IT und KI

Mit der Informationstechnik bin ich erstmals während meiner Diplomarbeit tiefer in Berührung gekommen. Im Sommersemester 1975 habe ich am Institut für elektrische Maschinen des Fachbereichs Elektrotechnik der TU Berlin ein Thema angenommen, das nichts mit Informatik zu tun hatte: die Berechnung des Betriebsverhaltens der untersynchronen Stromrichterkaskade im dritten und vierten Quadranten.

Der Rechner war dabei Werkzeug, nicht Gegenstand. Genau deshalb hat er so nachhaltig gewirkt.

Worum es in der Arbeit ging

Ein Drehstrommotor mit Schleifringläufer hängt am Netz. Dreht er langsamer als das Drehfeld, entsteht Schlupf — und im Läufer eine Spannung, deren Frequenz mit dem Schlupf wächst. Bei der klassischen Lösung wird die dabei frei werdende Schlupfleistung in Anlasswiderständen in Wärme verwandelt. Sie ist verloren.

Die Kaskade macht etwas anderes. Sie führt die Läuferspannung über einen Gleichrichter in einen Gleichstromzwischenkreis, von dort über einen netzgeführten Thyristor-Wechselrichter und einen Transformator zurück ins Netz. Die Schlupfleistung wird nicht verheizt, sondern zurückgespeist.

Die Drehzahl stellt man über den Zündverzögerungswinkel des Wechselrichters ein: Er bestimmt, wie viel Gegenspannung der Zwischenkreis sieht — und damit den Schlupf. Weil die Drehzahl dabei immer unterhalb der Synchrondrehzahl bleibt, heißt das Verfahren untersynchron.

Der große Vorteil liegt in der Baugröße. Der Umrichter muss nur die Schlupfleistung verkraften, nicht die volle Motorleistung. Wer einen Motor nur zwischen hundert und siebzig Prozent Drehzahl regeln muss — große Pumpen, Lüfter, Kesselspeisepumpen —, kommt mit einem Umrichter von einem Bruchteil der Größe aus. Das war in den siebziger Jahren ein sehr handfestes Kostenargument.

Seite 17: oben das Schaltbild der umschaltbaren Kaskade im oberen Drehzahlbereich — links der Motor, dahinter Gleichrichter, Zwischenkreis, Wechselrichter und der Transformator zurück ins Netz. Darunter die Betriebskennlinie mit den Gleichspannungen und Gleichströmen über der Drehzahl, für Parallel- und für Serienbetrieb der Wechselrichter.

Bei größeren Stellbereichen arbeitet man mit einer umschaltbaren Kaskade: Zwei Wechselrichter lassen sich parallel oder in Serie betreiben. Damit deckt man den oberen und den unteren Drehzahlbereich ab, ohne die Bauteile für den ungünstigsten Fall auslegen zu müssen.

Der Preis dafür steht auf Seite 49 meiner Arbeit: Die Kaskade entnimmt dem Netz bei gleicher Wirkleistung infolge der Kommutierung eine höhere Blindleistung.

Die vier Quadranten ergeben sich aus den Vorzeichen von Drehzahl und Drehmoment — Antreiben und Bremsen, in beiden Drehrichtungen. Der gewöhnliche Motorbetrieb ist nur einer davon, und für ihn gab es das bekannte Kreisdiagramm. Meine Arbeit sollte das Verhalten in zwei der übrigen Bereiche beschreiben.

Wie gerechnet wurde

Dafür waren zahlreiche Integrale zu lösen. Nicht eines oder zwei, sondern eine ganze Kette, für jeden Arbeitsbereich neu.

Seite 49: der Ansatz für den Effektivwert der Blindkomponente. Die Schreibmaschine konnte keine Integrale — die Zeichen und ihre Grenzen sind mit der Hand eingetragen.

Aus diesem Ansatz ergaben sich die beiden Funktionen, die die ganze Arbeit tragen: die Überlappungsfunktion und die Steuerfunktion, beide abhängig vom Zündverzögerungswinkel und vom Überlappungswinkel. Mit Papier und Rechenschieber war daraus keine Kurvenschar zu gewinnen.

Algol, sechs Programme und der Lochstreifen

Also habe ich gerechnet, was zu rechnen war — in Algol, verteilt auf sechs Programme für die verschiedenen Arbeitsbereiche. Jedes lieferte eine andere Schar von Kurven.

Seite 90: Programm 6. Der Kommentar im Quelltext nennt die Aufgabe — „Wirk- und Blindkomponenten des Grundschwingungsstromes im zweiten Arbeitsbereich bei verschiedenen Zuendverzoegerungswinkeln in Abhaengigkeit der Guete G“.

Wer genau hinsieht, findet in diesem Kommentar das schönste Detail der ganzen Seite: Zuendverzoegerungswinkeln. Abhaengigkeit. Guete. Keine Umlaute. Das ist kein Tippfehler — der Zeichensatz kannte sie schlicht nicht.

Eingegeben wurde über Lochstreifen. Jede Zeile Programm wurde gestanzt, das Band abgegeben, und dann wartete man. Ein einziger Fehler im Streifen bedeutete: neu stanzen, neu abgeben, neu warten. Man hat sich die Schleifen und Bedingungen vorher sehr genau überlegt, weil jeder Irrtum einen ganzen Durchgang kostete.

Von 1975 bis heute

Fünfzig Jahre später sitze ich am Frühstückstisch und sage einem Programm in normalen Sätzen, was ich von ihm möchte. Kein Stanzen, kein Warten, keine Deklaration von Feldern und Variablen. Die Antwort kommt, während ich noch den Kaffee eingieße.

Was sich dabei nicht geändert hat: Man muss immer noch verstehen, was herauskommt. Ein falsch gestanzter Lochstreifen lieferte damals Zahlen, die vollkommen plausibel aussahen und trotzdem falsch waren. Eine Künstliche Intelligenz tut heute dasselbe — nur schneller, und in wohlgesetzten Sätzen. Wer nachrechnen kann, ist im Vorteil. Das war 1975 so und ist es geblieben.

Deshalb beschäftige ich mich mit der KI heute nicht als Zuschauer, sondern als jemand, der wissen will, wie sie arbeitet. Was ich dabei lerne, sammle ich auf meinem Ratgeberportal für Großeltern: Künstliche Intelligenz für Senioren.

Wissen und Erfahrungen weitergeben

Ein Verein lebt von dem, was seine Mitglieder einbringen. Meine Frau und ich sind Mitglied bei NEW GENERATION e. V. und nutzen die Angebote gern — beim Doppelkopf zum Beispiel sitzen wir regelmäßig am Tisch. Organisiert haben wir diese Runde nicht. Da sind wir die, die kommen und sich freuen, dass es sie gibt und alles so gut organisiert ist.

Irgendwann fragt man sich, was man selbst da zu tun kann. Bei mir ist es die Künstliche Intelligenz geworden — das Thema, von dem im Bekanntenkreis alle reden und mit dem kaum jemand etwas anfangen kann. Im Oktober und November halte ich dazu an drei Vormittagen eine Mitmach-Workshop ab.

Der ehrlichste Grund dafür ist ein eigennütziger. Wer etwas erklären soll, muss es verstanden haben. Man kann eine Sache benutzen, ohne zu wissen, wie sie arbeitet — aber sobald zwölf Leute im Raum sitzen und fragen, geht das nicht mehr. Seit ich den Workshop vorbereite, weiß ich über diese Programme deutlich mehr als vorher. Das war 1975 mit dem Lochstreifen nicht anders: Erklären zwingt zum Durchdringen.

Was damit praktisch gemeint ist, zeigt eine Geschichte, die sich kürzlich in meiner Familie zugetragen hat. Der Schlüssel war im Schloss abgebrochen, die Tür zu, und man stand davor. Statt den teuren Schlüsseldienst zu rufen, haben wir ein Foto vom Schloss gemacht und die KI gefragt, was sich tun lässt. Die Antwort kam prompt: nachsehen, wie tief die Spitze im Zylinder steckt — und ob sie sich mit einer Feile herausarbeiten lässt. Hat geklappt.

Die Ankündigung im Programmheft von NEW GENERATION e. V.

Aus dem Mitgliedermagazin NEW von NEW GENERATION e. V., Seite 9. Der Artikel erzählt unter anderem die Geschichte mit dem abgebrochenen Schlüssel.

Inhalt dieser Seite auf Richtigkeit überprüft am 21. September 2026.