Was sind TeX und LaTeX

TeX verdankt seine Entstehung einem Stapel enttäuschender Fahnen. Im Frühjahr 1977 schlug Donald Knuth die Fahnenabzüge der zweiten Auflage von Band 2 seines eigenen Werks The Art of Computer Programming auf und war entsetzt: Der Verlag war vom Bleisatz auf Fotosatz umgestiegen, und ausgerechnet die Formeln – das, was ihm am wichtigsten war – sahen schlecht aus. Also schrieb er selbst ein Satzsystem und rechnete mit ein paar Monaten. Es wurden zehn Jahre. Dieses System heißt TeX. LaTeX ist weder Nachfolger noch Konkurrent von TeX, sondern ein Makropaket, das auf einer TeX-Engine läuft – eine sehr große Sammlung von Befehlen, geschrieben in TeXs eigener Sprache. Diese Seite erklärt, was beides tatsächlich ist, warum man Struktur statt Aussehen schreibt, und – ohne Schönfärberei – für wen sich LaTeX eignet und für wen nicht.

Was TeX ist: eine Satz-Engine, entstanden aus einem Stapel Fahnenabzüge

TeX ist ein Programm, das eine Textdatei mit Befehlen liest und auf Bruchteile eines Punktes genau berechnet, wo jedes Zeichen und jede Linie auf der Seite landet. Satz ist ursprünglich ein Begriff aus der Druckerei – das Zusammenstellen einzelner Bleilettern zu einer Druckform – und TeX übernimmt diese Arbeit am Rechner. Der Autor ist Donald Knuth, Informatiker in Stanford. Sein erstes Entwurfsmemo vom Mai 1977 ist unter dem Namen TEXDR.AFT erhalten und erschien später als Kapitel seines Buches Digital Typography. Die erste lauffähige Fassung entstand 1978.

Weil Knuths Ziel schöne Formeln waren, ist jedes Detail von TeX geradezu besessen. Es erledigt Silbentrennung innerhalb von Wörtern, Unterschneidung von Paaren wie AV und To, Ligaturen, die fi und fl als eine einzige Glyphe gießen, und die Schusterjungen-/Hurenkinder-Kontrolle, die eine einzelne erste oder letzte Absatzzeile nicht allein auf einer Seite stehen lässt – alles unaufgefordert. Vor allem der Zeilenumbruch füllt nicht Zeile für Zeile: TeX betrachtet den gesamten Absatz und wählt die Umbruchfolge mit den geringsten Gesamtkosten. Deshalb kann ein zusätzliches Zeichen am Absatzende den Umbruch der ersten Zeile verschieben. Diese Gründlichkeit ist der Grund, warum der wissenschaftliche Satz bis heute auf TeX beruht.

Noch eine Tatsache trifft den Charakter von TeX. Die Versionsnummern sind so angelegt, dass sie gegen π konvergieren: Jede Ausgabe hängt eine weitere Nachkommastelle an, und das TeX in TeX Live 2024 nennt sich 3.141592653. Knuth hat erklärt, dass die Version mit seinem Tod bei π eingefroren wird und jede spätere Änderung als Fehler zu gelten hat. Das Schwesterprogramm Metafont konvergiert nach derselben Logik gegen e, die Basis des natürlichen Logarithmus. Ein Scherz über Versionsnummern, der seit über vierzig Jahren ernsthaft durchgehalten wird.

$ tex --version
TeX 3.141592653 (TeX Live 2024)
kpathsea version 6.4.0

Wie „TeX“ und „LaTeX“ ausgesprochen werden

Das abschließende X ist kein lateinischer Buchstabe, sondern das griechische χ (Chi). TeX sind die ersten drei Buchstaben des griechischen τέχνη (technē, Handwerk, Kunst), und Knuth schreibt, es sei mit dem ch von ach oder dem schottischen loch zu sprechen. Im Englischen landet man deshalb nahe bei „tech“, in Japan wird der Name seit Langem auch „tef“ gelesen. Für LaTeX kursieren „LAY-tech“, „LAH-tech“ und „LAY-teks“ nebeneinander, ohne dass je entschieden worden wäre. Mit dem Werkstoff Latex hat das nichts zu tun. Das Logo mit den hoch- und tiefgestellten Buchstaben stammt aus derselben Quelle; \LaTeX im Text erzeugt genau diese Form.

Was LaTeX ist: ein Makropaket, kein eigenes Programm

LaTeX ist kein anderes Programm als TeX. TeX besitzt eine Makrofunktion – eine Möglichkeit, aus vorhandenen Befehlen neue zu definieren – und LaTeX ist ein sehr umfangreicher Bestand an Befehlen, der ausschließlich mit dieser Funktion geschrieben wurde. Wer pdflatex aufruft, startet keine „LaTeX-Programmdatei“, sondern eine TeX-Engine, in die der gesamte LaTeX-Befehlssatz vorab geladen wurde. Wird das verwechselt, stiften die Wörter „Engine“ und „Format“ später zuverlässig Verwirrung. In einer TeX-Live-Installation lässt sich sogar nachsehen, dass latex und pdflatex auf dieselbe Programmdatei zeigen – diese Vorführung gehört jedoch auf die Seiten zum klassischen TeX und zum Format LaTeX.

Geschrieben hat diese Makros Leslie Lamport, der Informatiker, der später für seine Arbeiten zu verteilten Systemen bekannt wurde. Anfang der 1980er Jahre sammelte er bei SRI International einen Satz TeX-Makros für die eigenen Dokumente an und veröffentlichte ihn – das war LaTeX. Mit LaTeX 2.09 zog er 1985 einen Schlussstrich unter die eigene Arbeit und brachte im Jahr darauf, 1986, bei Addison-Wesley das Handbuch LaTeX: A Document Preparation System heraus. Das „La“ im Namen ist das La von Lamport.

Wer heute „LaTeX“ sagt, meint fast sicher LaTeX2e, veröffentlicht am 1. Juni 1994 vom LaTeX-Project-Team um Frank Mittelbach. Die Begründung steht unmissverständlich in der Primärquelle, LaTeX News Nr. 1: Die Ableger von LaTeX 2.09 hatten sich so vermehrt, dass ein Standort LaTeX mit und ohne NFSS sowie SLiTeX und AmSLaTeX nebeneinander vorhalten musste – also wurden sie wieder unter einem einzigen Format zusammengeführt. Damals wurde aus der ersten Zeile eines Dokuments \documentclass statt \documentstyle. Der Befehl, den alle zuerst tippen, ist also ein Ergebnis dieser Vereinheitlichung von 1994. Das lange betriebene LaTeX3 wurde nie ein eigenes Produkt: Seit 2018 steckt es als expl3-Programmierschicht im LaTeX2e-Kernel, und die meisten modernen Pakete bauen darauf auf.

Bedeutung statt Aussehen schreiben: der eigentliche Bruch mit der Textverarbeitung

In einem LaTeX-Dokument schreibt man für eine Überschrift nicht „14pt fett, 3,5 Zeilen Abstand darüber“. Man schreibt \section{Introduction} – nur die Tatsache, dass es sich um eine Abschnittsüberschrift handelt. Schriftgrade und Abstände stecken in der Klassendatei. In article.cls von TeX Live 2024 steht in Zeile 302: \@startsection{section}{1}{\z@}{-3.5ex ...}{2.3ex ...}{\normalfont\Large\bfseries} – 3,5ex Abstand darüber, 2,3ex darunter, gesetzt in \Large und fett. Diese Zahlen tauchen im eigenen Manuskript nie auf. Deshalb genügt es, article gegen die Klassendatei einer Zeitschrift zu tauschen, damit sämtliche Überschriften deren Vorgaben folgen, ohne dass am Text etwas geändert wird. Es ist genau die Trennung von HTML und CSS im Web.

\documentclass{article}
\begin{document}
\section{Introduction}
The body says what the text \emph{is}, never how it should look.
\[ E = mc^2 \]
\end{document}

Diese Arbeitsteilung zahlt sich aus, sobald ein Dokument lang wird. Nummern tippt man nie selbst: Mit \label und \ref füllen sich „siehe Abbildung 3.2“ und die Seitenzahl von allein, und wenn eine eingefügte Abbildung alle Nummern verschiebt, korrigieren sie sich ebenfalls von allein. Inhaltsverzeichnis, Index und Literaturverzeichnis entstehen auf demselben Weg. Umgekehrt gilt: Sobald eine Überschrift von Hand fett gesetzt oder eine Nummer selbst getippt wird, ist genau der Teil aufgegeben, in dem LaTeX am stärksten ist. Es gibt allerdings einen Preis. Das Ergebnis ist beim Tippen nicht zu sehen. Schreiben, kompilieren, ins PDF schauen – diese Schleife ist der Arbeitsrhythmus von LaTeX, und bis sie zur Gewohnheit wird, fühlt sie sich deutlich langsamer an als eine Textverarbeitung.

TeX, LaTeX, pdfLaTeX, upLaTeX und LuaLaTeX im Unterschied

Die vielen Namen entstehen als Produkt zweier Dinge: der Engine (dem Programm, das die Arbeit macht) und dem Format (dem Befehlssystem). Engines sind TeX, pdfTeX, XeTeX, LuaTeX und pTeX/upTeX; Formate sind plain TeX, LaTeX und ConTeXt. pdflatex ist „pdfTeX-Engine plus LaTeX-Format“, uplatex ist „upTeX-Engine plus LaTeX-Format“ – die Namen sind buchstäblich diese Multiplikation. LaTeX auf den japanischen Engines pTeX und upTeX heißt entsprechend pLaTeX und upLaTeX. Welche Engine sinnvoll ist, beantwortet die Seite zur Wahl der Engine ausführlich; als grobe Richtung: pdflatex für überwiegend englischen Text, lualatex oder xelatex, wenn die Schriften des Betriebssystems genutzt werden sollen, uplatex oder lualatex für Japanisch.

Für wen LaTeX taugt – und für wen nicht

In einem Satz: LaTeX gewinnt in dem Maß, in dem ein Dokument lang, strukturiert und oft überarbeitet ist. Viel Mathematik, tiefe Gliederung, Dutzende Abbildungen und Literaturangaben, für jede Einreichung ein anderes Layout, Mitautoren, die Diffs in Git lesen – je mehr davon zutrifft, desto stärker zahlt sich die Automatisierung aus. In Physik, Mathematik und Informatik ist es faktisch Standard: Der Preprint-Server arXiv bittet um LaTeX-Quelltext, und Wikipedia schreibt seine Formeln in LaTeX-Notation.

Umgekehrt gibt es Aufgaben, bei denen LaTeX schlicht nicht lohnt. Alles, wo Elemente an beliebigen Positionen sitzen sollen – ein einseitiger Flyer, ein Poster –, geht in einem Layoutprogramm schneller und berechenbarer. Wenn alle Mitautoren ausschließlich Word benutzen, frisst der Konvertierungsaufwand den Gewinn durch Automatisierung auf. Und wenn die Abgabe morgen ansteht und LaTeX noch nie benutzt wurde: heute lieber in Word schreiben. Das Erlernen kostet Tage, und diese Tage lassen sich nicht mit geliehener Zeit bezahlen. Die Aussage „mit LaTeX wird das Dokument schön“ ist nicht korrekt. Korrekt ist: Wer die Struktur richtig schreibt, wird von der Formatierungsarbeit befreit.

• Steckt das Dokument voller Formeln, führt kaum ein Weg an LaTeX vorbei. Kein anderes Werkzeug setzt Gleichungen so gut.
• Stellt die Zeitschrift eine LaTeX-Klassendatei bereit, sollte sie verwendet werden. Die gesamte Diskussion über die Form entfällt damit.
• Wächst ein Dokument über Jahre mit Mitautoren, zahlt sich Klartext aus. Diffs sind in Git lesbar, und die Datei öffnet sich auch in zehn Jahren noch.
• Geht es um ein einseitiges Layout, ist ein anderes Werkzeug die bessere Wahl. Dinge an gewählten Koordinaten zu platzieren, kann LaTeX am schlechtesten.
• Zum bloßen Ausprobieren genügt der Browser, ganz ohne Installation. Beim Einrichten aufzugeben, ist der ärgerlichste Abbruch überhaupt.

Zum Schluss die praktischen Gründe, warum TeX seit über vierzig Jahren überlebt. Es ist kostenlos und quelloffen – lesen, ändern und kommerziell nutzen ist erlaubt. Die Eingabe ist Klartext in einer .tex-Datei, also genügt jeder Editor, grep findet darin, ein Skript kann sie erzeugen und Git kann sie vergleichen. Auf CTAN, dem Comprehensive TeX Archive Network, liegen Tausende Erweiterungen – auf die Frage „geht das auch?“ hat meist längst jemand geantwortet. Und dieselbe Eingabe ergibt dieselbe Ausgabe: unter Windows, macOS und Linux, auch aus einer zehn Jahre alten Quelldatei. Überall dort, wo Reproduzierbarkeit gefordert ist – Forschung, amtliche Unterlagen –, ist diese Eigenschaft kaum zu ersetzen. Als Nächstes entsteht eine echte Seite.