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Das Handbuch

Alles Wichtige auf dieser Welt

Im Nachlaß meines Vaters, der zeitlebens Amateurfunker war, finde ich zwei in Kunststoff eingeschlagene Handbücher. Es sind „Tube Handbooks“, ein Verzeichnis von Elektronenröhren, bemerkenswerterweise von einem holländischen Verlag. Und dann erinnere ich mich: vor vielen Jahren hatte ich als Kind im Funkraum meines Vaters gesessen und mir seine rätselhaften elektronischen Geräte angeschaut, deren Namen er mir vorsagte („Receiver“, „Endstufe“, „Meßsender“, „Antennenverstärker“). Wenn mir die mysteriösen Geräte langweilig wurden (das dauerte nicht lange), stöberte ich in den dort herumstehenden Büchern weiter, die allerdings ähnlich rätselhaft waren. Wohl am seltsamsten und unverständlichsten waren die beiden Tube Handbooks. Ich hatte nicht die geringste Ahnung, was da eigentlich abgebildet war, und warum. Ich fragte meinen Vater, was das für Abbildungen wären. „Röhren“, antwortete mein Vater.

Heute, Jahrzehnte später, bin ich viel älter und blättere durch die Tube Handbooks, die mittlerweile in meinem Regal stehen. Noch immer habe ich nicht die geringste Ahnung, was da eigentlich abgebildet ist, und warum. Ja, Röhren.

Holländisches Röhrenbuch („Buizenboek“) von 1961

Lichtenberg sagte einmal, alles Wichtige auf dieser Welt geschehe durch Röhren, Beweis seien die Schreibfeder, das Zeugungsglied und das Schießgewehr. Von der Elektronenröhre wußte Lichtenberg noch nichts, und ich wußte auch nichts mehr davon, ich hatte das mal in Physik gelernt, das ist aber so lange her, da kostete die Kugel Eis noch 30 Pfennig. Also, die Elektronenröhre ist ein aktives elektrisches Bauelement. Aktiv heißt, es macht Sachen. Die Sachen, die es macht, sind die Erzeugung, Gleichrichtung, Verstärkung oder Modulation elektrischer Signale. Also wichtig: Röhren machen unterschiedliche Dinge, für die man allerdings unterschiedliche Röhren benötigt. Röhren sind also nicht turingvollständig, aber, sehr wichtig, das gilt erst einmal nur für die einzelne Röhre. Schaltet man mehrere Tausend Röhren zusammen, kann man daraus eine digitale Rechenmaschine bauen – und tatsächlich, die britische COLOSSUS, der Rechner, mit dem die Enigma-Verschlüsselung decodiert wurde, war ein Röhrencomputer. Zwar war Konrad Zuse knapp schneller, doch die Z3 nutzte Relais statt Röhren und war deshalb viel langsamer. Die Röhrencomputer waren schnell, smart und crispy. Die ollen Zuse-Computer waren lahm, laut und hatten noch nicht mal Bluetooth. Für die Vacuum Tube Computer nutzte man die Eigenschaft von Röhren, binäre An-Aus-Zustände zu haben (und zwar zeitübergreifend, also speichernd) und setzte daraus Flipflop-Schaltungen mit einer 5-Bit-Codierung zusammen. Ja, sehr viele Röhren, denn jedes verdammte Bit ist eine einzelne Röhre.

Links die vertrackte ECH81, rechts die deutlich einfachere EC92

Und wie funktionieren technisch diese Dinger? Ganz einfach erklärt: aus einer Glühwendel, der Kathode, treten im Vakuum der Röhre Elektronen aus und laufen zum Auffangblech, der Anode. Diese primitivste Form der Röhre nennt man Diode, sie dient zum Gleichrichten des stets die Polung verändernden Wechselstroms, da die Röhre nur in eine Richtung Strom transportiert. Wird ein (ansteuerbares) Gitter zwischen Kathode und Anode gelegt, spricht man von einer Triode, und damit lassen sich dann auch Ströme und Signale verstärken, indem man die Gitterspannung manipuliert. Dazu gibt es dann noch Tetroden, Pentoden, Heptoden etc. etc. mit jeweils unterschiedlich verbauten Gittern und Funktionen. In Blockzeichnungen (wie dem Tube Handbook), stehen sich Anode und Kathode gegenüber, in aller Regel ist aber auch die Kathode eine Röhre, umschlossen von der Anodenröhre (Röhren in Röhren sozusagen). Die Kathodenstrahlröhre – das ist die Bildröhre, funktioniert prinzipiell ähnlich, nur dass die Elektronen hier über die Anode hinausfliegen, auf Glas treffen und dort Germany’s Next Topmodel vortanzen. Ja, und das ist nicht nur wichtig für TV, sondern natürlich auch für viele Generationen von Computern, und für viele andere Anwendungen wie das Radar (und damit für den Flugverkehr). Bildröhren machen die Sachen sichtbar, die nicht da sind. Und nie war eine Bezeichnung „Fernsehen“ glücklicher, als für die Erfindung der Television. Nicht zu vergessen ist eine Röhre, die uns vielleicht schon mal das Leben rettete, oder das unserer Eltern (was auf das Gleiche herauskommt): die Röntgenröhre.

Telefunken ECH 81 (Detail)

Wie Friedrich Kittler in einem famosen Aufsatz (Friedrich Kittler, Rock Musik – ein Mißbrauch von Heeresgerät) schon 1991 beschrieb, beruhen die wesentlichen Techniken zur Erzeugung von Rockmusik auf rüstungstechnische Erfindungen des Zweiten Weltkriegs (Bandgeräte, Stereo, HiFi, Synthesizer). Dies gilt vor allem auch für die Entwicklung leistungsfähiger Verstärkerröhren. Erinnern wir uns uns: die Jazzmusik war nicht nur zufällig die bevorzugte Populärmusik der ersten Jahrhunderthälfte, sondern der klassische Jazz ist selbstlaut, das heisst: laut auch ohne jede Verstärkertechnik. Zwei Trompeten und zwei Saxophone sind laut, auch ohne Röhren. Und eine Big Band, wie zum Beispiel das Orchester von Count Basie mit insgesamt 15 Bläsern ist laut genug, um einen ganzen Saal zur jazzen. Rockmusik kann das nicht. Die Elektrogitarre, das Rockmusikinstrument schlechthin, muss verstärkt werden, um mehr als 10m weit hörbar zu sein. Und zwar mit einem Röhrenverstärker. Ohne Röhre kein Bill Haley, kein Elvis, keine Beatles, kein Pink Floyd, keine Sex Pistols. Alles Wichtige auf dieser Welt geschieht durch Röhren.

Bemerkenswert ist es, wie leise die röhrenlose Welt gewesen sein muss: es gibt weder die Möglichkeit einer Verstärkung von Geräuschen, und es gibt ebenfalls keine Technik für ihr Senden oder Empfangen. Was klingt und laut ist, das muss man selbst machen, und vor Ort machen. Nicht der elektrische Lautsprecher ist die zentrale Lautstärketechnologie, sondern die elektronische Röhre. Man kann das gar nicht überschätzen. Bis dahin werden Medien gelesen oder angeschaut, alle Medien sind visuelle Medien, bis sich im letzten Jahrhundert dann endlich die auralen Medien entwickeln, mit zwei technischen Grundlagen: die Verstärkerröhren für die Amplifizierung, und die Senderöhre für die Übertragung von Rundfunksendern zu Rundfunkempfängern. Diese teleakustischen Ereignisse sind zunächst „live“ (ein Begriff, der sich erst später etablieren kann, denn zunächst ist alles live, das ganze Leben), weil die Aufzeichnungstechnik zunächst noch sehr hinterherhinkt. Das Orchester, der Sänger, die Sprecher, die Schauspieler sitzen also „live“ vor einem Mikrofon, das in einem Mikrofonvorverstärker eingesteckt ist, in dem sich übrigens Röhren befinden. In UK blieb das übrigens noch länger so, weil die Musikergewerkschaft und die britische GEMA Beschränkunden der sogenannten „needle time“ durchgesetzt hatten, und so konnte die komplette BBC noch 1967 nur maximal fünf Stunden aufgezeichnete Musik pro Tag spielen, alles andere wurde „live“ vor Röhrengeräten aufgeführt.

Was in der ECH81 so alles los ist. (Quelle: Tube and Transistor Handbook, 8th Edition, Bussum (NL) 1961)

Die hier abgebildete ECH81 ist übrigens eine Rundfunkröhre. Sie enthält gleich zwei Verröhrungen: links in der Abbildung eine Heptode mit fünf Gittern, rechts eine Triode mit einem Gitter. Diese dient als Oszillator, jene als Mischer (Interessierte mögen Superhet-Empfänger nachschlagen). Diese Röhre war praktisch in jedem Radio bis 1965 verbaut. „E“ ist eine Kennung für die Heizungsart (6,3V), C bedeutet Triode und H bedeutet Heptode. Die Nummer 81 bedeutet, dass sie einen Noval-Sockel mit 9 Pins hatte. Die anderen hier angezeigten Daten sind – äh, auch irgendwie wichtig.

Anfang der Sechzigerjahre ist das der Sachstand: Alles Wichtige auf dieser Welt geschieht durch Röhren. Radio, Verstärker, Popmusik, Radar, Flugverkehr, TV, Monitore, Computer. Ganz zu schweigen vom Lichtenbergschen Schreiben, Kriegführen und Sexhaben. Dann wurde alles anders. Die Erfindung des viel billigeren Transistors direkt nach dem Zweiten Weltkrieg machte die Elektronenröhre schleichend überflüssig. Das erste Transistorradio stellte eine deutsche Firma, Intermetall, 1952 auf der Düsseldorfer Funkausstellung vor. Die Restelektronen dieser Firma sind seit Dezember 2015 im japanischen Konzern TDK aufgegangen, den wir ja alle noch von den Compact- und Videocassetten kennen(ebenfalls verglühte Technologien). Es dauerte noch bis Mitte der 60er Jahre, dann war es vorbei für die Röhre. Transistoren waren billiger, kleiner, zuverlässiger.

Ein Ikonoskop, für lange Zeit das Aufnahmemodul in einer TV-Kamera. Es ist eine Röhre. (Quelle: K. Kipfer, Das Fernsehen, 1938)

Nur die Bildröhre war deutlich zäher, wie ihr alle wißt. Denn die Entwicklung von der Röhre über den Transistor zum Chip beruht ausschließlich auf Miniaturisierung – die kleinen Dinger sollen 1/0-Zustände absondern, und für ihre logisch-technische Verwendung ist es erstmal egal, wie groß sie sind – im Gegenteil, kleiner ist besser. Bei der Bildröhre ist es komplizierter. Der Bildschirm soll ja gerade nicht nicht miniaturisiert werden. Die Entwicklung von der Bildröhre zum Flachbildschirm war schließlich so langwierig, weil man einfach nicht die Herstellungstechnologie der Miniaturisierung in den Griff bekam. Ironischerweise bestehen heute die Bildpunkte auf einem TFT-Display aus – Transistoren. TFT heißt „thin film transistor“. Ein 4k-Monitor hat davon ca. 30 Mio. Stück. Zum Beispiel für 349 Euro beim Mediamarkt. Und so haben die Transistoren ein zweites Mal gewonnen. Transistor 2, Röhre 0.

Aus Röhren wurden Transistoren, Chips, TFTs. Und auch für die anderen Lichtenbergschen Röhren sieht es nicht besonders gut aus. Die Schreibfeder ist zu einer Tastatur geworden. Die Schießgewehre wurden Tomahawk-Marschflugkörper. Und selbst das Zeugungsrohr kann durch künstliche Befruchtung ersetzt werden. Die Welt kann offenbar ganz gut auch ohne Röhren auskommen. Es sind allenfalls Mikrowellenherde und Röntgengeräte, die sich sich noch tapfer gegen die Entröhrung der Welt stemmen. Stellt euch das jetzt mal ganz plastisch vor: vor fünfzig Jahren, im Technologieolymp, da war der Röhrengott noch der Beherrscher der sichtbaren und hörbaren Welt. Und heute? Er ist zuständig für Warmmachen von Fertiggerichten und Röntgenbilder des Ellenbogens von Oma Krause. Was für ein Abstieg!

Von alledem ahnte ich nichts als kleiner Junge, damals im Funkraum meines Vaters, als ich im holländischen Tube Handbook herumblätterte. Immerhin begriff ich, dass die Illustrationen nur Repräsentationen vom technischen Aufbau der Röhre war. So ähnlich wie eine Landkarte, auf der Berge auch nicht hoch waren, sondern braun, und Wasser nicht nass, sondern blau. Ich hatte aber weiterhin keine Ahnung, wofür diese Röhren gut waren. Sie sahen ein wenig aus wie Glühbirnen, aber sie leuchteten nur sehr schwach, was ich gut sehen konnte, wenn mein Vater eine Operation am offenen Funkgerät durchführte. Und wieso sollten sie überhaupt im Innern eines Geräts leuchten? Die offenen Geräte summten oft, sehr leise, kaum vernehmbar, ein tiefer, fast beruhigender Ton. Ich stellte mir dann vor, den Summton würden die Röhren machen, und nur wegen dieses tiefen Summens, da würde das Gerät dann funktionieren, und deshalb gab es die Röhren.

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