
Die Chipkarte wird 50 Alles auf eine Karte

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Jürgen Dethloff hatte eine Vision: Er sah voraus, dass die Menschen statt eines papierenen Personalausweises bald ein fälschungssicheres maschinenlesbares Dokument vorzeigen müssten. Deshalb ersann der gelernte Radiomechaniker zusammen mit seinem Geschäftspartner Helmut Gröttrup, Experte für Raketensteuerung, einen elektronisch auslesbaren Datenspeicher, der in eine Plastikkarte eingebaut werden kann. "Identifikand mit integrierter Schaltung" nannten die beiden Tüftler ihre Erfindung und meldeten sie am 13. September 1968 zum Patent an.
Die Urmutter der Chipkarte war geboren. Es dauerte indes noch fast 14 Jahre, bis das sorgfältig prüfende Deutsche Patentamt den Identifikationsschalter am 1. April 1982 als Patent DE1945777C3 anerkannte.
Die Identifikationsdaten, quasi der Schlüssel oder Ausweis, waren so gespeichert, dass die Informationen "aufgrund der ebenfalls geprüften Abmessungen nicht durch diskrete Bauelemente nachahmbar" waren, wie es in der Patentschrift hieß - eine geniale praktische Anwendung der neuen Halbleitertechnologie. Ein Entwurf sah tatsächlich wie ein Schlüssel aus, mit elektrischen Kontakten an einem Schlüsselbart mit langem dünnen Hals.
Bald setzten das Erfinderduo den Chip auf ein praktischeres Trägermedium: Plastikkarten im schon damals üblichen Kreditkartenformat. Als Zahlungsmittel wurden Kreditkarten noch rein mechanisch gehandhabt: Auf der Vorderseite waren der Name des Kartenbesitzers und die Kartennummer eingeprägt. Legte der Verkäufer die Karte auf einen sogenannten Imprinter, hinterließ sie - ritschratsch - einen Abdruck auf einem Papierbeleg, der dann per Post beim Kreditkarteninstitut zur Abrechnung eingereicht werden musste.
Winzig wie ein Konfettischnipsel
Ein kleiner Fortschritt war der Magnetstreifen aus einer dunkelbraunen Eisenoxidschicht, die auf der Rückseite von Bank- und Kreditkarten aufgebracht wurde. Aber Magnetstreifen können nur wenige Informationen speichern, sie nicht weiterverarbeiten und sind von Betrügern leicht zu manipulieren.
Der in die Plastikkarte eingesetzte Chip hat ein deutlich größeres Speichervolumen und lässt sich besser gegen Eingriffe schützen. Zudem ermöglicht ein Chip mit Mikroprozessor den Informationsaustausch zwischen Nutzern eines verzweigten Netzwerks. Alles passt auf 25 Quadratmillimeter Silizium - so klein und flach wie ein Konfettischnipsel.
Inzwischen durchdringt die Chipkarte unseren Alltag wie keine andere Erfindung der Neuzeit: als Bank- oder Kreditkarte zum Bezahlen oder Geldabheben, als SIM-Karte im Mobiltelefon, als elektronischer Ausweis für den Zugang zum Arbeitsplatz oder das Log-in am PC. Im Autoschlüssel, zur Abrechnung von Mautgebühren, als Ticket für den Skilift, als Schlüssel für Datensignaturen ("digitale Unterschrift") und Kryptografie. Als Gesundheitskarte, als Schlüssel für Abo-Fernsehen, als Transponder unter der Haut von Haustieren. Und der Chip wurde immer kleiner: Die Nano-SIM in einem iPhone misst nur noch wenige Quadratmillimeter.
Die Chipkarte gilt heute als eine der 50 wichtigsten deutschen Erfindungen. Zu ihren Vätern zählen auch Roland Moreno aus Frankreich und der Japaner Kunitaka Arimura. In einem Interview sagte Dethloff über seine Idee und die praktische Nutzanwendung: "Ein erfolgreicher Erfinder ist eigentlich ein Unternehmer, der sich überlegen muss, was der Markt morgen braucht. Denn was heute gebraucht wird, das machen ja in der Regel schon viele." Diese "Sicht in die Zukunft" nenne er Marketing, das aber "in den meisten Firmen eher zu einer Art Vertriebsplanung degeneriert" sei: "Das wirkliche Marketing ist das Vorausahnen und Entwickeln neuer Dienstleistungen oder Produkte."
Prototyp zehn Jahre nach Kartenerfindung
So wurden Jürgen Dethloff und Helmut Gröttrup Wegbereiter der Informationsgesellschaft. Dethloff, 1924 in Stettin geboren, hatte gegen Kriegsende ein Fernstudium in Elektrotechnik absolviert und später die Prüfung zum Radiomechanikermeister abgelegt. Seine 1950 gegründete Firma Dethloff Elektronik stellte Sprech- und Kommandoanlagen für Schiffe her und stattete auch die Privatjacht des steinreichen griechischen Reeders Aristoteles Onassis mit Funk- und Wechselsprechtechnik aus.
Nach dem Verkauf des Unternehmens schloss sich Dethloff 1967 mit Helmut Gröttrup, Jahrgang 1916, zu einer Erfindergemeinschaft zusammen. Gröttrup war nach einem Ingenieurstudium 1940 an die Heeresversuchsanstalt Peenemünde gekommen. Als Assistent Wernher von Brauns entwickelte er das Lenk- und Steuersystem der "V2"-Rakete, mit der das Naziregime den Krieg noch gewinnen wollte. Nach Kriegsende arbeitete Gröttrup zunächst in Bleicherode am Südharz für die sowjetischen Besatzer an V2-Nachbauten; 1946 wurde er in die Sowjetunion verschleppt und wirkte dort bis 1953 am sowjetischen Raketenprogramm mit.
Nach Stalins Tod durfte Gröttrup nach Deutschland zurückkehren. Er wurde bei der Firma Standard Elektrik Lorenz Mitarbeiter des Kybernetikers Karl Steinbuch, mit dem er den Begriff "Informatik" prägte. 1966 meldete Gröttrup einen "Identifikationsschalter" zum Patent an. Damit konnten sich Tankstellenkunden ausweisen und die Zapfsäule zum Betanken freigeben - ein Vorläufer der Chipkarte.
Ab 1970 verlegte sich Gröttrup bei einer Münchner Banknotendruckerei unter anderem auf die Entwicklung von Geldausgabeautomaten und Maschinen zur Echtheitsprüfung von Geldscheinen. Derweil bastelte Dethloff daran, die Fähigkeiten der Chipkarte zu erweitern. 1976 ließ er sich eine "Einrichtung zur Durchführung von Bearbeitungsvorgängen mit wenigstens einem Identifikanden und einer Vorrichtung" patentieren - der sperrige Titel umschrieb eine Chipkarte mit integriertem Prozessor.
Die Gesellschaft für Organisation mit ihrem Geschäftsführer Gröttrup produzierte 1978 in einer Garagenwerkstatt in München-Sendling das erste Funktionsmuster einer Chipkarte. Deren Siegeszug erlebte Gröttrup jedoch nicht mehr; er starb 1981.
Eine Kleinigkeit zu alt für "Jugend forscht"
Der maschinenlesbare Personalausweis, Dethloffs Ursprungsidee, wurde erst 1987 in der Bundesrepublik eingeführt, fast 20 Jahre nach Erfindung der Chipkarte. Datenschutz wurde damals noch hochgehalten. 1983 war eine geplante Volkszählung am breiten Widerstand der Bevölkerung und am Urteil des Bundesverfassungsgerichts gescheitert, das ein "Recht auf informationelle Selbstbestimmung" einräumte.
Nach langer, heftiger Diskussion setzten sich Polizei und Sicherheitspolitiker mit ihrer Forderung durch, Namen und Geburtsdaten kontrollierter Personen schnell maschinell mit Fahndungslisten abgleichen zu können. Die neue Plastikkennkarte verfügte zunächst jedoch nicht über einen Chip, sondern nur über eine zweizeilige Zone mit einer Buchstaben- und Zahlenkombination, die Automaten lesen konnten.
Auch Dethloff erkannte den Konflikt zwischen der Chipkarte "als Schild des Bürgers zur Bewahrung, ja möglichen Herstellung seiner Anonymität" oder "als einem Instrument der Herrschenden". Deshalb setzte er darauf, Zugriffe auf Karteninhalte technisch missbrauchssicher zu gestalten.
Mehr als 25 Jahre vergingen nach der ersten Patentanmeldung, bis die Chipkarte "die Marktreife erreichte", wie die Fachzeitschrift "À la card" schrieb. 1994 erhielt Dethloff den SmartCard-Preis der Gesellschaft für Mathematik und Datenverarbeitung in Darmstadt. GMD-Laudator Bruno Struif sagte in einer launigen Rede, er könne ihm "leider keinen 'Jugend forscht'-Preis verleihen", weil Dethloff "das zulässige Alter gerade überschritten" habe - da stand der Erfinder kurz vor Vollendung seines 70. Lebensjahres.
An der Hamburger Elbchaussee unterhielt Dethloff lange ein nobles Büro und empfing dort 1994 den SPIEGEL zum Interview für eine Titelgeschichte ("Der Chip-Bürger"). Dethloff sah sich bestätigt: "Die Chipkarte kann zu einem Teil unserer selbst werden." Er starb am Silvestertag 2002 in Hamburg.
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Lebensgewohnheiten verändert: Chipkarten durchdringen heute unseren Alltag wie keine andere Erfindung der Neuzeit. Bank- und Kreditkarten stecken in fast jedem Portemonnaie, Mobiltelefone funktionieren nur mit SIM-Karten, Chipkarten öffnen Türen, registrieren Arbeitszeiten und rechnen Gebühren ab. Die "Urmutter" der Chipkarte wurde
Der hat's erfunden: Jürgen Dethloff (hier auf einem Foto von 1993) war Rundfunkmechaniker, Schiffselektroniker und Erfinder. "Identifizierungsschalter" nannte er sein 1968 angemeldetes Patent, das später als Chipkarte bekannt wurde. Die Mikroprozessorkarte, wie sie heute in Form von Telefon-, Kredit-, Bank- oder Gesundheitskarten in jeder Brieftasche zu finden ist, ließ Dethloff 1977 patentieren.
Raketenspezialist und Informatiker: Helmut Gröttrup war der bedeutendste deutsche Raketenspezialist, den sich die Sowjetunion für ihr Weltraumprogramm sichern konnte. Er und seine ebenfalls verschleppten Kollegen, die während des Zweiten Weltkriegs in Peenemünde auf der Insel Usedom an der Entwicklung der V2-Rakete beteiligt waren, trugen erheblich zum Erfolg der sowjetischen Raketentechnologie bei, die im Oktober 1957 mit dem Start des ersten Sputnik-Satelliten in eine Umlaufbahn begann. Das Foto zeigt Gröttrup, wie er 1958 in Bremen das Grundprinzip der Rakete erläutert. Danach wandte sich Gröttrup der Informatik zu und erfand mit seinem Geschäftspartner Jürgen Dethloff die Chipkarte.
Mit PIN-Code: Der französische Wirtschaftsjournalist Roland Moreno, 1945 in Kairo als Sohn ägyptisch-jüdischer Eltern geboren und in Paris aufgewachsen, entwickelte die Idee von Dethloff und Gröttrup weiter. 1974 meldete er ein "System zur Speicherung von Daten in einem unabhängigen tragbaren Gegenstand" zum Patent an. Neu daran: Der Zugriff auf die Daten war erst nach Eingabe eines geheimen Codes möglich, der "Persönlichen Identifikations-Nummer" (PIN). Zu Beginn der Achtzigerjahre wurden die ersten Chipkarten nach diesem System als Telefonkarten in Frankreich erfolgreich erprobt. Moreno starb 2012.
"Intelligente Chipkarte": Die US-Kreditkartengesellschaft Mastercard, die 1985 die von europäischen Banken gegründete Kreditkartenorganisation Eurocard erworben hatte, stellte im selben Jahr eine Kreditkarte mit einem Mikroprozessor-Chip vor.
Rohstoff für Chips: Aus Silizium-Scheiben, sogenannten Wafern (englisch für Waffel oder Oblate), werden die integrierten Schaltkreise für Chipkarten hergestellt. Vor 50 Jahren hatten die Scheiben einen Durchmesser von 25 Millimetern, heute sind sie pizzagroß. Dadurch können 300-mal mehr Chips aus einer Scheibe gewonnen werden. Das Bild entstand 2005 in einer IBM-Fabrik in Essex Junction im US-Bundesstaat Vermont.
Staubfrei: Für Anwendungen in der Mikroelektronik, auch für die Chips, wird hochreines, monokristallines Silizium benötigt. In einem Reinraum des Halbleiterherstellers Infenion in Regensburg kontrolliert eine Mitarbeiterin in Schutzkleidung eine Siliziumscheibe, einen sogenannten Wafer. Um Strukturen in der Größenordnung von Mikro- oder gar Nanometern auf das Silizium aufzubringen, dürfen keine Verunreinigungen auf die Wafer gelangen (Foto von 2013).
Qualitätskontrolle: Auf einem Bildschirm werden die Chips auf Fabrikationsfehler untersucht, bevor sie in Plastikkarten eingebettet werden. Das Foto aus dem Jahr 1995 zeigt eine Prüfstelle bei der Münchner Firma Giesecke & Devrient, Deutschlands größtem Chipkartenhersteller.
"Meine Daten gehören mir": Chipkarten können, wie "Big Brother" in George Orwells Roman "1984" über einen totalitären Überwachungsstaat, zu vielen "kleinen Brüdern" werden, die das Leben der Bürger auf Schritt und Tritt verfolgen. Als die Deutschen noch sensibel für den Datenschutz waren, liefen sie Sturm gegen die 1983 geplante Volkszählung - und das Bundesverfassungsgericht gab den Kritikern recht: Erst setzte es die Volksbefragung per einstweiliger Anordnung aus, dann proklamierte es am 15. Dezember 1983 in seinem Urteil das "Recht auf informationelle Selbstbestimmung" und verbot die Volksbefragung in der damals vorgesehenen Form.
Umstrittene Plastikkarte: Auf Drängen der Sicherheitsbehörden wurde 1987 in der Bundesrepublik ein maschinenlesbarer Personalausweis eingeführt. Kritiker befürchteten, mit Hilfe der Plastikkarte könnten häufig und schnell die Personalien mit den in diversen Behördencomputern gespeicherten Bürgerdaten abgeglichen und Bewegungsprofile der Bürger erstellt werden. Das Muster zeigt den damaligen Bundesinnenminister Friedrich Zimmermann (CSU). Die Kennkarte enthielt allerdings keinen Chip; maschinenlesbar waren lediglich die beiden Zeilen am unteren Rand.
Ritschratschmaschine: Vollkommen mechanisch, ohne jegliche Elektronik, wurden früher Bezahlungen mit Kreditkarten abgerechnet. In das Plastik waren (wie auch heute noch) der Name des Karteninhabers und die Kartennummer erhaben eingeprägt. Der Verkäufer legte die Karte auf einen "Imprinter", darüber einen papierenen Formularsatz, und zog dann den oberen Teil des Geräts, ritschratsch, einmal hin und zurück, wodurch die Angaben auf der Karte auf den Abrechnungsbelegen abgedruckt wurden. Seit Kreditkarten mit Chips ausgestattet sind, kommen solche Geräte nur noch in seltenen Fällen zum Einsatz (Foto aus dem Jahr 1991).
Schöne neue Welt oder Schreckensvision? Erst 1994, gut 25 Jahre nach der Patentanmeldung, begann der Siegeszug der Chipkarte richtig. Nun wurden gleich "hunderterlei Anwendungen" diskutiert, wie der Smartcard-Experte Bruno Struif feststellte. Manche Technikfreaks schwärmten schon davon, alle denkbaren Funktionen auf eine einzige Karte zu setzen; Kritiker warnten hingegen vor rechtlichen, ökonomischen und gesellschaftspolitischen Folgen. Der SPIEGEL beschrieb in einer Titelgeschichte Ende 1994 Euphorie und Kontrollängste. Erfinder Dethloff freute sich über den späten Erfolg: "Die Lunte brennt."
Fingerprint-Erkennung: Die Firma Siemens entwickelte 1997 einen Berührungssensor, der das Eintippen von Geheimnummern überflüssig macht. Stattdessen genügt es, einen Finger an entsprechender Stelle auf eine Chipkarte zu legen. Die Karte meldet dann beispielsweise dem Geldautomaten, ob Benutzer und Karteninhaber identisch sind.
Müllschleusen: In einigen Städten wie hier in Saarbrücken wurden Chipkarten eingesetzt, um gerechtere Gebührensysteme für die Abfallbeseitigung zu testen. Statt pauschale Gebühren pro Wohneinheit zu erheben, kann damit der Müll nach Gewicht abgerechnet werden.
Spielzeug: Auch in Kinderzimmer hielt die Chipkarte Einzug. Siemens entwickelte 1998 einen elektronischen Geschichtenerzähler. Der sogenannte Storyteller in der Größe eines Kinderweckers wird durch eine Chipkarte gesteuert, die oben in einen Schlitz gesteckt wird. Durch Sprachbefehle kann ein Kind das Gerät steuern, das Geschichten erzählt, Musik spielt oder Rätselfragen stellt.
Elektronische Stechuhr: Eine der vielen Anwendungsmöglichkeiten der Chipkarte ist die Erfassung der Arbeitszeit. So wird die Uhrzeit beim Betreten und Verlassen des Arbeitsplatzes gespeichert, was einen Anwesenheitsnachweis bei flexiblen Arbeitszeiten ermöglicht, hier während einer Testphase 1999 in einem Ministerium des Saarlandes.
Miniaturisierung: Für Mobiltelefone und Tablets wurden immer kleinere SIM-Karten entwickelt. SIM steht für "subscriber identity module" (Teilnehmer-Identitätsmodul) und ist ein kleiner Prozessor mit Speicher. Heute gebräuchlich sind Micro SIM (15 x 12 mm) und Nano SIM (12,3 x 8,8 mm).
Recycling-Kontrolle: Nach Einführung der Pfandpflicht für Einweggetränkeverpackungen im Jahr 2003 wurde am Brandenburger Tor in Berlin ein Container aufgestellt, in den Dosen und PET-Flaschen eingeworfen werden konnten. Per Chipkarte konnten die Menge des Leerguts und der Wert des Pfands registriert werden.
Stimmkarten: Anstelle von Stimmzetteln aus Papier können Chipkarten auch für Wahlen und Abstimmungen verwendet werden. Bei einer Landesmitgliederversammlung von Bündnis 90/Die Grünen in Berlin 2013 wurden die Kandidaten für die Landesliste zur Bundestagswahl durch elektronische Abstimmungen aufgestellt. Die Delegierten steckten eine Chipkarte, die als Berechtigungsausweis diente, in ein elektronisches Abstimmungsgerät.
Elektronische Krankenakte: Bereits 2006 sollte eine Gesundheitskarte mit Chip die 1995 in Deutschland eingeführte Versichertenkarte ersetzen. Doch die Einführung der elektronischen Gesundheitskarte, die einen umfassenden Austausch von Informationen zwischen Patienten, Arztpraxen und Krankenhäusern ermöglichen soll und in deren Entwicklung bisher rund 1,2 Milliarden Euro investiert wurden, scheiterte bisher an datenschutzrechtlichen Bedenken: Bisher gibt es keine sichere Telematik-Infrastruktur für die sensiblen Gesundheitsdaten. Das Bild zeigt Chipkarten verschiedener Krankenkassen im Jahr 2012.
Electronic Cash: Längst üblich ist das bargeldlose Bezahlen an Supermarktkassen. Nach Angaben der Bundesbank werden inzwischen weniger als die Hälfte aller Einzelhandelsumsätze mit Scheinen oder Münzen getätigt. Oft muss man die Bank- oder Kreditkarte nicht einmal mehr in ein Lesegerät stecken: Supermärkte bieten Terminals für kontaktloses Zahlen mit Karte oder Handy an, und mit dem Cashback-Service kann man an der Supermarktkasse sogar Geld vom Konto abheben. Doch mit jedem Zahlungsvorgang erhalten die Handelsunternehmen Aufschlüsse über das Verbraucherverhalten - clevere Algorithmen können genaue Kundenprofile erstellen.
Staubfrei: Für Anwendungen in der Mikroelektronik, auch für die Chips, wird hochreines, monokristallines Silizium benötigt. In einem Reinraum des Halbleiterherstellers Infenion in Regensburg kontrolliert eine Mitarbeiterin in Schutzkleidung eine Siliziumscheibe, einen sogenannten Wafer. Um Strukturen in der Größenordnung von Mikro- oder gar Nanometern auf das Silizium aufzubringen, dürfen keine Verunreinigungen auf die Wafer gelangen (Foto von 2013).
Foto: Matthias Schrader/ APElektronische Krankenakte: Bereits 2006 sollte eine Gesundheitskarte mit Chip die 1995 in Deutschland eingeführte Versichertenkarte ersetzen. Doch die Einführung der elektronischen Gesundheitskarte, die einen umfassenden Austausch von Informationen zwischen Patienten, Arztpraxen und Krankenhäusern ermöglichen soll und in deren Entwicklung bisher rund 1,2 Milliarden Euro investiert wurden, scheiterte bisher an datenschutzrechtlichen Bedenken: Bisher gibt es keine sichere Telematik-Infrastruktur für die sensiblen Gesundheitsdaten. Das Bild zeigt Chipkarten verschiedener Krankenkassen im Jahr 2012.
Foto: Robert Schlesinger/ picture alliance / dpaStaubfrei: Für Anwendungen in der Mikroelektronik, auch für die Chips, wird hochreines, monokristallines Silizium benötigt. In einem Reinraum des Halbleiterherstellers Infenion in Regensburg kontrolliert eine Mitarbeiterin in Schutzkleidung eine Siliziumscheibe, einen sogenannten Wafer. Um Strukturen in der Größenordnung von Mikro- oder gar Nanometern auf das Silizium aufzubringen, dürfen keine Verunreinigungen auf die Wafer gelangen (Foto von 2013).
Foto: Matthias Schrader/ APElektronische Krankenakte: Bereits 2006 sollte eine Gesundheitskarte mit Chip die 1995 in Deutschland eingeführte Versichertenkarte ersetzen. Doch die Einführung der elektronischen Gesundheitskarte, die einen umfassenden Austausch von Informationen zwischen Patienten, Arztpraxen und Krankenhäusern ermöglichen soll und in deren Entwicklung bisher rund 1,2 Milliarden Euro investiert wurden, scheiterte bisher an datenschutzrechtlichen Bedenken: Bisher gibt es keine sichere Telematik-Infrastruktur für die sensiblen Gesundheitsdaten. Das Bild zeigt Chipkarten verschiedener Krankenkassen im Jahr 2012.
Foto: Robert Schlesinger/ picture alliance / dpaMelden Sie sich an und diskutieren Sie mit
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