von Hubert Weikert
Ein kleines Team ehrenamtlicher Mitarbeiter stellte sich der Herausforderung, eine vollständig funktionierende ENIGMA Verschlüsselungsmaschine zu bauen. Keine leichte Aufgabe, mit vielen Hindernissen, aber tollem Ergebnis: Für Workshops und Vorführungen mit den Besuchern besitzt das Museum nun eine funktionell vollwertige ENIGMA.
Kennen Sie den Bereich Kryptologie in der Ausstellung Bild-Schrift-Codes des Deutschen Museums? Dort sind, neben vielen anderen interessanten Exponaten, auch mehrere originale ENIGMA Verschlüsselungsmaschinen zu besichtigen.
Zur Veranschaulichung der Funktion der ENIGMA können Besuchende in dieser Ausstellung an einem vereinfachten Anschaungsmodell mit sechs Buchstaben selbst die Geheimnisse solch einer Maschine praktisch erforschen.
Es gab jedoch eine große Leerstelle: eine vollwertige ENIGMA mit allen Funktionen und mit allen 26 Buchstaben des Alphabets, die bei Führungen und Workshops vorgeführt und angefasst werden konnte. Um zum Beispiel beliebige Texte zu verschlüsseln, oder auch um authentische ENIGMA Funksprüche zu entschlüsseln. Die original ENIGMA Maschinen können dafür aus alters- und konservatorischen Gründen nicht verwendet werden.
Hier könnte man zum Beispiel verfügbare elektronische Nachbauten verwenden oder auch Simulationen der ENIGMA, z.B. auf einem Tablet-Computer.
Mit keiner dieser Varianten läßt sich aber die tatsächliche Bedienung, die mechanische Arbeitsweise und das Gefühl des Tastendrückens mit einer originalen Maschine nachvollziehen. Ideal wäre ein voll funktionsfähiger Nachbau einer mechanischen ENIGMA im Maßstab 1:1. Dieser sollte auch viel preiswerter sein als für fünfstellige Beträge angebotene detailtreue vollwertige Repliken, welche zudem mit langen Lieferzeiten verbunden sind.
Im Sommer 2022 präsentierte Prof. Simon Wiest von der Hochschule der Medien in Stuttgart eine sehr ausführliche Anleitung zum Bau einer mechanisch und elektrisch voll funktionierenden ENIGMA aus 3D-gedruckten Kunststoffteilen und Komponenten aus dem Baumarkt und dem Elektronikhandel. Diese Anleitung zum Bau einer ENIGMA R.D.E. ist das Ergebnis eines seit 2017/2018 laufenden Projektes an der Hochschule; über die Jahre beteiligten sich daran insgesamt knapp 75 Studierenden.
Diese kostenlose Anleitung, der Bedarf des Museums und die gefühlte Machbarkeit solch eines Vorhabens motivierte uns, ein kleines Team des Ehrenamtlichen Technischen Service (ETS) des Deutschen Museums, sich der Aufgabe des Zusammenbaus einer ENIGMA für das Museum zu stellen.
Unzählige Fragen mussten vorab geklärt werden. Der Namenszusatz des Stuttgarter Projektes, Runterladen, Drucken, Einschalten (R.D.E.) suggeriert einen problemlosen Nachbau. Doch reichte uns schon das Studium der über 60 Seiten langen Anleitung, um tief Luft zu holen, aus Respekt vor dem vor uns stehenden Vorhaben. Am dringlichsten war zu entscheiden, wie wir die vielen 3D-gedruckten Teile der Maschine herstellen. Selber drucken? Einen 3D-Drucker kaufen? Welchen? Wer hat damit ausreichend Erfahrung?
Als wir von der Firma EOS ein großzügiges Angebot zum Druck aller Teile auf einem industriellen 3D-Drucker erhalten haben, waren diese Fragen, zu unserer Freude, obsolet. Der 3D-Druck wurde im Selektiven Lasersinterverfahren (SLS) aus Polyamid-Pulver durchgeführt.
Ein spannender Moment folgte im Herbst 2023, als alle 3D-gedruckten Teile an das Deutsche Museum geliefert wurden. Nach einigen weiteren Vorarbeiten und Versuchen wurde dann ab Frühjahr 2024 in der ETS-Werkstatt im Bibliotheksbau des Museums mit dem Bau der Maschine begonnen.
Damals ahnten wir noch nicht, welch ein holpriger Weg wirklich noch vor uns lag.
Die meisten Probleme verursachte die Verwendung von Polyamid (PA, auch als Nylon bekannt) anstatt von PLA (Polyactid, das häufigste Standard-Material für 3D-Druck). PA hat andere mechanische Eigenschaften als PLA. Dies wirkte sich z.B. bei den Betätigungshebeln zum Fortschalten der Rotoren drastisch aus: die Rotoren wurden nicht immer richtig weitergedreht. Die Suche nach der Ursache dieses Fehlers kostete viel Zeit, wir vermuteten zuerst einen Fehler im Zusammenbau. Es stellte sich aber heraus, dass die Ursache des Problems bei dem bei uns verwendeten anderen Kunststoff zu suchen war. PA ist zäher als PLA, die Biegesteifigkeit von PLA ist aber größer als von PA. Die Wippe innerhalb der Maschine, welche den Tastendruck zum Fortschalten der Rotoren weitergibt, hat sich in der PA-Version zu sehr durchgebogen. Daher konnten die Rotoren nicht weitertransportiert werden. Durch Änderungen am Lager der Wippe und an den Lagern der Fortschalthebel konnte das richtige Weiterschalten der Rotoren dauerhaft sichergestellt werden.
Auf der Suche nach Kontaktproblemen mit dem selbstgebauten Kontakttester Bild: Hubert Weikert | Hubert Weikert
Einfädeln der 26 Tastenstössel mit Hilfe einer dafür entworfenen Vorrichtung. Bild: Hubert Weikert | Hubert Weikert
Eine weitere aufwendige Problemstelle - mit mehreren Lösungsversuchen - war die Herstellung von perfekt funktionierenden und passenden Kontaktstiften an den Rotoren. Die Stifte dienen der Übertragung des elektrischen Stromes von einem zum nächsten Rotor. Außerdem werden sie bei jedem Tastendruck weiter zur nächsten Position zu einem neuen Kontakt bewegt. Der Strom von der Batterie bis zur Anzeigelampe geht bei der ENIGMA über 14 Kontakte, davon sind acht der Kontakte die Kontaktstifte an den Rotoren. Wir hatten hier an verschiedenen Stellen Wackelkontakte, die Lämpchen leuchteten entweder gar nicht auf oder sie flackerten nur bei Erschütterungen. Um diese Fehler besser einkreisen zu können, haben wir uns einen elektronischen Kontakttester gebaut. Mit diesem konnten wir den Zustand aller 26 Leitungen gleichzeitig sehen, nicht nur den von einer Leitung beim Drücken einer Taste. Zum Schluss hat ein Kollege nochmals die Mühe auf sich genommen und jeden der 156 Kontaktstifte einzeln mit Tassenfräser, Schleifscheibe und Polierscheibe in eine sowohl mechanisch als auch elektrisch perfekte Form gebracht. Seitdem funktionieren die Kontakte an den Rotoren perfekt!
Auf dem Weg zur fertigen ENIGMA gab es noch etliche weitere Stolperstellen. Bei der Beschriftung der Rotorringe fransten die Ziffern durch den Kapillareffekt des PA-Druckpulvers sehr stark aus. Erst eine Lack-Versiegelung der saugenden Oberfläche vor der Beschriftung half uns das Problem zu lösen. Das “auf einmal” notwendige Einfädeln von 26 kippelnden Tastenstößeln in das Tastaturbrett wollte nie richtig gelingen. Bis unser Mechanik-Zauberer eine kreative Lösung fand, um alle Stößel in Reih und Glied zum Einfädeln zu fixieren.
Endlich kam der Tag: Die Maschine stand fertig und funktionsfähig vor uns. Zuerst ist man da etwas ungläubig, sucht noch nach Fehlern. Aber es funktionierte wirklich alles!
Wir haben es geschafft!
Noch rechtzeitig vor der 100-Jahr Feier des Deutschen Museums hat die Schreinerei der hauseigenen Werkstätten für diese ENIGMA ein wunderschönes und perfekt passendes Holzgehäuse hergestellt. Dieses Gehäuse wurde weitestgehend dem Originalgehäuse der ENIGMA nachempfunden, einschließlich des historisch korrekten Schlosses.
Bei der 100-Jahr Feier wurde dieser ENIGMA-Nachbau den Besuchenden erstmals vorgeführt, und auch in Knobelaufgaben des Geheimen Rätselkabinetts eingebunden. Bei der langen Nacht der Museen 2025 in München konnten die Besucher ebenfalls unsere ENIGMA bedienen, das Innenleben begutachten, und Knobelaufgaben lösen.
Seit dem Frühjahr 2026 wird diese nachgebaute und voll funktionsfähige ENIGMA-Maschine bei Führungen in der Kryptographie Abteilung eingesetzt.
Unsere 3D-gedruckte Maschine ist nun Druckreif, bereit für viele Einsätze bei Vorführungen und Workshops.
