Magie des Magneten

Ob magnetisierbare Bänder, Trommeln, Platten, Kerne, Karten oder Streifen: Magnete prägen die Speichertechnik. Schon 1898 erfand der dänische Ingenieur Valdemar Poulsen ein Gerät, das Sprache auf Draht festhielt. 1935 lief in Deutschland das erste Magnetophon. Nach dem 2. Weltkrieg erhielten Computer digitale Magnetspeicher. In den 1960er-Jahren entwickelte die Firma IBM Magnetkarten und solche mit Magnetstreifen.

Das Phänomen des Magnetismus, genauer des Ferromagnetismus ist seit der Antike bekannt. Im 1. Jahrhundert vor Christus schrieb der römische Dichter Lukrez über die griechische Region Magnesia; dort fand man eisenhaltige Mineralien, die sich gegenseitig anzogen. 1820 stieß der dänische Forscher Hans Christian Ørsted auf den Zusammenhang zwischen Magnetismus und Elektrizität.

Es war ein anderer Däne, der eine magnetische Speicherung analoger Informationen erfand. 1898 baute der Ingenieur Valdemar Poulsen in Kopenhagen sein Telegraphon. Es wandelte gesprochene Sprache in elektrische Spannungen um, die die Magnetisierung eines Drahtes änderten. Umgekehrt erzeugten die wechselnden magnetischen Feldstärken die ursprünglichen Schallwellen. Aus dem Jahr 1901 ist eine Aufnahme von Kaiser Franz Joseph erhalten – das älteste magnetische Tondokument.

Valdemar Poulsens Telegraphon (Foto: Bitman, bearbeitet von Xavax, CC BY-SA 2.5)

Ein Nachfolger des Telegraphons war das von der AEG entwickelte Magnetophon, das statt des Drahts ein Tonband nutzte. Prototypen liefen 1935 in Berlin, ab 1940 erschienen weitgehend rauschfreie Geräte. Nach dem Krieg verbreitete sich die Technik in alle Welt. In den 1950er Jahren wurde in den USA die Videoaufzeichnung mit Magnetbändern erfunden. Sie führte zum privaten Videorekorder, den wir bereits im Blog behandelten. Ab 1951 setzte die US-Firma Remington Rand metallische Speicherbänder bei ihren Univac-Computern ein.

Zur gleichen Zeit stellte in Boston der Computerpionier Jay Forrester den Großrechner Whirlwind fertig. Forrester perfektionierte den vom Ingenieur An Wang erfundenen Magnetkernspeicher. In diesem fassen kleine ferromagnetische Ringe je ein Bit. Das Geflecht mit den Ringen war jahrzehntelang die Standardtechnik für Arbeitsspeicher. 1956 stellte die Firma IBM den Magnetplattenspeicher vor. 1962 brachte sie die transportable Speicherplatte heraus. 1971 folgte die biegsame Floppy Disk.

Prototyp der IBM-Magnetstreifenkarte (Foto Computer History Museum)

Magnetisch funktionierten auch Speichertrommeln. Als Erfinder gilt Gustav Tauschek, der österreichische Pionier der Lochkartentechnik. Sein Patent stammt aus dem Jahr 1932. 1948 rotierte die Trommel des englischen Physikers Andrew Booth; ihr Durchmesser betrug 5 cm. Größere Speichertrommeln treffen wir in der erwähnten Univac und im ersten deutschen Elektronenrechner, der G1 von 1952. Eine Magnettrommel als Arbeitsspeicher besaßen ebenso die Zuse-Computer Z22 und Z23; sie wurden ab 1958 bzw. 1961 ausgeliefert.

Um 1960 kam ein anderes Speicherverfahren auf: die Magnetkontenkarte. Dabei wird auf einem Dokument aus dünner Pappe ein magnetisierbarer Streifen angebracht. Der kann mit geeigneten Büromaschinen beschrieben und gelesen werden. Frühe amerikanische Magnetkontenrechner waren die NCR 390 und die IBM 6400. In der Bundesrepublik entstand für solche Konten die Mittlere Datentechnik. Unser Eingangsbild zeigt den Buchungscomputer Nixdorf 820 mit Magnetkonten-Aufsatz – man beachte den dunklen Streifen links. Der Rechner war der erste Hit der 1968 Nixdorf Computer AG.

Karten der Magnetkarten-Schreibmaschine.

Die kleine Schwester der Magnetkontenkarte ist die Magnetstreifenkarte. Entwickelt wurde sie ab 1967 von einem Team der Firma IBM in Dayton im US-Bundesstaat New Jersey. Die ersten Karten kamen 1971 in Umlauf. Wie es heißt, ging die Technik auf einen Auftrag des Geheimdienstes CIA zurück. Eine zweite Anekdote betrifft das Befestigen des Magnetstreifens auf der Plastik-Unterlage. Forrest Parry, ein Mitarbeiter des IBM-Teams, suchte vergeblich nach einem Klebeverfahren. Seine Frau zeigte ihm, dass man den Streifen einfach per Bügeleisen aufschmelzen kann.

Daraus ergab sich dann das Herstellungsverfahren der Kunststoffkärtchen. Eine dritte Geschichte, die man gelegentlich liest, ist dagegen falsch. Es trifft nicht zu, dass Magnetstreifenkarten schon 1964 in der Londoner U-Bahn eingesetzt wurden. Die Engländer installierten einen automatischen Einlass in der Station Stamford Brook, er kontrollierte aber Tickets, die mit magnetischer Tinte bedruckt waren. Solche Zeichen in der typischen Schrift finden wir auch auf ganz normalen Bankschecks.

IBM-Schreibsystem MC/ST alias MK 72.

Unsere letzte IBM-Erfindung ist die Magnetkarte an sich und als solche. Die Firma führte sie 1969 im Bürosystem MC/ST ein. Das Kürzel steht für Magnetic Card/Selectric Typewriter: letzterer Ausdruck meint die bekannte Kugelkopfschreibmaschine. Das System kombinierte diese mit einem Schreib- und Lesegerät für die Magnetkarten, die so groß wie IBM-Lochkarten waren. Die gesamte Fläche ließ sich magnetisieren, eine Karte trug 50 Datenzeilen zu 100 Zeichen.

In der Bundesrepublik kostete die „Magnetkarten-Schreibmaschine MK 72“ 31.790 DM oder 725 DM Monatsmiete. Sie ist schon lange museumsreif; unsere beiden Fotos zeigen das System im Depot des HNF (Foto: Jan Braun, HNF). Dort schlummert auch der magische Roboter, ein Kinderspiel aus den 1950er-Jahren, abgebildet auf dem Foto unten. Er besaß künstliche Intelligenz und nutzte einen Magneten, um eine Position zu speichern. Die Technik sei nicht verraten, sie ist aber so genial, dass der alte Lukrez damit begeistert gespielt hätte.