Glashütte: Von der Unruh zur Analog-Rechnerröhre
Sachsen ging einst einen Sonderweg beim Computerbau – nun zündet der KI-Boom eine Renaissance der Analogrechner
Dresden/Glashütte, 2. März 2026. Manche Gerätekonzepte glaubte man schon als längst beerdigt – und dann feiern sie wieder eine Auferstehung. Analogrechner sind ein Beispiel dafür: Einst unter anderem vom Militär verwendet, um beispielsweise Geschossbahnen besonders schnell und genau prognostizieren zu können, wurden sie von der schieren Rechenkraft immer schnellerer Digitalcomputer schließlich in den 1960er und 70er Jahren überholt und zunächst ad acta gelegt. Nun sind die analogen Rechner für ausgewählte Anwendungsszenarien wieder im Kommen – unter anderem, weil sie „von Natur aus“ eigentlich besser zu neuronalen Netzen und Künstlicher Intelligenz passen, aber auch als „kontrollierende Instanz“ für ihre digitalen Brüder. Was wenige wissen: Sachsen galt lange als Hochburg des Analogcomputer-Baus.
Über Generationen akkumuliertes Humankapital und Expertise in der Präzisionsfertigung
Das hat vor allem mit der besonderen Feinmechanik- und Uhrmachertradition zu tun, die sich im Zuge des Bergbaus und der daraus entstehenden Folgegewerke in Sachsen entwickelt hatte. Ein Vorreiter dafür wurde schließlich Glashütte: Die Handwerkskunst der dortigen Uhrmacher lieferte das technologische Fundament für den Übergang von traditionellen Rechenhilfen zu mechanischen Rechenmaschinen und später zu den Analogrechnern. Insofern mag man von einem sächsischen Sonderweg sprechen: Hier entwickelte sich der Computerbau von der Feinmechanik zur Elektrotechnik über den Zwischenschritt der mechanischen Berechnung. Ein Grund dafür: Das über Generationen aufgebaute Humankapital und die akkumulierte Expertise in der Präzisionsfertigung ließ sich direkt auf die Anforderungen der komplexen elektronischen Analogrechner übertragen.
Schwenk von der Mechanik zur analogen Rechentechnik
Die entscheidende Wende zur Analogrechentechnik in Glashütte vollzog sich Ende der 1950er Jahre. Der VEB Rechenelektronik Glashütte (hervorgegangen aus dem VEB Archimedes) stellte 1959 nach der Produktion von 42 Maschinentypen die Fertigung mechanischer Rechenmaschinen ein und schwenkte auf elektronische Rechentechnik um. Ein Pfad, den die Glashütter Betriebe dabei einschlugen und damit die gesamte DDR versorgten, war die Analogrechentechnik. Und für diese Technologie gab es damals – und heute in bestimmten Nischen auch wieder – gute Argumente: „Elektronische Analogrechner wurden bis in die 70er Jahre zur Berechnung von linearen und nichtlinearen Differentialgleichungssystemen eingesetzt“, schreibt Heinz Scheffler in seinem Aufsatz „Die Entwicklung der Hybridrechentechnik in der DDR/CSSR in den 70er Jahren“. „Gegen Ende der 60er Jahre waren damit gegenüber der damals verfügbaren digitalen Rechentechnik noch erhebliche Geschwindigkeitsvorteile erreichbar, die je nach Größe und Art des zu berechnenden Problems bei Faktoren von 100 bis 1000 lagen.“
Analogrechner-Kompetenzen in der DDR
In Ilmenau entstand Analogrechner EARI
In der Nachkriegszeit galten für die DDR die damalige Technische Hochschule Dresden und vor allem die Hochschule für Elektrotechnik Ilmenau (HEI) als Wegbereiter der Analogrechentechnik. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des Ilmenauer Professors Helmut Winkler legten den Grundstein für die elektronischen Analogrechner der DDR. Bereits kurz nach der Umwandlung der ehemaligen Fachschule in eine Hochschule im Jahr 1953 hatte Prof. Winkler am Institut für Physik damit begonnen, einen eigenen Analogrechner zu konzipieren. Unter dem Kürzel EARI („Elektronische Analogie-Rechenanlage Ilmenau“) entstand um das Jahr 1957 herum der erste röhrenbasierte Prototyp. Er verfügte über Summierer, Integrierer, Multiplizierer, Funktionsgeber, Inverter und anderen Rechenelementen, die sich durch Programmschnüre verknüpfen ließen, um Differenzialaufgaben zu lösen. Für die Ausgabe der Lösungen diente der Bildschirm einer Oszillographenröhre. Neben dieser „Hardware“ entwickelten die Ilmenauer auch „Software“ für Analogcomputer. Deren Algorithmik unterschied sich deutlich von der Programmierung von klassischen Rechenmaschinen und digitalen Rechnern.
Transfer nach Glashütte: Der EAR-6 und der Endim 2000
Für eine Serienproduktion wurden die Technologie von Ilmenau nach Glashütte transferiert. Danach legte der VEB Rechenelektronik Glashütte/Sachsen nach dem Vorbild des EARI von Winkler eine Serie von sieben röhrenbasierten Analogcomputern des Typs „EAR-6“ („Elektronischer Analogrechner“) auf. Dabei handelte es sich um Kurzzeit-Analogrechner mit Reaktionszeiten im Millisekunden-Bereich, der in den späten 1950er Jahren die erste Verbreitung des Analogrechenwissens in der DDR vorantrieben. Der Betrieb stellte den EAR-6 erstmals auf der Leipziger Frühjahrsmesse 1958 einem breiterem Publikum vor. Im Einsatz war solch ein Serienrechner dann auch an der – inzwischen zur TH geadelten – Hochschule Ilmenau.
Angesichts des Bedarfs insbesondere aus wissenschaftlichen Einrichtungen an anspruchsvolleren Analogcomputern entwickelte der Glashütter Betrieb – unterstützt von der Hochschule Ilmenau und vom Zentralinstitut für Kerntechnik in Rossendorf – danach den Langzeit-Analogrechner „Endim 2000“. Er war ab 1963 betriebsbereit. Der VEB Rechenelektronik Glashütte/Sachsen produzierte mindestens 20 Geräte dieses Typs zwischen 1965 und 1968.
Der endim 2000 war ein modular aufgebauter Analogrechner, der vollständig auf der Grundlage von Elektronenröhren arbeitete. Ein entscheidender Vorteil für den Einsatz des Endim 2000 in DDR-Rechenzentren war die auswechselbare Programmiertafel. Dadurch ließen sich Rechenelemente sehr schnell neu verschalten. Dafür gab es ausführliche Benutzerhandbücher.
Ende der Eigenentwicklung reiner Analogcomputer in der DDR
Der Endim 2000 repräsentierte den Höhepunkt der indigenen DDR-Analogrechner. Weil sich das 1969 gegründete Kombinat Robotron auf Digitalrechner fokussierte, entwickelte auch die Ingenieure in Glashütte keine neuen eigenen Analogcomputer mehr. Ohnehin waren die Analogen in dieser Zeit gegenüber ihren digitalen Brüdern immer mehr ins Hintertreffen geraten. Deshalb importierte die DDR ab den späten 1960er Jahren vermehrt transistorbasierte Analogrechner aus dem RGW-Raum, insbesondere die Meda-Serie des tschechoslowakischen Unternehmens Aritma. Zudem entstanden gemeinsam mit den Partnern aus dem Nachbarland Hybridsysteme. Darin kontrollierten Digitalcomputer den Zustand des Analogrechners, setzten analoge Werte und fragten die Ergebnisse der Analogkomponenten ab. Das Zentrum für Forschung und Technologie des Robotron Kombinats (ZFT-R) in Dresden und die tschechoslowakische Firma ARITMA (später ZPA-Cakovice/Prag) formalisierten diese Kooperation im Dezember 1971. Ein permanenter Arbeitskreis, dem auch Vertreter des Instituts für Mathematische Maschinen Prag (VUMS) und des Rechenzentrums der TH Ilmenau angehörten, koordinierte das Projekt.
Die kurze Hochzeit der Hybriden
Als Ergebnis dieser deutsch-tschechischen Kopperation entstanden Hybridrechner unter dem Akronym HRA (Hybridrechnersysteme Robotron Aritma). Die erste Hybrid-Generation (HRA-4041 und HRA-4241) nutzte die von Robotron stammenden digitalen Minicomputer R-4000 oder R-4200 (die auf dem westlichen Honeywell DDP-516 basierten) in Verbindung mit den tschechoslowakischen Analogrechnern MEDA-41-TA/TB/TC.11 Die Kopplung erfolgte über eine Schnittstelleneinheit namens SPOZA. Obwohl diese Systeme iterative Problemlösungen und Parallelrechnung ermöglichten, war die Automatisierung der Analogrechnervorbereitung aufgrund der begrenzten Analog-Eingangskanäle der SPOZA-Schnittstelle noch stark limitiert. Und weil die Hybriden – anders als der Endim 2000 – keine wechselbare Programmiertafel hatten, blieben Neuprogramierungen zeit- und personalaufwendig.
In der Folge entwickelten die Kooperationspartner verbesserte Hybridrechnersysteme wie die HRA 7000. Sie wurde 1975 auf der Leipziger Frühjahrsmesse 1975 der Öffentlichkeit präsentiert und stellten einen qualitativen Sprung dar. Die HRA-Systeme der 7000er-Serie koppelten R-4000/R-4200-Digitalrechner von Robotron mit der neu entwickelte ADT 3000 von VUMS und ARITMA als Analogteil.
Die Entwicklung der Software für die neuen Hybriden stellte sowohl Robotron als auch ARITMA vor große Herausforderungen, da die nötige Erfahrung fehlte. Daher bezogen die Kooperationspartner verstärkt die Arbeitsgruppe um Prof. Reinhold Schönefeld vom Rechenzentrum der TH Ilmenau ein. Diese Gruppe spezialisierte sich auf anwendungsorientierte Forschung in der Hybridrechentechnik. Die Entwicklungen an der THI unter Beteiligung von Heinz Scheffel konzentrierten sich auf die Schaffung einer einfachen Programmier- und Bedienoberfläche für die Digitalrechnerseite. Ziel war es, dem Nutzer eine Umgebung zu bieten, die seiner gewohnten Arbeitsweise am Analogrechner entsprach, während die volle Geschwindigkeit der Hardware in der Rechenphase genutzt werden konnte.
Am Betriebssystem der HRA-Reihe war neben Robotron und ARITMA das Organisations- und Rechenzentrum Ilmenau unter Prof. Reinhold Schönfeld wesentlich beteiligt. In Kooperation entstand hier das Echtzeit-Hybridrechner-Betriebssystem „ESKO-4000H“. Diese Entwicklung floss nach dem Ende der Analogrechner-Ära in das von Robotron Dresden entwickelte Betriebssystem „MUTOS“ („Multi User Time Sharing Operating System“) ein – eine DDR-Variante von UNIX. Die Programmiersysteme sowie Anwenderprogramme für Lehre und Forschung wurden unter anderem an der TH Ilmenau, der TH Magdeburg und der Verkehrshochschule Dresden entwickelt. Außerdem stellten die Thüringer mehrere Systemprogramme wie ein Platten-Betriebssystem bereit, außerdem softwarebasierte Dialogschnittstellen.
Bis zuletzt blieb der Einsatz der Hybridrechentechnik für die Anwender jedoch anspruchsvoll: Die einen fehlte die Erfahrung mit Analogrechnern, die anderen taten sich schwer mit den Bedien-Standards für Digitaltechnik – im Grunde musste der Anwender mit beiden Welten vertraut sein, um HRA-Computer effizient nutzen zu können. Für einen gewissen Erfahrungsaustausch kam es, nachdem sich HRA-Nutzer 1978 zu einer Nutzergemeinschaft zusammengetan hatten. Doch zu diesem Zeitpunkt nahte bereits das Ende der Analog-Ära im RGW-Raum.
DDR simulierte mit Analogen und Hybriden Industrieprozesse, errechnete Fahrpläne und nutzte sie im Flugzeugbau
Rechenzentren, Betriebe und Institute setzen die Analogrechentechnik für ausgewählte, strategisch wichtige Vorhaben ein, da sie in den 1960er Jahren die einzige schnelle und wirtschaftliche Methode zur Simulation dynamischer Prozesse darstellte. Eingesetzt wurden sie vor allem in wissenschaftlichen Einrichtungen sowie für Simulationen von industriellen Prozessen, für Fahrplanberechnungen und im Flugzeugbau. Vor allem der Endim 2000 und die späteren Hybridsysteme waren im RGW-Raum einzigartige Lösungen, die nahe am internationalen Spitzenniveau waren.
Neben dem Einsatz in Forschungseinrichtungen war die wohl bedeutendste Anwendung der Analogrechner in der industriellen Automatisierung und in der Optimierung von Produktionsprozessen. In den 1960er Jahren war der Analogrechner das einzige allgemeine Mittel zur Simulation von Steuerungs- und Regelungssystemen kontinuierlicher Produktionsprozesse.
Im Zentralinstitut für Automatisierung (ZIA), dem Vorläufer des späteren Instituts für Datenverarbeitung, wurde bereits 1961 eine Abteilung für Kybernetik/Regelungstechnik aufgebaut, die sich intensiv mit der automatischen Optimierung von Produktionsprozessen mithilfe von Prozessrechnern beschäftigte.
Die Modellierungs- und Simulationskompetenz, die damals entstand, hatte langfristig über das Ende der Analogtechnik hinaus Bestand. Denn um komplexe industrielle Prozesse wie beispielsweise die Chlorwasserstoffproduktion in Buna zu modellieren, nutzten die ostdeutschen Forscher und Ingenieure auch später noch ihre tiefe Expertise in der dynamischen Systemanalyse. Und als die quasi-hybriden Lösungen an ihre Grenzen stießen, war der logische Schritt der Übergang zur digitalen Simulation, da die methodische Grundlage bereits vorhanden war.
Das Ende der Analog-Ära in der DDR
Die Entwicklung und Produktion von Analog- und Hybridrechentechnik wurde in der DDR im Laufe der 1980er Jahre komplett eingestellt. Hierfür waren primär technologische und planwirtschaftliche Gründe verantwortlich.
Die zentrale Begründung für die Analogrechentechnik in den 1960er Jahren war ihre enorme Geschwindigkeitsüberlegenheit gegenüber der damaligen Digitalrechentechnik. Mit der rasanten Weiterentwicklung der Digitalrechner (ESER-Großrechner, Robotron-Minicomputer) schwand dieser Geschwindigkeitsvorteil jedoch stetig. Gleichzeitig litten Analogrechner unter inhärenten Nachteilen wie mangelnder Genauigkeit, zeitaufwendiger manueller Programmierung und Skalierungsproblemen. Auch war die Einstellung der Funktionsgeber zeitaufwendig und oft ungenau. Außerdem gab es durch den hohen händischen Anteil und viele elektrische Schaltungen zahlreiche potenzielle Fehlerquellen. Hybride Rechner konnten einige dieser Probleme mindern, aber nicht beseitigen.
Die fortschreitende Rechenleistung der Digitalrechner ermöglichte es, analoge Prozesse effizienter und – was entscheidend war – genauer digital zu simulieren. Forschungseinrichtungen, die Flexibilität und Skalierbarkeit benötigten, wie das ZIA, stellten ihre Rechentechnik daher konsequent auf digitale Computer um. Die technologische Notwendigkeit von Analogrechnern verschwand immer mehr.
Das Produktionsende
Das VEB Kombinat Robotron, der größte Computerhersteller der DDR mit Hauptsitz in Dresden, stand unter dem Zwang, sich auf die technologisch zukunftsweisenden und strategisch wichtigeren Bereiche zu konzentrieren. Trotz des ambitionierten Versuchs, die technologische Lücke zum Westen zu schließen, litt Robotron unter Ressourcenmangel und dem eingeschränkten Zugang zu fortschrittlichen Mikrochips. Die knappen Entwicklungskapazitäten mussten primär für die ESER-Großrechner, die Minicomputer der R-4000er Serie und später die Personalcomputer gebündelt werden. Die Analogsparte, die bereits seit den 1960ern auf Importe angewiesen war und deren Technologie veraltete, rutschte in dieser Hochtechnologie-Strategie in die Peripherie ab. Die Produktion reiner Analogcomputer beim VEB Rechenelektronik Glashütte endete bereits 1968 mit dem Aus für den Endim 2000.
Heutige Präsenz und museale Bewahrung
Analogrechner aus DDR-Produktion sind heute wichtige Zeugnisse der Rechengeschichte in den östlichen Bundesländern. In Dresden sind auch heute noch ältere Analogrechner aus DDR-Zeiten zu musealen Zwecken erhalten. So ist beispielsweise der vermutlich letzte komplette Endim 2000 in den Technischen Sammlungen Dresden ausgestellt. Auch die Technische Universität Dresden bewahrt Rechenmodule und die Programmiertafel des Endim 2000 im Rahmen der Sammlungen historischer Rechenmaschinen auf. Diese Exponate verdeutlichen, dass der Analogrechner eine vergangene Zukunft des Computers darstellte und heute eine wichtige Rolle für die medienarchäologische und wissenschaftsgeschichtliche Betrachtung der Differentialrechnung und Kybernetik in der DDR spielt.
Renaissance der Analogcomputer im 21. Jahrhundert
Im 21. Jahrhundert deutet sich eine Renaissance der Analogrechentechnik an – weltweit, konkret aber auch wieder in Ostdeutschland. Im Fokus stehen dabei insbesondere die Nähe der Analogtechnik zur biologischen Informationsverarbeitung und damit ihre Eignung für neuromorphe Computer, aber auch ihre Fähigkeit, bestimmte Aufgaben besonders schnell zu lösen.
Dabei spielen vor allem komplexe hybride Konzepte eine wichtige Rolle. So arbeiten Forscher am „Ceti-Zentrum für Taktiles Internet mit Mensch-Maschine-Interaktion“ an der TU Dresden an Systemen, die analoge, digitale, biologische, neuromorphe und quantenbasierte Rechenwerke miteinander verknüpfen. Diese speziell auf KI-Aufgaben spezialisierten Systeme sollen im laufenden Betrieb selbst entscheiden, welche Aufgabe sie welchem Prozessor zuweisen – je nachdem, wer sie auf effizientesten und zuverlässigsten lösen kann. Dieses Konzept soll einerseits den Energieverbrauch der Künstlichen Intelligenzen dämpfen, andererseits eine Art „Gegen-Check“-Balance schaffen, durch die KI-Systeme ihre Ergebnisse auf verschiedenen technologischen Pfaden überprüfen und Halluzinationen vorbeugen können.
Autor: Heiko Weckbrodt
Quellen: „Die Entwicklung der Hybridrechentechnik in der DDR/CSSR in den 70er Jahren“ von Heinz Scheffler; „Die DDR-Spezialisten für Analogcomputer saßen in Dresden und Glashütte“ von Heiko Weckbrodt, in: DNN; „Was haben Analogrechner und Simula-67 mit modernen Modellierungssprachen zu tun?“ von Joachim Fischer, HU Berlin; „Anfänge der Informatik an der TH Ilmenau von den 50er bis 70er Jahren“ von Reinhold Schönefeld und Günter Bräuning; „Elektronischer Langzeitrechner endim 2000 – Programmier- und Bedienungsanleitung“ vom VEB Rechenelektronik Glashütte; „Analogrechner endim 2000“ von: TSD-Förderverein – AG Rechentechnik; „Elektronische Analogrechner“, in: Robotrontechnik; Die Entwicklung der Hybridrechentechnik in der DDR/CSSR in den 70er Jahren“ von Heinz Scheffler, URZ Jena; Oiger-Archiv
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