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Wissenswertes zu USB-Hubs und Schnittstellen-Verteilern

USB ist bei aktuellen Computern die Standardschnittstelle schlechthin. So gut wie jedes Peripheriegerät – vom USB-Stick bis zum Drucker – belegt einen USB-Port. Doch was tun, wenn alle Anschlüsse am Rechner belegt sind? Ganz klar: Ein USB-Hub muss her.

USB-Hubs und Schnittstellenverteiler im Überblick

Vermutlich kennen Sie das Problem: schnell eine Maus, einen Speicherstick, das Smartphone und dann vielleicht noch den Drucker an das Notebook anschließen – und schon sind alle USB-Ports belegt. Ein USB-Verteiler stellt eine unkomplizierte und günstige Lösung dar, um die Zahl der Anschlussmöglichkeiten zu erhöhen. Die nützlichen Verteiler sind als kleine und kompakte Hubs erhältlich, die meistens vier bis fünf Ports bieten, problemlos in die Tasche passen und somit auch auf Reisen immer dabei sind. Für den stationären Betrieb am Schreibtisch gibt es deutlich größere Modelle mit 10 oder mehr Ports. Einige Varianten bieten einzeln ein- und ausschaltbare Ports. Das kann praktisch sein, um nicht verwendete Geräte komplett zu deaktivieren und nebenbei auch noch Strom zu sparen. Viele Geräte verfügen über eine LED-Anzeige, die darauf hinweist, welche Ports im Moment aktiv sind. Daneben können Hubs mit weiteren nützlichen Funktionen ausgestattet sein, zum Beispiel mit einem integrierten Ethernet-Adapter oder einem Lesegerät für SD-Karten.

USB-Hubs können als Geräte mit Gehäuse oder als Steckkarten oder Fronteinschübe zum Einbau in den Computer ausgeführt sein. Erhältlich sind im Übrigen nicht nur Verteiler für USB, sondern auch Hubs für die serielle Schnittstelle RS232. Diese wird auch heute noch von verschiedenen Geräten, wie USV-Systemen oder Barcode-Scannern, genutzt. Weiterhin gibt es Verteiler für FireWire oder DisplayPort.

Aktuelle Standards

Die Spezifikation zum USB-Standard wurde bereits im Jahr 1998 verabschiedet. Da die alten Standards USB 1.0 und 1.1 heute keine Rolle mehr spielen, beginnen wir direkt mit USB 2.0. Die Schnittstelle liefert eine Bruttodatenrate von maximal 480 MBit/s, wovon netto etwa 40 MByte/s übrigbleiben. Die maximale Stromstärke liegt bei 0,5 A und die maximale Leistung bei 2,5 Watt. Ein Blick auf die Spezifikationen zeigt, dass USB 2.0 für die Speicherung großer Dateien aufgrund der recht langsamen Geschwindigkeit eher ungeeignet ist.

Beim Nachfolger USB 3.0 wurde die Bruttodatenrate auf 5 GBit/s (etwa 450 Mbyte/s netto) angehoben. Die Stromstärke liegt hier bei 0,9 A und die maximale Leistung bei 4,5 Watt. Die Erweiterung USB 3.1 Gen 1 bringt keine Veränderung bei der Übertragungsgeschwindigkeit; bei Nutzung des USB-C-Steckers kann die maximale Stromstärke aber auf 3 A und die Leistung auf 15 Watt ansteigen. Die erhöhte Leistung ist speziell beim Aufladen externer Geräte nützlich. Eine weitere deutliche Erhöhung der Geschwindigkeit wurde mit USB 3.1 Gen 2 möglich. Die Bruttodatenübertragungsrate hat sich mit 10 GBit/s im Vergleich zur Gen 1 verdoppelt. Netto bleiben davon etwa 800 MByte/s übrig. Stromstärke und maximale Leistung bleiben dagegen unverändert.

Die momentan aktuelle Iteration des USB-Standards ist die Version USB 3.2 (Stand 2019). Auch in diesem Fall erfolgt eine Verdopplung der Bruttodatenrate im Vergleich zu 3.1 Gen 2. Diese beträgt nun 20 GBit/s, was netto etwa 2 GByte/s entspricht. Bei USB 3.2 kommt erstmalig ausnahmslos der USB-C-Stecker zum Einsatz. Stromstärke und Leistung verbleiben auf dem Niveau von 3.1 Gen 2 und liegen somit bei maximal 3 A und 15 Watt. Der nächste große Entwicklungsschritt der Schnittstelle wird USB 4 sein. Hier ist eine Bruttodatenrate von 40 GBit/s zu erwarten.

USB On-The-Go

Ein USB-Gerät wird meistens an einen Computer angeschlossen. Er dient als Host und stellt Treiber und gegebenenfalls benötigte Software bereit, um das angeschlossene Gerät erkennen zu können. Eine direkte Kommunikation zwischen zwei USB-Devices ist auf diese Weise nicht möglich. Mit USB On-The-Go, kurz OTG, besteht die Option, dass ein USB-Gerät in einem gewissen Rahmen als Host dienen kann. So könnte zum Beispiel eine Kamera Bilder an einen Drucker schicken, ohne den Umweg über den Computer gehen zu müssen. Das funktioniert aber nur, wenn beide Geräte OTG-kompatibel sind.

Aktive und passive USB-Verteiler

Angeschlossene Geräte wie eine Maus oder ein Speicherstick werden direkt über den USB-Port mit Strom versorgt. Allerdings teilen sich alle Ports eines Hubs die Spannung, die über das Kabel vom Computer bereitgestellt wird. Da der Hub gewöhnlich immer nur an einem USB-Anschluss angesteckt wird, steht für den Hub auch nur die Energie zur Verfügung, die dieser eine Anschluss liefert. Bei USB 3.0 wären das zum Beispiel 0,9 A und 4,5 Watt, welche der Hub auf alle seine Anschlüsse verteilen muss. Werden alle Ports an einem solchen passiven Verteiler genutzt, kann es vorkommen, dass ein angeschlossenes Gerät nicht funktioniert. In diesem Fall ist die Spannungsversorgung einfach nicht mehr ausreichend. Dieses Problem lässt sich mit einem aktiven Hub umgehen. Diese Geräte verfügen über ein separates Netzteil, das dafür sorgt, dass an jedem einzelnen zur Verfügung stehenden Anschluss die volle Leistung vorhanden ist. Auf diese Weise lassen sich auch Verteiler mit 10 oder mehr Anschlüssen nutzen, ohne bei einer mehrfachen oder vollen Belegung Leistungseinbußen hinnehmen zu müssen.

Die verschiedenen USB-Steckertypen

Der USB-Standard sieht verschiedene Steckertypen vor, die ab USB 3.2 vom Typ-C-Stecker abgelöst werden. Der rechteckige Typ-A-Stecker ist die verbreitetste Form und kommt bei den meisten Geräten, die an einem Computer betrieben werden sollen, zum Einsatz. Die Spanne der Geräte reicht von Eingabegeräten über externe Festplatten bis hin zu Druckern und Scannern.

Kabel mit einem Typ-B-Stecker dienen in der Regel dazu, Peripheriegeräte wie Drucker mit dem Rechner zu verbinden. Da es kaum einen Computer gibt, der eine Buchse vom Typ B aufweist, besitzen solche Druckeranschlusskabel gewöhnlich auf der anderen Seite einen Typ-A-Stecker. Mini-USB-Stecker sind deutlich kleiner als der Typ-A-Stecker und kommen überwiegend bei Kameras, MP3-Playern und anderen kleineren Geräten zum Einsatz. Auch in diesem Fall verfügen entsprechende Kabel oft auf der gegenüberliegenden Seite über einen Stecker vom Typ A, der einen Anschluss an einen PC ermöglicht. Noch eine Nummer kleiner fällt der Micro-USB-Stecker aus. Er wird nach wie vor bei vielen Mobiltelefonen eingesetzt. Kabel mit Micro-USB-Stecker werden ebenfalls mit Typ-A-Steckern für den Anschluss an den Computer oder an ein USB-Ladegerät ausgestattet.

Was gibt es beim Kauf von USB-Hubs und Schnittstellenverteilern zu beachten?

Wie so oft ist auch beim Kauf eines USB-Hubs die Frage nach dem Einsatzzweck entscheidend. Sind Sie viel unterwegs? Dann sollten Sie einen kompakten Verteiler ohne zusätzliches Netzteil wählen. Vier bis fünf Ports sollten für die allermeisten Fälle ausreichend sein. Bei einem Hub, der primär zu Hause am Schreibtisch oder im Büro genutzt werden soll, sollten Sie dagegen vorzugsweise auf ein aktives Modell mit zusätzlichem Netzteil zurückgreifen. Überlegen Sie vor dem Kauf, wie viele Ports Sie benötigen. Je mehr Anschlüsse ein Hub bietet, desto teurer ist er für gewöhnlich. Es empfiehlt sich, keinen USB-2.0-Hub zu kaufen, sondern stattdessen gleich ein modernes 3.0-Modell anzuschaffen. Sie müssen übrigens keine Bedenken hinsichtlich der Kompatibilität haben: Ein USB-3.0-Gerät funktioniert wie gewohnt auch an einer USB-2.0-Schnittstelle und umgekehrt. Allerdings arbeitet eine 3.0-Festplatte, die an einem 2.0-Port angeschlossen wird, nur mit der maximalen Geschwindigkeit von 2.0.

Unser Praxistipp: USB-Hub mit integriertem SD-Kartenleser für unterwegs

Wenn Sie viel unterwegs sind, ist es ratsam, zu einem kompakten und robusten USB-Hub zu greifen, der über ein widerstandsfähiges Gehäuse aus Aluminium verfügt. Einige USB-Verteiler sind mit einem integrierten SD-Kartenleser ausgestattet und ersparen Ihnen so die Mitnahme eines weiteren Gerätes.

FAQ – häufig gestellte Fragen zu USB-Hubs und Schnittstellenverteilern

Was ist USB-C?

Hierbei handelt es sich nicht um einen Übertragungsstandard wie beispielsweise USB 3.0. USB-C definiert lediglich den Stecker, der beispielsweise über Thunderbolt oder USB 3.2 angebunden werden kann. Arbeitet im Hintergrund Thunderbolt, kann USB-C auch DisplayPort, Audiosignale oder PCI Express übertragen.

Was sind die Vorteile von USB-C?

Der Stecker hat den Vorteil, dass er sehr klein ist und die am Rechner befindlichen Ports entsprechend kompakt ausfallen dürfen. Dadurch können Notebooks noch dünner konstruiert werden, wie beispielsweise der Hersteller Apple mit seinen Geräten unter Beweis stellt. Zudem ist der Stecker absolut verdrehsicher und kann daher selbst im Dunkeln leicht eingesteckt werden, was bei Smartphones durchaus praktisch sein kann. Auch hinsichtlich der Stromversorgung bedeutet USB-Typ-C einen großen Fortschritt: Der Standard selbst ist bis zu einer Leistung von 100 Watt ausgelegt. So können endlich nicht nur kleinere Geräte wie MP3-Player oder Mobiltelefone über USB geladen werden, sondern auch Notebooks. Steckt hinter dem Typ-C-Stecker das Thunderbolt-Protokoll, ist es möglich, mit nur einer Buchse entweder ein Notebook zu laden, einen kompatiblen Monitor anzuschließen oder den Rechner um eine externe Grafikkarte zu erweitern.

An meinem USB-Hub ist ein Anschluss, neben dem sich ein Batteriesymbol befindet. Was hat es damit auf sich?

Es handelt sich dabei um einen sogenannten Schnellladeanschluss, den Sie zum Laden Ihres Smartphones oder Tablet verwenden können. Im Vergleich zu den anderen am Hub befindlichen Anschlüssen stellt der Charge-Port eine deutlich höhere Stromstärke bereit, die bei kompatiblen Geräten ein schnelles Aufladen ermöglicht.

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