In Großpolen, im Westen des Landes, ist seit Jahrzehnten ein Lokschuppen in Betrieb, den es sonst nirgendwo mehr auf der Welt gibt. Lokomotiven aus den 1940er- und 1950er-Jahren ziehen dort bis heute reguläre Personenzüge – nach einem regulären Fahrplan. Der Mechanismus, der das ermöglicht, ist ebenso einfach wie kostspielig: In den werkseigenen Werkstätten werden Ventile, Stopfbuchsen und Pleuelstangen gefertigt – kurz gesagt, Teile, die niemand mehr produziert.

Die Entscheidung, diese Kompetenz im eigenen Haus zu behalten, ist kurzfristig teurer als alles, was der Markt zu bieten hat. Sie rentiert sich erst dann, wenn sich herausstellt, dass es diese Teile auf dem Markt schlicht nicht mehr gibt. Dieselbe Logik – in völlig anderem Maßstab und in einer völlig anderen Branche – gilt für die Kontakte in Tastaturen von Retro-Computern.

Der ZX Spectrum, der am 23. April 1982 debütierte, funktioniert nach vierzig Jahren aus genau demselben Grund wie die Wolsztyner Dampflokomotiven. Jemand hat sich entschieden, für ihn Teile zu produzieren, die längst aus dem Markt verschwunden waren.

Der Kontakt ist ein wichtiges Konstruktionselement des Geräts

Ein Kontakt ist ein mechanisches elektrisches Element, das einen Stromkreis schließt oder öffnet. Auf diesem einen Detail baut die gesamte Kommunikation zwischen Nutzer und Maschine auf – von einer einzelnen Taste bis zur Reset-Taste und dem „Fire“-Knopf am Joystick.

In Computern der 1980er-Jahre tauchte der Kontakt in drei Zusammenhängen auf: unter jeder Taste einer Folientastatur, in jedem Richtungsschalter eines Joysticks und unter jedem Aktionsknopf. Versagte er an einer dieser Stellen, funktionierte das Gerät nicht mehr – es verlor zum Beispiel die Fähigkeit zur Dateneingabe oder zum Schießen im Spiel.

Ein guter Kontakt muss standardmäßig offen sein (Öffnerkontakt – Normally Open), den Stromkreis beim Drücken schließen, elektrisch nicht prellen, über Jahrzehnte hinweg nicht oxidieren, Millionen mechanischer Zyklen überstehen und seine Eigenschaften während des Betriebs nicht verändern. Das klingt nur im Katalog banal.

Drei Schulen der Kontakttechnik in Retro-Computern und -Konsolen

In Geräten aus den 1980er- und 1990er-Jahren wurden Kontakte nach drei völlig unterschiedlichen Konstruktionsprinzipien realisiert. Jede Schule hatte ihre eigene Wirtschaftlichkeit, ihre eigene Fertigungslogik und ihr charakteristisches Ausfallmuster.

Folien- und Membrankontakte – das Herz der Tastaturen von ZX Spectrum, Atari und Amstrad

Die Tastaturen des ZX Spectrum, des Sinclair QL, des Atari 65XE und 130XE sowie des Amstrad CPC 664 basieren auf einer einfachen Matrix aus Folienkontakten. Unter jeder Taste befindet sich eine Gummikuppe mit einer leitfähigen Schicht, die beim Drücken zwei Leiterbahnen auf einer Polyesterfolie verbindet. Die gesamte Tastaturschnittstelle besteht aus drei Folienschichten mit einer Gesamtdicke von einem Bruchteil eines Millimeters.

Dieser Kontakttyp war eine wirtschaftlich geniale Lösung. Eine einzige Siebdruckmatrize, eine einzige Polyesterfolie und ein einziger Produktionszyklus genügten, um eine komplette Heimcomputer-Tastatur zu fertigen. Allerdings altern die Leiterbahnen auf der Folie – sie reißen durch wiederholtes Biegen, oxidieren durch Feuchtigkeit, und die Grafitschicht unter den Kuppeln nutzt sich ab. Nach dreißig oder vierzig Jahren reagiert ein typischer ZX Spectrum oft nur noch auf die Hälfte der Tasten – die Leertaste funktioniert, das „Q“ nicht mehr.

Mikroschalter im Joystick – lauter, aber langlebiger

Ein klassischer Joystick mit Mikroschaltern klingt wie eine Schreibmaschine. Jede Bewegung und jeder Druck auf den „Fire“-Knopf erzeugt ein deutliches Klicken, was daran liegt, dass der Kontakt über einen Sprungmechanismus verfügt, der die Kontakte im Moment der Aktivierung schlagartig schließt. Der Cheetah Mach II und der Competition Pro von Dynamics arbeiten nach diesem Standard.

Mikroschalter sind lauter, aber langlebiger und präziser als Gummikontakte. Die Zyklenzahl liegt meist über einer Million, und die mechanischen Eigenschaften driften über die Zeit nicht ab. Ein Ausfall, wenn er auftritt, betrifft meist Verschmutzungen an den Metallblättchen im Inneren des Mikroschalters – und lässt sich durch Reinigung beheben. Der Kontakt selbst kehrt dann zu seinen ursprünglichen Eigenschaften zurück.

Leitgummi – ein polnischer Beitrag zur Langlebigkeit von Joysticks

Der Gummikontakt im Joystick war die Antwort auf ein reales Branchenproblem. Ende der 1980er-Jahre hielten standardmäßige Kontakte aus federndem Blech in einem intensiv genutzten Joystick nur ein bis zwei Monate. Das polnische Unternehmen PTH MATT griff damals auf eine Idee zurück, die aus ELWRO-Taschenrechnern bekannt war – einen Gummikontakt mit Grafitschicht, der Leiterbahnen auf einer Leiterplatte verbindet.

Die Haltbarkeit stieg um ein Vielfaches. Der Joystick MATT STT, entwickelt für Amiga-, Atari- und Commodore-Computer – darunter den Amiga 500, den Atari 130XE und den Commodore 64 – arbeitete nach diesem Standard. Er verfügt über keine Autofire-Funktion, das Feuern erfolgt also im Einzelschuss, und er lässt sich über das MATT-Interface an einen PC anschließen, sofern ein GamePort vorhanden ist. Der Gummikontakt hat niedrige Stückkosten und eine Lebensdauer, die sich in Jahren messen lässt. Als Nachteil erweist sich Gummistaub, der sich nach längerem Gebrauch auf der Kontaktfläche ansammelt und eine Reinigung erfordert.

Öffnerkontakt und Reset-Kontakt – was im Stromkreis entschieden wird

Unabhängig von der mechanischen Bauweise arbeitet jeder Kontakt in einem Retro-Computer in einem von zwei Modi. Am häufigsten ist der Schließerkontakt (NO – Normally Open), standardmäßig offen, der den Stromkreis beim Drücken einer Taste, einer Joystick-Richtung oder des „Fire“-Knopfs schließt. Er ist verantwortlich für die überwiegende Mehrheit der Eingabevorgänge in Computern der 1980er-Jahre.

Der zweite Modus ist der Reset-Kontakt. Auch er ist ein einfacher Schließerkontakt, doch sein Schließen bringt kein Zeichen auf den Bildschirm, sondern erzwingt einen Prozessor-Reset und startet den gesamten Computer neu. Bei den 8-Bit-Atari-Modellen war er werksseitig als eigene RESET-Taste auf der Tastatur vorhanden. Beim ZX Spectrum und beim Commodore 64 wurde er regelmäßig von Moddern nachgerüstet – beim C64 meist durch Einspeisen eines Signals aus dem User-Port oder direkt aus der Reset-Leitung der CPU. Konstruktiv betrachtet handelt es sich um denselben Kontakt, der auch unter den Tasten arbeitet – nur an einer anderen Stelle des Stromkreises eingebunden. Das bedeutet: Ein Ausfall des Reset-Kontakts sieht genauso aus wie ein Ausfall der Leertaste – etwas hört einfach auf zu reagieren.

Anschluss, Port und Interface – was den Kontakt mit dem Rest der Maschine verbindet

Ein Kontakt arbeitet nicht allein. Sein Signal muss den Prozessor erreichen, und bei Peripheriegeräten muss es durch Anschluss, Stecker, Pins und Kabel laufen. Bei Retro-Computern kamen zwei parallele Lösungen zum Einsatz.

Die erste ist der Kantensteckverbinder, bei dem der Stecker die Leiterplatte selbst mit Kontaktfeldern nahe ihrer Kante ist. So funktionieren Modulschächte in Konsolen, Erweiterungssockel in 8-Bit-Computern und PCI-artige Busse in späteren PC-Systemen. Der Kantensteckverbinder war günstig, robust und – wichtig im Zeitalter der Massenproduktion – erlaubte es, ein neues Funktionsmodul über einen einzigen Sockel ohne zusätzliche Steckverbinder anzuschließen.

Die zweite ist der 9-polige D-Sub-Port, bekannt als „Atari-Port“. Er wurde de facto zum Branchenstandard für Joysticks bei Atari-, Commodore- und Amiga-Computern sowie bei der Sega-Konsole und bei Geräten wie dem Amiga CD32. Über einen einzigen D-Sub-Anschluss laufen alle Richtungen, der „Fire“-Knopf und die Stromversorgung. Dieselben neun Pins konnten auch Paddles (Drehregler-Controller), Lenkcontroller (auch als Driving Controllers bekannt) und in manchen Konfigurationen sogar einen Ausgang für Drucker oder Modem bedienen. In der Servicepraxis begegnet man häufig einem Splitter, mit dem sich zwei Controller an einen D-Sub-Port anschließen lassen – meist mit Umschaltung zwischen ihnen, da der Standardport zwei Signale nicht parallel verarbeiten kann.

In beiden Standards ist der Kontakt das erste Glied der Kette, doch jedes weitere Glied – Buchse, Stecker, Pins, Kabel, mitunter ein Splitter – muss ebenso zuverlässig funktionieren. Ein Ausfall an einer beliebigen dieser Stellen erzeugt dasselbe Symptom – keine Reaktion.

Was entscheidet sich nach 30–40 Jahren Betrieb?

ZX Spectrum, Amiga 500, Atari 130XE, Commodore 64 – all diese Modelle haben bereits vierzig Jahre Nutzung, Lagerung, Transport und Reaktivierungsversuche hinter sich. Die Kontakte in ihnen sind kein originales Werksprodukt mehr, eben weil sie vierzig Jahre lang im Einsatz waren.

Drei Verschleißmechanismen sind bei Retro-Hardware unvermeidlich. Der erste ist der mechanische Verschleiß – die Elastizität der Gummikuppeln lässt nach, die Blättchen in den Mikroschaltern verlieren an Anpressdruck, und Folien reißen an den Stellen der häufigsten Biegung. Der zweite ist die Oxidation – silber- und kupferhaltige Leiterbahnen oxidieren, Grafit-Kontaktschichten werden matt, und der Kontakt verliert seinen niederohmigen Charakter. Der dritte ist Verschmutzung – Gummistaub, Umgebungsstaub, ein jahrzehntealter eingetrockneter Getränkerest, mitunter Nikotinbelag.

Jeder dieser drei Mechanismen erfordert eine andere Behandlung. Oxidation löst sich mit Isopropylalkohol und Präparaten der Kontakt-Reihe. Verschmutzungen lassen sich mit Maß mechanisch entfernen. Der mechanische Verschleiß – als Einziger – lässt sich nicht rückgängig machen. Eine gerissene Folie muss nachgebildet oder ersetzt werden. In der Praxis bedeutet das: Eine ZX-Spectrum-Tastatur aus dem Jahr 1983 lässt sich oft nicht mehr chemisch regenerieren und benötigt einen neuen Kontakt.

Was verbindet den Lokschuppen in Wolsztyn mit dem ZX Spectrum?

Auf den ersten Blick nichts. Der Lokschuppen arbeitet mit Kohle im Maßstab von Tonnen pro Stunde, der ZX Spectrum verbraucht wenige Watt und passt in einen Rucksack. Der Mechanismus, der hinter ihrer Präsenz auf dem Markt Jahrzehnte nach ihrer Markteinführung steht, ist jedoch identisch.

In beiden Fällen stand am Anfang dieselbe Entscheidung: die Herstellung eines kritischen Teils nicht auszulagern. In Wolsztyn geht es um Stopfbuchsen, Pleuelstangen und Ventile. Bei der Produktion von Folienkontakten für Retro-Mikrocomputer geht es um Polyesterfolie mit präzise gedruckten Leiterbahnen, um Gummikuppeln mit einer leitfähigen Schicht bestimmten Widerstands und um eine Kopie der originalen Tastaturgeometrie von vor vierzig Jahren.

In beiden Fällen ist die Entscheidung kurzfristig teurer als der Einkauf am Markt. Nur gibt es das am Markt nicht. Der ZX Spectrum wurde von 1982 bis 1992 produziert – bis 1986 von Sinclair Research, danach von Amstrad, das die Produktlinie übernahm. Die 8-Bit-Atari-Serie verschwand 1992 aus den Fabriken. Der Amiga 500 – 1991. Jedes dieser Modelle hat dreißig Jahre oder mehr hinter sich, und jeder Kontakt, der darin arbeitet, ist entweder ein Original am Ende seiner Lebensdauer oder das Ergebnis der Arbeit von jemandem, der sich entschieden hat, ihn in einer neuen Serie zu produzieren.

Unternehmen, die diese Kompetenz im eigenen Haus behalten haben, sind keine Geiseln fremder Entscheidungen, die Produktion einzustellen. Das ist der ganze Vorteil, den die Eigenproduktion in einer Nischenbranche bietet.

Drei Fähigkeiten, die man in keinem Katalog findet

Der Begriff „Eigenproduktion“ lässt sich im Marketing leicht verwässern. Er bedeutet einige sehr konkrete operative Fähigkeiten, und genau sie entscheiden darüber, ob sich ein Retro-Computer wieder in Betrieb nehmen lässt.

Die erste Fähigkeit – die Rekonstruktion der Geometrie. Jede Hardware-Version hat ihr eigenes Kontaktraster, ihre eigenen Abstände zwischen den Leiterbahnen und ihre eigene Anordnung der Kuppeln. Der ZX Spectrum unterscheidet sich vom ZX Spectrum+. Der Atari 65XE vom 130XE. Der Sinclair QL hat noch einmal ein anderes Layout. Ohne genaue Dokumentation oder Zugang zu einem Originalexemplar ist eine Rekonstruktion nicht möglich.

Die zweite Fähigkeit – die Materialkontrolle. Die Polyesterfolie, auf die die Leiterbahnen gedruckt werden, muss biegebeständig, feuchtigkeitsunempfindlich und mit der verwendeten Leitfarbe kompatibel sein. Die Gummikuppeln müssen genau den Anpressdruck haben, den die Originale hatten – sonst fühlt sich die Tastatur in der Hand anders an, als die Nutzer es in Erinnerung haben. Das erfordert die Beherrschung mehrerer paralleler Prozesse: Siebdruck, Gummiformung, Laminierung.

Die dritte Fähigkeit – Produktionskontinuität. Der Nischenabnehmer von Kontakten für Retro-Computer findet sich praktisch vollständig in einer recht stabilen Gruppe von Moddern, Sammlern und Retro-Servicebetrieben wieder. Die Jahresstückzahl ist klein, aber vorhersehbar. Die Aufrechterhaltung der Produktionskontinuität in dieser Größenordnung erfordert die Entscheidung, das Thema nicht abzuschließen, auch wenn es keine Erlöse auf dem Niveau der Hauptproduktlinien erwirtschaftet.

Wie sieht das bei uns bei Qwerty aus

Bei Qwerty begannen wir unsere Arbeit 1988, genau in dem Moment, als die standardmäßigen Blechkontakte in Joysticks nur wenige Monate hielten und die Tastaturen von Heimcomputern schneller kaputtgingen, als man sie reparieren konnte. Die ersten Lösungen, die unser Werk verließen, waren die Antwort auf dieses Problem: Kontakte auf Polyesterfolie als Ersatz für die störanfälligen Originalkomponenten.

Heute halten wir Folienkontakte für folgende Mikrocomputer in Produktion: ZX Spectrum, ZX Spectrum+, Sinclair QL, Atari 65XE, Atari 130XE, Atari 800XL sowie Amstrad CPC 664. Jedes dieser Module bildet die Originallösung nach und ist gleichzeitig ein Ersatzteil mit höherer Haltbarkeit – mit einer Polyesterfolie, die auf moderne Beständigkeitsstandards abgestimmt ist, und mit einer Geometrie, die zum originalen Tastatursockel passt.

In einem Regenerierungsprojekt analysieren wir:

• das Computermodell und die Version der Hauptplatine, auf der der Kontakt arbeiten wird,
• den Tastaturtyp (Membran, Folie, hybrid) und den erforderlichen Anpressdruck der Kuppeln,
• die Beständigkeit gegen Reinigungsmittel und Lösungsmittel, die Servicetechniker bei der Arbeit verwenden,
• die Kompatibilität mit der Gehäusekonstruktion und dem Kontaktlayout auf der PCB-Seite,
• die kontinuierliche Verfügbarkeit der Teile für den typischen Bedarf von Moddern und Retro-Servicebetrieben.

Für einen typischen ZX-Spectrum-Besitzer bedeutet das eines: Nach dem Austausch des Kontakts erhält die Tastatur wieder genau das Gefühl, das sie vor vier Jahrzehnten hatte, und arbeitet weiter unter Bedingungen, die das Original niemals überstanden hätte.

Haltbarkeit ist kein Werbeslogan

Haltbarkeit ist die Folge von Entscheidungen, die der Markt erst dann wahrnimmt, wenn bei anderen etwas versagt. In Wolsztyn war diese Entscheidung der Aufbau und Betrieb einer Werkstatt, die für sich selbst Teile produziert, die es sonst nirgendwo gibt. In Łódź ist es die Aufrechterhaltung der Produktion von Folienkontakten für Mikrocomputer, deren ursprüngliche Hersteller längst vom Markt verschwunden sind.

Gute Kontakte arbeiten, wie gute Stopfbuchsen in einer Dampflok, im Hintergrund und fallen nicht auf, solange sie ihre Funktion erfüllen. Genau deshalb entwickeln und produzieren wir sie lieber selbst.