zürich, noch ohne Trommelspeicher. - vergrösserte Ansicht
Die ERMETH stand im Hauptgebäude der ETH und war in einem Raum des Instituts für Angewandte Mathematik untergebracht. An der Wand stehen die Schränke mit den Röhren. Diese liefern die Rechnungspower. Das Schaltpult steht in der Mitte. Noch fehlt der Trommelspeicher. Foto: Museum für Kommunikation, Bern.
Historische Aufnahme des Trommelspeichers: Eine Kiste mit Unmengen von Kabeln. - vergrösserte Ansicht
Der Magnettrommelspeicher der ERMETH war ab 1958 voll einsatzbereit. Die Aufnahme stammt aus der Zeit nach der Ausserbetriebnahme. Foto: Museum für Kommunikation, Bern.

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 Belegschaft (18 Männer, eine Frau) posiert 1963 ein letztes Mal vor der ERMETH - vergrösserte Ansicht
Aufnahme von 1963. Die Belegschaft des ETH-Instituts für Angewandte Mathematik posiert ein letztes Mal vor der ERMETH, danach wird der Rechner abgebrochen. Eduard Stiefel ist der fünfte von links und lehnt sich auf das Schaltpult „seines“ Computers. Heinz Rutishauser, der auch von Anfang an dabei war, sitzt vorne in der Mitte. Foto: ETH-Bibliothek Zürich, Bildarchiv / Fotograf: Unbekannt / Ans_05020 / CC BY-SA 4.0
Bild der ERMETH im Museum für Kommunikation. - vergrösserte Ansicht
Heute steht die ERMETH im Museum für Kommunikation in Bern. Für diese Aufnahme wurde der Computer extra freigestellt. Mittlerweile steht der Rechner in der Zone Datacenter der neuen Kernausstellung. Foto: Museum für Kommunikation, Bern.

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. 

Autor

Dr. phil. Juri Jaquemet
Sammlungskurator für Informations- und Kommunikationstechnologie
Museum für Kommunikation

 

Dieser Blog-Post erschien ursprünglich auf dem Blog des Schweizerischen Nationalmuseums.

Kommentare (1)

  • Pierre Corpataux
    Pierre Corpataux
    am 14.05.2024
    Danke für die Information.
    Toll zu wissen, was damals in der Schweiz (ETH-ZH) erforscht, entwickelt und gebaut wurde - und anschliessend auch benutzt werden konnte!
    Und das geschah in den Kinder- und Jugendjahren der sogenannten Boomer-Generation durch die Arbeit der vorherigen Generation.
    Bei einem meiner nächsten Besuche in Bern werde ich mir das im Museum für Kommunikation mit meinen Söhnen ansehen.

    Freundliche Grüsse aus dem Wallis

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