MMM am MGM

Planetarien beschränken sich in unsrer heutigen Zeit schon längst nicht mehr damit, Ereignisse am Sternenhimmel mit Projektionen von Lichtpunkten an eine Kuppelfläche darzustellen. Heute wird Astronomie in lebendige Geschichten verpackt, mit farbigen Bildern und Videos, die die gesamte Kuppel ausfüllen, illustriert. Sprache und Musik in Stereo-Dolby-Surround-Klang erfüllen den Raum. Heutige Planetariumsvorführungen sind:

Mutimedia-Events!

Der Computer hat es möglich gemacht. - Deshalb lag der Gedanke auch nahe, an unserer Schule Gerätschaften aufzubewahren und in einem kleinen Museum zu präsentieren, die die "Multimedia"-Entwicklung an unserer Schule aufzeigen.

1. Die mechanischen Rechner

Grundlage aller Planetarien sind stets Rechenhilfsmittel, die es ermöglichen die Stellung der Planeten rechnerisch zu erfassen. Lange bevor der "Rechner" ein Computer war, hat man für diesen Zweck zunächst einmal mechanische Konstruktionen ersonnen. Als besondere Schwierigkeit erwies es sich, die Multiplikation mechanisch durchzuführen. Das nebenstehende Bild zeigt jedoch ein solches Hilfsmittel, einen sogenannten Rechenschieber. Mit diesem lassen sich nicht nur Multiplikationen, Divisionen und Potenzierungen durchführen, sondern auch Exponentialfunktionen, Logarithmische und trigonometrische Funktionen berechnen. Das Bild rechts zeigt einen etwa 2m langen Rechenschieber, wie er früher in naturwissenschaftlichen Fachräumen an der Wand befestigt war. Der abgebildete "Rechner" hing im Chemieraum.

Früher - bis in die 1970er Jahre - gehörte es zum selbstverständlichen Unterrichtsstoff, den Umgang mit diesem Rechenhilfsmittel zu beherrschen. Heute kennen wir dieses Gerät allenfalls noch in einer "abgespeckten" Version, als Benzinverbrauchsrechner.

Ein genauer Bilck auf die beiden Bilder zeigt, dass beim Rechenschieber wie beim Benzinrechner eine logarithmische Skala zu Grunde liegt.

Zu den ersten Rechenmaschienen, die multiplizieren konnten, gehört eine Erfindung vom Universalgelehrten Gottfried Wilhelm Leibniz. Ein komplexe Anordnung von Zahnrädern besorgte das Rechengeschäft.

Das Bild rechts zeigt eine Maschiene, wie sie bis in 1970er Jahre noch in Banken beim Devisentausch eingesetzt wurde, um auch mit mehrere Kommastellen korrekt ausrechnen zu können, welchen Betrag der fremden Währung der Kunde erhalten sollte.
Diese Rechenmaschiene hat unser ehemaliger Kollege Dieter Maier dankenswerter Weise zur Museumssammlung beigesteuert.

In "grauer Medienvorzeit" gab es die Laterna magica um Bilder vergrößert zu projizieren. Eine solche haben wir leider nicht in unserer Sammlung. Aber fast so alt mutet unser Epidiaskop auf dem linken Bild an. Man konnte eine einzelnes Blatt oder auch eine Buchseite in die Seitenaufnahme unter dem Gerät einlegen und mit einem Hebel diese Seite in eine definierte Position bringen. Eine starke Lichtquelle bestrahlte diese Seite und das reflektierte Bild wurde über eine Projektionslinse vergrößert auf einer Wandfläche abgebildet.

Auf dem rechten Bild erkennt man die heruntergelassene Seitenaufnahme. Die Auflagefläche ist quadratisch - ein DIN-Format war damals offensichtlich noch kein Thema.
Für das Projektionsproblem, das man früher mit diesem riesigen Gerät zu lösen versuchte, hat man heute eine handliche Webcam und einen Beamer. Wenn der Beamer nicht permanent installiert ist, bedeutet es auch heute noch einen ziemlichen Aufwand, Buchseiten zu projiziern.
Wegen der starken Lichtquelle war auch ein besonders großes Netzgerät zur Energieversorgung erforderlich. Man erkennt es auf dem Bild oben links hinter dem Epidiaskop.
Der Hebel, mit dem die Seite in die richtige Position gebracht wurde, ist der linke im oberen Bild. Der Hebel, den man im rechten Bild sieht hat eine andere Bewandtnis.

Das linke Bild zeigt die Vorderseite des Epidiaskops und macht deutlich, dass sich vorne zwei Linsensysteme befinden. Das obere, größere System ist auf dem Bild mit einer Klappe verschlossen, die auf dem Bild oben noch offen steht. Diese Öffnung gehört zum eigentlichen Episkop.
Das untere kleinere System diente zur Projektion von Diapositiven, kurz Dias. Der rechte Hebel, den man im Bild oben rechts erkennt, schaltete zwischen Seite und Dia um. Beim Diaeinsatz verschließt eine Klappe die große obere Linse und das Gerät gibt den Lichtweg durch die Dias frei.

Ob dieses Epidiaskop häufig eingesetzt wurde, kann man heute nicht mehr gut feststellen. Es hat sich aber die Schutzhülle gegen das Verstauben offensichtlich gut gehalten. (siehe Bild unten)

Auch früher wollte man sich im Unterricht nicht nur mit Standbildern zufrieden geben. So fand sich beim Aufräumen vor der Generalsanierung des MGM auch dieser 16mm Stummfilmprojektor - sogar noch mit intakter Lampe. Die "Antriebsriemen" bestanden aus Spiralfedern, die leider etwas angerostet sind. Vielleicht findet sich für die noch mal ein brauchbarer Ersatz. Schließlich haben wir auch noch eine ganze Reihe von zugehörigen Stummfilmen. Das Bild unten zeigt nur stellvertetend ein Beispiel.

Die erste Rechnergenration, mit der am MGM der Computerraum ausgestattet wurde, war der links abgebildete Apple 2e mit einem monochromen Monitor, der grüne Zeichen auf einen dunklen Hintergrund schrieb. Er war vor allem dazu eingerichtet, das elementare Programmieren in der Programmsprache Basic zu erlernen. Er war graphikfähig, was soviel bedeutete, dass es möglich war, die programmierten Rechenergebnisse nicht nur als Zahlenwerte darzustellen, sondern auch in Form von Funktionsschaubildern.
Auf dem Bild links läuft gerade ein Programm, das für einen beliebigen geographischen Ort die Positionen der Planeten in unserem Sonnensystem berechnet.

Dieser Rechner hatte noch keine Festplatte und es wurde auch nicht wirklich zwischen ROM und RAM-Speicher unterschieden. Es gab insgesamt 48 kB Gesamtspeicher und damit mussten sowohl das Betriebssystem wie die ausführbaren Programme zurecht kommen.
Die Diskettenlaufwerke waren - wie man auf dem rechten Bild sieht - recht große eigenständige Aggregate, die in der Rechnereinheit keinen Platz hatten, sondern extern über Kabelbänder angeschlossen wurden.
Der Apple 2e hatte bereits die Möglichkeit, seine Fähigkeiten ausbauen zu lassen, weil man zusätzliche Hardware auf Steckplatten einbauen konnte.

Die Programme wurden auf quadratischen Disketten (5 1/4 Zoll breit und hoch, also ca. 13 cm) abgespeichert und von Rechner auch eingelesen. Die Magnetspeicher dieser Disketten waren dünne runde Scheiben in einer Schutzhülle aus dünnem schwarzen Karton. Weil dieses Speichermedium keine starre und stabile, sondern eine flexible und biegsame Anordnung darstellte, wurde es als "floppy disk" oder auch kurz als "floppy" bezeichnet. Die offensichtlich von BASF favourisierte Bezeichnung "FlexyDisk" hat sich nicht durchgesetzt.
Die Speicherkapazität dieser floppy betrug 360 kB - also ein mehrfaches des Gesamtspeichers des Rechners. Deshalb erschien einem dies als "viel". Man konnte auch tatsächlich zahlreiche Programme auf einer solchen floppy speichern. Bei heutigen Rechnern würden die gleichen Programme deutlich mehr Speicherplatz "fressen", weil heute nicht mehr so platzsparend programmiert wird.

Als diese ersten Computer die Welt eroberten, hatte man das Thema "Drucken" wohl falsch eingeschätzt, denn an den Anschluss von Druckern war zunächst gar nicht gedacht. Die Überlegung war so, dass man meinte, wenn der Rechner einem das Rechner abnimmt, braucht man dafür schon keinen Stift und keine Zettel mehr. Eine Textverarbeitung, die diesen Namen verdiente, gab es auf diesen Rechnern eigentlich nicht. Man war noch weit davon entfernt, dass solche Rechner die Schreibmaschiene verdrängen konnten.
In dieser Zeit benötigte man den Drucker aber aus anderen Gründen. Die vom "user" selbsterstellten Programme wurden mit zunehmender Programmierfähigkeit des Users immer umfangreicher - und selbstverständlich enthielten solche Programme auch "bugs", also Programmierfehler. Für das "debugging" war es aber sehr hilfreich, wenn man einen Programmausdruck hatte, in dem man die Fehler besser sehen konnte, in die man handschriftliche Kommentare eintragen konnte, um in der nächsten Programmversion einen besseren Code umzusetzen.
Der Drucker (s. Bild rechts) zum Apple 2e war ein sogenannter Nadeldrucker. Er hatte ähnlich wie eine Schreibmaschiene ein Farbband, allerdings schlugen keine metallischen Buchstaben gegen das Farbband, sondern alle Buchstaben, Zahlen und sonstigen Symbole wurden aus einer Matrix von Nadeln zusammengesetzt. So war der Drucker auch in der Lage Grafiken aus einzelnen Punkten zusammenzusetzen.

Das linke Bild zeigt die "Legende" unter den Rechnern, den Commodore C64. Man sieht auf dem Bild links die Rechnereinheit mit eingebauter Tastatur im Vordergrund. Zwei Diskettenlaufwerke stehen auf den Nachfolgemodell C128 und darüber sieht man den Farbmonitor.
Der C64 hatte nur wenig mehr Speicherplatz als der Apple 2e, nämlich 64 kB. - Aber: Was dieser Rechner mit diesem Speicherplatz Anfang der 1980er Jahre ermöglichte, hat wirklich die Grundlage gelegt für den weltweiten Siegeszug des Computers im privaten Gebrauch. Es waren die Anfänge von Multimedia:
Da war zunächst die Farbgrafik, die Möglichkeit sogenannte "Sprites" zu programmieren, der TV-Ausgang, die zwei seriellen Schnittstellen, die den Anschluss von zwei Joysticks oder auch einer Maus ermöglichten. Weiterhin gab es einen Soundgenerator, natürlich eine Druckerschnittstelle, zusätzlich eine Schnittstelle für ein Modem und das als käufliche Option erhältliche GEOS Betriebssystem.
Sprites, Farbgrafik und Sound bildeten zusammen mit dem 1 MHz Prozessor die Grundlage farbige bewegte Bilder zu produzieren und mit Klängen zu unterlegen. Es wurden zahlreiche Spiele programmiert: Fantasy-, Baller-, Flipper-, Billard- und sonstige Spiele kamen auf den Markt. Der TV-Ausgang ermöglichte es, diese Spiele - wegen der zwei Joysticks auch als Partnerspiele - ins Wohnzimmer zu verlagern. Alles mit 64 kB!
Es gab - lange vorm Internet - andere Netze, wie Fidonet, BTX-Netz etc. Das Modem ermöglichte über den Telefonanschluss den Zugang zu solcher Kommunikation. Auch das mit 64 kB!
Die grafische Benutzeroberfläche, die das GEOS-Betriebssystem bereitstellte (Graphic Environment Organisation System) veränderte den Umgang mit dem Computer, der Mausklick steuerte die Bedienung der Diskettenlaufwerke und der Programme, bei denen sich jetzt auch die ersten, noch sehr einfachen Textverarbeitungen einfanden. Und immer noch mit 64 kB!

Natürlich waren die genannten Fähigkeiten des C64 nicht der Grund, warum ein solcher Rechner für die Chemie-Sammlung angeschafft wurde. Das Bild zeigt ein Zusatzgerät, das an der seriellen Schnittstelle angschlossen werden konnte und mit dem man beliebige Messwerte erfassen konnte. Voraussetzung war nur, dass man in dem beabsichtigten Experiment die gesuchte Messgröße als elektrische Spannung abgreifen konnte. Das war aber bei den allermeisten Versuchen möglich - oder es wurde wegen der Möglichkeiten des C64 eben möglich gemacht.
In den 1990er Jahren gehörte der Umgang mit diesem Messwerterfassungssystem zum Standard im naturwissenschaftlichen Praktikum und der Ausdruck der aufgenommenen Messwertegrafik gehörte ins Praktikumsprotokoll.
Eine interessante Entwicklung gab es bei den FloppyDisks: Die Magnetscheiben waren von ihrem Produktionsverfahren her auf beiden Seiten magnetisch, jedoch wurden sie von den normalen Diskettenlaufwerken nur auf einer Seite ausgelesen und beschrieben. Mit einer gewissen kleinen Manipulation konnte man jedoch auch die andere Seite Nutzen, wenn man die Disketten "falsch herum" einlegte. Commodore entwickelte aber bald ein Diskettenlaufwerk, das die Floppys ohne Umdrehen auf beiden Seiten lesen und beschreiben konnte. So vergößerte sich die Speicherkapazität auf 720 kB.

Bei der nächsten Ausstattungsgeneration wurde der Computerraum des MGM mit einem Klassensatz des "EuroPC" der Firma Schneider bestückt.
Der Rechner hatte immer noch keine Festplatte, aber bereits ein 2,5 Zoll Diskettenlaufwerk und einen 8088 Prozessor mit 9,5 MHz Taktfrequenz. Die entsprechenden Disketten hatten jetzt eine Speicherkapazität von 1,44 MB.
Wenn er im Computerraum zwar standardmäßig mit monochromen Monitoren aufgestellt wurde, so war er aber doch zu farbigen Darstellungen (am Lehrerrechner) unter verbesserter Auflösung mit 640x200 Pixel mit 16 Farben fähig. Für die Textverarbeitung waren damit auch 80 Zeichen pro Zeile darstellbar.
Zum Programmieren konnte man jetzt nicht nur auf Basic-Interpreter sondern auch auf Pascal-Compiler zugreifen. Für den Informatikunterricht bedeutete dies den Übergang zur strukturierten, objektorientierten Programmierung.

Mit Windows 95 begann die Rechner-Neuzeit! Die grafische Benutzeroberfläche war inzwischen eine Selbstverständlichkeit. Aber die Anschaffungskosten neuer Rechner war für manche naturwissenschaftliche Sammlung schon ein Problem. Keine andere Anschaffung in vergleichbarer Preisklasse im Vermögenshaushalt hatte eine so kurze "Halbwertzeit" wie diese Computer.
Unser Glück war, dass darunter natürlich auch Industrie und Gewerbe in der näheren Umgebung zu leiden hatten. Wir gingen "betteln" und waren dabei auch erfolgreich. Wenn sie alte Rechner an uns abtraten, sparten Industrie und Gewerbe die Entsorgungskosten alter Rechner und wir die Anschaffungskosten. Diese Spenden waren zwar nie das neueste Modell, aber auch mit den Vorläufermodellen konnten wir im schulischen Bereich doch ganz gut leben.
Das Bild rechts zeigt eine Spende des Reisebüros Wagener. Ein 486 Prozessor, mit 500MB Festplatte, 2,5 Zoll Diskettenlaufwerk und bereits einem CD-Laufwerk.