Binärsystem - Bit für Bit. Wie Computer mit 0 und 1 denken

10.07.2021

Wie funktioniert ein Computer eigentlich? Warum reicht ihm ein „An“ oder „Aus“, um Texte, Bilder, Spiele und Musik darzustellen? Die Antwort steckt im Binärsystem: Computer denken nicht wie wir in Zehnerzahlen, sondern in 0 und 1. In diesem Artikel erfährst du verständlich erklärt, was Bit, Byte und Binärzahlen bedeuten – und warum Strom an oder aus die Grundlage der gesamten digitalen Welt ist. 💡💻

💡 Was sind Bit, Byte & Binärzahlen?

🔢 Binärsystem

Computer verstehen nur zwei Zustände:

0 = kein Strom ❌
1 = Strom fließt ✅

Das nennt man das Binärsystem – es benutzt nur 0 und 1.

🧩 Was ist ein Bit?

1 Bit = kleinste Einheit der Information
Es kann nur zwei Werte haben: 0 oder 1

📦 Was ist ein Byte?

1 Byte = 8 Bit
Damit kann man 256 Kombinationen darstellen

Anzahl Bits	Möglichkeiten (Zustände)
1 Bit	2 Werte (0, 1)
2 Bit	4 Werte (00, 01, 10, 11)
3 Bit	8 Werte
…	…
8 Bit	256 Werte (0–255)

🧮 Beispiel: Binär → Dezimal

Binär	Dezimal
`00000000`	0
`00000001`	1
`00000101`	5
`11111111`	255

Du zählst quasi mit Strom: aus, aus, an, an…

⚙️ Wie funktioniert das im Computer?

Computer bestehen aus Transistoren ⚡
Diese schalten Strom ein oder aus
Viele Transistoren zusammen = IC (Integrierter Schaltkreis) 🧠

📌 Warum ist das wichtig?

Alles in der IT basiert auf 0 und 1:

Texte, Bilder, Videos, Programme…

🧠 Merksätze:

1 Bit = 0 oder 1
8 Bit = 1 Byte
1 Byte = 256 Möglichkeiten (0 bis 255)
Computer denken binär, nicht wie wir in 10er-Schritten!
„A“ ist in ASCII = 65
65 in Binär = 01000001

🔢 Formelhafte Methode: Division durch 2

👉 Vorgehen (nennt sich „Restmethode“):

Du teilst die Zahl immer wieder durch 2

und schreibst die Reste auf – von unten nach oben!

Beispiel: 65 → Binär

65 ÷ 2 = 32, Rest = 1
32 ÷ 2 = 16, Rest = 0
16 ÷ 2 = 8, Rest = 0
8 ÷ 2 = 4, Rest = 0
4 ÷ 2 = 2, Rest = 0
2 ÷ 2 = 1, Rest = 0
1 ÷ 2 = 0, Rest = 1 ⬅️ letzter Schritt

Jetzt alle Reste von unten nach oben:

1 0 0 0 0 0 1

Das sind nur 7 Stellen – wir brauchen 8 Bit, also fügen wir vorne eine 0 hinzu:

➡️ 01000001

✅ Das ist 65 in Binär = Buchstabe „A“

⚙️ Was ist ein Transistor?

Ein Transistor ist ein elektronischer Schalter.

Er kann:

den Strom durchlassen (👉 1)
den Strom blockieren (👉 0)

Er ist winzig klein (Millionen passen in einen Prozessor).

🔌 Wie funktioniert er?

Ein Transistor hat drei Anschlüsse:

C = Collector
B = Basis
E = Emitter

Wenn an der Basis ein kleines Signal ankommt,

schaltet er den Strom zwischen C und E frei – wie ein Lichtschalter!

Basis-Signal	Strom fließt?	Ausgabe
0 Volt	❌ kein Strom	0
1 Volt (oder mehr)	✅ Strom fließt	1

🧠 So speichert der Computer 0 und 1:

Der Transistor ist also wie ein Mini-Lichtschalter:

Aus = 0
An = 1

Millionen Transistoren zusammen speichern in deinem PC alles:

Texte
Bilder
Programme
Spiele

→ alles als 0 und 1!

🎮 Beispiel:

Du drückst auf der Tastatur „A“ →

Das wird in den Speicher als 01000001 geschrieben →

8 Transistoren schalten sich in dieser Reihenfolge:

0 1 0 0 0 0 0 1

→ Der Computer weiß: Du hast „A“ eingegeben ✅

Warum hat 1 Bit genau 2 Werte (0 und 1) – und nicht mehr?

Lass es mich ganz einfach und logisch erklären:

🧩 Was ist ein Bit?

Das Wort „Bit“ kommt von „Binary Digit“ = binäre Ziffer
„Binär“ bedeutet: Zwei Zustände

👉 Ein Bit ist also extra dafür gemacht, nur 2 Möglichkeiten zu speichern.

⚡ Technisch: Strom an oder aus

Ein Bit speichert Information als Stromzustand:

Stromzustand	Bit-Wert
Kein Strom	0
Strom fließt	1

➡️ Es gibt nur zwei klare Zustände → deshalb: nur 2 Werte

🧠 Mathematisch: 2 Möglichkeiten pro Bit

Wenn du n Bits hast, kannst du:

2n Mo¨glichkeiten2^n \text{ Möglichkeiten}

2n Mo¨glichkeiten

darstellen.

Bits	Möglichkeiten	Beispiel
1	2	0, 1
2	4	00, 01, 10, 11
3	8	000 bis 111
8	256	00000000–11111111

👉 Also: 1 Bit = 2 Werte

📌 Warum nicht 3 oder mehr Werte?

Technisch möglich, aber:

viel komplizierter
fehleranfällig (z. B. Stromstärke genau erkennen)
teurer in der Umsetzung

➡️ 2 Werte (0 und 1) sind perfekt für die einfache, sichere Technik

🧠 Merksatz:

Ein Bit hat 2 Zustände, weil es ein binäres Schaltelement ist – wie ein Lichtschalter: ein oder aus.

Mehr brauchst du nicht, um ALLES in der IT darzustellen. 💻