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Der Jaquard-Bandwebstuhl – Vorläufer des Computers?

Text von Andrea Grimm

Abbildung 1: Jaquard-Bandwebstuhl im Deutschen Technikmuseum; ©Foto: SDTB, C. Kirchner

Im Eingangsbereich des Deutschen Technikmuseums zwischen den Ausstellungen Textil–  und Computertechnik steht ein großer Bandwebstuhl, ein so genannter Jaquard-Bandwebstuhl. Der Standort scheint zuerst merkwürdig, ist aber alles andere als zufällig gewählt. Was hat aber ein Webstuhl mit Computertechnik zu tun? Die Antwort lautet: „Mehr als es zunächst den Anschein hat.“ Über die Ursprünge der Computertechnik wird viel gestritten. Ist Konrad Zuse (1910-1995), mit der Entwicklung des ersten mechanischen, freiprogrammierbaren Rechners der Urheber? Oder beginnt die Computertechnik bereits im 19. Jahrhundert mit Charles Babages (1791-1871) Idee für die Analytical Engine, die 1843 Edvard (1821-1881) und George (1785-1873) Scheutz in Stockholm bauten und für die Ada Lovelace (1815-1852) das erste Computerprogramm schrieb? Oder kann der Abakus der Antike schon als erste Rechenmaschine und damit Vorläufer der Computertechnik betrachtet werden? Jede dieser Thesen hat, je nach Definition des Begriffes „Computertechnik“, ihre Daseinsberechtigung. Sie zeigen deutlich, dass die Technikgeschichte keine geradlinige Erzählung technischer Erfolge ist und dass neue technische Entwicklungen niemals aus dem Nichts heraus entstehen. Vor ihnen liegt in der Regel eine lange Geschichte von Vorgängern, Sackgassen und Misserfolgen. Vor diesem Hintergrund lässt sich die Platzierung des Jaquard-Bandwebstuhls zwischen Textil– und Computertechnik verstehen. Dank Lochkartentechnik arbeitet dieser Webstuhl vollständig automatisch. Das in die Karten gestanzte „Programm“ funktioniert auf dieselbe Weise wie moderne Computerprogramme; auf der Grundlage von 0 und 1/ nein und ja/ geschlossen und offen. Damit ist dieser Webstuhl die erste Produktionsmaschine, die digital gesteuert wurde. Aber wie kam es dazu?

“Programmierung” – vom “Entwurf” (Musterzeichnung)
 zum “Programm” (Lochkarte); ©Foto: SDTB, C. Kirchner

Der Jaquard-Webstuhl wurde 1805 von seinem Namensgeber Charles Marie Jaquard (1752-1834) entwickelt.

Jaquard stammte aus einer Weberfamilie. Er selbst konnte diesem schweren Handwerk nicht viel abgewinnen, weshalb er den Beruf des Buchbinders erlernte. 1772 verstarb sein Vater, von dem er ein Haus und einen Webstuhl erbte. Trotz seiner Vorbehalte entschied sich Jaquard dafür, das Weberhandwerk seiner Familie fortzuführen. Um aus der Not eine Tugend zu machen, versuchte er die Weberei durch Verbesserungen und Automatisierung der Webstühle zu erleichtern. Die ersten Musterwebstühle, die auch Jaquards Vater genutzt hatte, waren Handzugstühle. Bei diesen mussten die Korden (Zugschnüre zum Bilden der Musterfächer) von einem Hilfsarbeiter (oft Kinder) von Hand gezogen werden. Diese Arbeit war sehr zeitaufwendig und körperlich anstrengend. Es gab verschiedene Ausführungen, wie beispielsweise den Zampel- und den Kegelstuhl. Eine Weiterentwicklung war der Wellenstuhl. Hier wurden die Korden durch mehrere Fußtritte gezogen. Bei Trommel-, Leinwand-, Stoss- und Hochsprungmaschinen reichte für den Kordenaufzug dann bereits ein Fußtritt. Jaquards erste Entwicklung, die Latzenzugmaschine, stellte eine Verbesserung dieser Fußtrittmaschinen dar. Alle diese Maschinen dienten dazu, das Einlesen der Muster zu optimieren. Den entscheidenden Durchbruch brachte aber erst der 1805 von Jaquard entwickelte Jaquard-Webstuhl. Die Technologien, die er dazu verwendete, stammten nicht von ihm. Sein Webstuhl baute unter anderem auf dem Entwurf des Hochsprungwebstuhls von Jaques Vaucanson (1709-1782) auf, der sich schon 1745 mit der Idee eines automatischen Webstuhls, der mit Pferdekraft angetrieben werden sollte, beschäftigt hatte. Vaucansons Idee wurde in Lyon abgelehnt. Sein Maschinenmodell übergab er dem Konservatorium der Künste und Gewerbe in Paris, wo es Jaquard entdeckte. Auch die Idee für das Lochkartensystem stammte nicht von Jaquard selbst, jedoch gelang es ihm, dieses System für seinen Webstuhl entscheidend zu verbessern. Jaquards Verdienst um die Automatisierung der Weberei  lag vor allem in der Neukombination und Verbesserung der Ideen seiner Vorgänger, wodurch es ihm gelang einen Muster-Webstuhl zu bauen, bei dem die Schnüre zum Bilden der Fächer für die Schussfäden automatisch und nicht mehr wie bisher von einem zusätzlichen Arbeiter gezogen wurden. Die Effizienzsteigerung dieser Entwicklung war erheblich. Daher gab es unter den Webern zunächst Widerstand, weil man um den Verlust von Arbeitskräften bangte. Jaquards Maschine setzte sich letztendlich dennoch durch und mit ihr auch das Lochkartensystem, das vielfach für die Automatisierung von Maschinen Anwendung fand, bis es letztlich für die Steuerung der ersten frei programmierbaren Rechenmaschinen verwendet wurde.

Wissenschaftspreis des Vereins für die Geschichte Berlins 2018 geht an Alwin Cubasch

Es erfüllt uns mit besonderem Stolz und Freunde,  mitteilen zu dürfen, dass Alwin Cubasch mit seiner an der TU Berlin eingereichten Masterarbeit  zum Thema:
Zu Gast im Automaten – Gastrotechnik im Berlin der Jahrhundertwende den Wissenschaftspreis 2018 des Vereins für die Geschichte Berlins gewonnen hat.
 
Alwin Cubash absolvierte zunächst ein Bachelor Studium an der Humboldt-Universität zu Berlin in den Fächern Philosophie und Kulturwissenschaften.  Ab 2014  studierte er im Masterstudiengang  Geschichte und Kultur der Wissenschaft und Technik  an der Technischen Universität Berlin.
 
Seine Abschlussarbeit übertraf nach Meinung beider Gutachter bei weitem die Anforderungen in Form und Inhalt und wurde demenstprechend sehr gut bewertet. Auch die Jury  lobt in Ihrer Einschätzung vor allem die ertragreiche Archivrecherche, die in einem sehr interdisziplinären Ansatz zu einer umfassenden Betrachtung der inneren und äußeren Urbanisierung Berlins und der Berliner führt. Dabei bleibt die Arbeit trotz ihrer hohen Dokumentations- und Theoriedichte stilistisch ansprechend lesbar.
 
Mit Alwin Cubasch hat die Jury bewusst im Sinne der Nachwuchsförderung einen jungen Geschichtswissenschaftler als Preisträger gewählt. Der erste Preis ist in diesem Jahr mit 3000 €
dotiert.
 

Mittelalterliche High-Tech im Untergrund – Das Feuergezäher Gewölbe

Text von Alexander Valerius

Tief verborgen im Rammelsberg, der sich im Westharz über der Stadt Goslar erhebt, befindet sich das Feuergezäher Gewölbe. Der unterirdische Raum, 7,35 Meter hoch, 7,20 Meter in der Länge, 4,85 Meter in der Breite, der in der zweiten Hälfte des 13. Jahrhundert in mühevoller Handarbeit in den Fels gehauen und mit Mauerwerk aus Naturstein versehen wurde, wirkt zunächst unscheinbar. Dabei handelte es sich um ein Stück High-Tech des Mittelalters, das Arbeit wegrationalisierte, alternative Energiequellen erschloss und den menschlichen Zugriff auf die Natur intensivierte.

 

Schon in der Bronzezeit wurden am Rammelsberg Erze abgebaut. Mittels einfacher Gruben gelangten die Menschen an die oberflächennah lagernden Kupfererze. Einen Aufschwung erfuhr der Bergbau im 10. Jahrhundert unter der Regie der ottonischen Könige, denn das am Rammelsberg gewonnene Silber war Münzmetall und damit wichtige Machtbasis. Doch der Bergbau wurde aufwendiger. Als die Tagebaue an ihre Grenzen stießen, wurden Stollen und Schächte angelegt, um weiter in die Tiefe vorzustoßen. Damit wurde Grundwasser zum Problem, dass sich in den Bergwerken sammelte und drohte, sie zu fluten, wenn es nicht rund um die Uhr abgeführt wurde. Zunächst setzte man hierfür auf menschliche Arbeitskraft: Hunderte Wasserknechte auf hölzernen Gestellen schöpften Wasser mit Eimern oder Ledersäcken und reichten es einander bis zum Ausgang des Bergwerks weiter. Eine dauerhafte Lösung konnte das aber nicht sein, denn bei einem “Streik” wäre schnell das ganze Bergwerk verloren gewesen und auch die Leistungsfähigkeit dieses Systems kam an seine Grenzen.

Das Erreichen dieser Grenze leitete den Niedergang der meisten hochmittelalterlichen Bergbaureviere Europas ein. Nicht so am Rammelsberg. Hier war Kapital und Know-How für neuartige technische Lösungen vorhanden. Und so kommt das Feuergezäher Gewölbe ins Spiel. Feuer wurde hier nie gelegt, der Name ist eine Verballhornung aus “Vordergezaw Schacht”, sprich einem vorderen, mit Maschinen zum Wasserheben ausgerüsteten Schacht. Das über dem Schacht liegende Feuergezäher Gewölbe war eine Radstube, d.h. eine unterirdische Kammer zur Aufnahme eines Wasserrads. Im oberen Bildteil erkennbar ist die annähernd viereckige Aussparung, in der die Radachse lagerte und die ihr Pendant auf der gegenüberliegenden Seite hat. So bot der Raum Platz für ein hölzernes Wasserrad von etwa 6 Metern Durchmesser. Unter diesem Rad öffnete sich der Schacht, aus dem eine durch das Rad angetriebene Eimerkette unablässig Wasser auf die Höhe der Kammer beförderte. Das so gehobene Wasser und das zum Antrieb des Rades verwendete Aufschlagwasser flossen dann gemeinsam durch einen Entwässerungsstollen ins Tal ab. Für das 13. Jahrhundert war das eine unerhört neuartige Anlage. Nicht zufällig ist das Feuergezäher Gewölbe der älteste ausgemauerte Grubenraum Mitteleuropas, das verwendete Spitztonnengewölbe erinnert mehr an eine romanische Kirche denn an eine technische Anlage.

 

Doch alle technischen Neuerungen konnten dem Bergbau am Rammelsberg nur eine gewisse Zeit kaufen. Die große Pestepidemie des 14. Jahrhunderts führte zur Verknappung von Arbeitskraft, am Rammelsberg und anderswo soffen die Bergwerke ab oder stürzten ein, so auch der durch das Feuergezäher Gewölbe entwässerte Schacht. Aber selbst ohne externe Katastrophe wäre der Harzer Bergbau bald an seine Grenzen gestoßen, denn der Brennstoffhunger der Schmelzhütten hatte fast zur Entwaldung der Region geführt. Als der Bergbau im Übergang zur Frühen Neuzeit vom entstehenden Staat und frühkapitalistischen Unternehmern wieder in Schwung gebracht wurde, entwickelte sich der für das Mittelalter noch unerhört aufwändige Einsatz der Wasserkraft zum neuen Standard. Die heutigen Mega-Bergbauprojekte wären mit regenerativer Energieversorgung undenkbar, ihre Umweltfolgen übersteigen alles früher Dagewesene um ein Vielfaches. Das Feuergezäher Gewölbe ist daher ein Ort, um über die Geschichte menschlicher Naturbeherrschung nachzudenken.


Die Weltkulturerbestätte am Rammelsberg bietet Führungen durch die modernen bergbaulichen Anlagen und eine Ausstellung zur Geschichte des Bergbaus. Das Feuergezäher Gewölbe ist leider nicht öffentlich zugänglich. Dafür bietet die (einige Zeit nicht mehr aktualisierte) Homepage der Arbeitsstelle für Montanarchäologie in Goslar http://www.harzarchaeologie.de/ einen hervorragenden Einblick in Geschichte und Relikte des Harzer Bergbaus.

https://www.rammelsberg.de

TITELBILD: By Gavailer – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51717974

 

Abschiede

Nach dem Urlaub fährt der Puls langsam wieder hoch, Prüfungen sind abzunehmen, Stempel müssen auf Laufzetteln verteilt werden und die ersten Hausarbeiten trudeln ein. Also alles soweit normal, wenn es nicht meine letzten Tage im Fachgebiet Technikgeschichte wären.

Nach fast zehn Jahren in der Wissenschaft (und Technikgeschichte) werde auch ich mich aus Berlin verabschieden und folge dem Ruf eines unbefristeten Arbeitsvertrages außerhalb des akademischen Universums. Es gab und gibt daher gerade eine Menge Abschiede: Meine letzte Stunde im Hauptseminar (tolle Gruppe!), meine letzte Tagung, meine letzten Hausarbeiten. Das führt nicht gerade zu Frohsinn und Heiterkeit, aber zu vielen schönen Rückblicken auf meine Zeit als Wissenschaftlerin.

Nun hat die Technikgeschichte an der TU Berlin gerade sehr viele Abgänge zu verkraften und es wird sicher noch eine Weile dauern, bis es wieder eine Professorin/einen Professor mit Mitarbeitern gibt, die vor Ort und über Jahre hinweg gemeinsam etwas aufbauen.  Bis dahin wünsche ich allen viel Geduld und verabschiede mich mit Sorgenfalten im Gesicht, da Technikgeschichte keine Orchidee für Liebhaber oder sinnfreie Beschäftigung für Turmbewohner ist, sondern mehr denn je gebraucht wird, um den Sog der Digitalisierungswellen einordnen und deuten zu können. Und was wäre ausgerechnet die TU Berlin ohne Technikgeschichte?

communication

Vielleicht trägt ja auch dieses Blog weiter zur Sichtbarkeit des Faches bei und sammelt auch zukünftig die vielen Infoschnipsel und Fachgebietsereignisse rund um Technik + Gesellschaft + Umwelt + Design + XY. Mich würde es freuen.

Tschüß liebe Kollegen, Studenten und Berlin.

Design Research Conference in Brighton II

Brighton, Royal Pavilon, eigenes Foto
Brighton, Royal Pavilon, eigenes Foto

Nach einer großen Konferenz mit etwa 600 Teilnehmern, Conference Dinner im Grand Hotel an der Seafront und unzähligen Gesprächen mit Designforschern stellt sich so etwas wie Ernüchterung ein. Nach dem Rausch kommt der Flug mit einer Easyjet-Maschine zurück nach Berlin – und nach überaus höflichen Briten ein ziemlich ernüchternder Kommandoton in Schönefeld.

Doch die vergangene Woche hat eines deutlich gezeigt, Designforschung ist interdisziplinäre Forschung und viele der Vorträge nannten wohlbekannte Konzepte und Namen (natürlich: ANT-Latour) und bewegten sich auf vertrautem Terrain für einen Technikhistoriker. Es wurde u.a. über sozio-technische Systeme und die historische Entwicklung von Konzepten zum Sustainable Design gesprochen und es kam die Frage auf, warum in den 1970er Jahren die Forschungsbemühungen der design methods movement in sich zusammenbrachen. Da waren also wieder die 1970er…

Im Kopf geblieben ist insbesondere der Name L. Bruce Archer, der für die britischen Kollegen der DRS von überragender Bedeutung ist und dessen Methodologie bzw. designwissenschaftliches Projekt zur Entwicklung eines neuen Krankenhausbettes für den NHS (King’s Fund Bed) ausführlich diskutiert wurden. Übrigens war Archer engineering designer am Royal College of Art und damit genau an der Schnittstelle von Design, entstehender Informatik und Ingenieurwissenschaften positioniert, die für die Technikgeschichtsforschung von großem Interesse sein sollte. Auf Wikipedia gibt es von ihm noch das schöne Zitat, wie er nach dem Festival of Britain 1951 zu seinem Beruf fand:

I was saved. I heard of industrial design. I could be an artist and an engineer at one and the same time.

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