Strom- und Datenkabel bestimmen seit Jahren unseren Alltag mit dem Smartphone. Egal ob iPhone oder Android: (Fast) Jedes Gerät hat (noch) einen Anschluss verbaut, in das ein Kabel eingesetzt werden kann. Erst in ein paar Jahren wird sich drahtloses Laden und die Datenübertragung über Funkverbindungen durchgesetzt haben. Deswegen wollen wir aufzeigen, welche USB-Anschlüsse es gibt und welche Vor- und Nachteile der jeweilige Steckertyp bietet.
Antiquierte USB-Anschlüsse: Mini-USB und Apples 30-Pol-Verbindung
Die „Uralt-Konnektoren“ Mini-USB und Apples 30-Pol-Anschluss sind unter allen USB-Anschlüssen so gut wie gar nicht mehr im Einsatz. Mini-USB ist dabei eine dickere, größere Version von Micro-USB. Es wurde bei älteren Handys verwendet, die mit Smartphones nur wenig gemein hatten. Ein populäres Beispiel wäre in diesem Fall das Motorola Razr v3. Am unteren Ende der Tastatur war die Bauhöhe ausreichend, um den Konnektor unterzubringen. Der Mini-USB-Konnektor konnte laut Spezifikation mindestens 5.000 Mal ein- und ausgesteckt werden, bevor er seinen Dienst quittierte.
Quelle: ©de_marco - stock.adobe.comApples breiter Konnektor wartete mit 30 Kontakten auf und war deutlich breiter als normale USB-Kabel. Im Gegensatz zu einem Protokoll für alles, wie USB es war, baute Apple viele verschiedene Standards nebeneinander ein. Neben dem USB-Signal, das nur vier Kontakte benötigen würde, konnten über den Konnektor auch Audio, DisplayPort und sogar USB 3.0 sowie FireWire genutzt werden. Apple verabschiedete sich mit dem iPhone 5 von dem alten Anschluss und wechselte zum später in diesem Artikel erläuterten Lightning-Anschluss.
Quelle: ©Popova Olga - stock.adobe.comMicro-USB: Der bisherige Standard geht in Rente
Solltest Du ein mehr als drei Jahre altes Android-Smartphone nutzen, wirst du mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit einen Micro-USB-Anschluss in Deinem Telefon verbaut haben. Unter den diversen USB-Anschlüssen zeichnet er sich durch die geringe Größe aus. Wichtig ist jedoch die Richtung, in die das Kabel in den Port eingeführt wird. Schuld daran ist ein asymmetrisches Design, das an ein gleichschenkliges Trapez erinnert. Am Einstecken zum Aufladen in der Nacht bist Du mit Sicherheit schon gescheitert, einfach weil die richtige Position nicht ertastbar war. Das erinnert vielleicht etwas an das „USB-Paradoxon„, das Du sicher ebenfalls aus dem Alltag kennst. Denn auch bei den “normalen“ USB-Anschlüssen, die Du vom klassischen Computer kennst, kommt es nicht selten vor, dass manchmal einfach beide Seiten des USB-Sticks oder USB-Kabels nicht in den Anschluss passen wollen.
Der Micro-USB-Anschluss wurde 2010 eingeführt und relativ schnell von der EU als Steckernorm für mobile elektronische Geräte festgelegt. Der Anschluss soll mindestens 10.000 Steckzyklen halten, bevor er nicht mehr zu gebrauchen ist.
Quelle: ©rukawajung - stock.adobe.comDatenübertragung
Micro-USB basiert auf USB 2.0. Im Inneren des Konnektors finden sich fünf Kontakte, von denen zwei Energie liefern. Die Daten werden über zwei weitere Kontakte übertragen. Die maximale Übertragungsgeschwindigkeit liegt theoretisch bei 60 Megabyte pro Sekunde. Im echten Einsatz der USB-Anschlüsse fließen meist maximal 20-30 Megabyte pro Sekunde. Smartphones lassen sich häufig nicht ansatzweise so schnell mit Daten bespielen.
Energieversorgung
Der alte Standard ist nicht nur nicht verdrehsicher, sondern kann bei weitem nicht so viel Energie transportieren wie aktuellere USB-Anschlüsse und -Kabel.
Nach den offiziellen Vorgaben des USB-Konsortiums können über die Kabel maximal 5 Watt übertragen werden. Bei einer Spannung von 5 Volt fließt Strom von einem Ampere.
Allerdings haben viele Hersteller eine kleine Modifikation vorgenommen: Als inoffizieller Standard haben sich 2 bis 2,4 Ampere etabliert. Damit lädt das Smartphone mit zehn oder mehr Watt. Das hört sich natürlich erst einmal sehr gut an, denn immerhin ist der Akku dadurch schneller wieder voll. Durch lasche Sicherheitsvorkehrungen und oft minderwertige Kabel aus Fernost kam es bei Micro-USB-Kabeln jedoch teils zu Problemen. Denn: Je mehr Strom durch die dünnen Drähte der USB-Anschlüsse fließt, desto heißer wird das leitende Metall und das kann bis zum Kabelbrand führen. Wir raten Dir daher davon ab, extrem günstige Ladekabel zu kaufen, sondern Deiner Sicherheit und Deinem Smartphone zuliebe, ein paar Euro mehr in die Hand zu nehmen und dafür geprüfte Qualitätsware zu erhalten.
Micro-USB-Anschluss: Immer noch beliebt
Eines der letzten High-End-Geräte mit einem Micro-USB-Anschluss war das Samsung Galaxy S6. Einige Smartphones im oberen Segment hatten zu diesem Zeitpunkt bereits USB Typ C als Konnektor verbaut. Doch durch die VR-Brille „Samsung Gear VR“, zu der Samsung eine Kompatibilität garantieren musste, verzichtete Samsung auf neuere USB-Anschlüsse.
Noch 2019 stand hier ein Absatz, der die aktuellsten Android-Smartphones mit Micro USB-Anschluss vorstellte. In 2020 hat sich die Situation aber dramatisch verändert. Heute gibt es eigentlich kein neues Handy mehr, welches Micro-USB verbaut. Der Standard ist jetzt: USB C.
Noch immer erscheinen aber viele Gadgets mit dem veralteten Anschluss. Das liegt vor allem an zwei Faktoren: Zum einen sind die Steckerbuchsen günstiger und einfacher an die Platine zu löten (nur 5 Kontakte). Zusätzlich sind hochwertige USB C-Kabel im Vergleich viel teurer als Micro-USB-Kabel, die man in der Regel auch noch in der Schublade liegen hat. Bei der Herstellung von Gadgets zählt immerhin jeder Cent.
USB Typ C: Verdrehsicher, schneller, universeller
Seit rund vier Jahren erklimmt der neue USB-Standard „Typ C“ den Gipfel des Marktanteils der USB-Anschlüsse. Und es gibt gute Gründe, warum das sinnvoll ist: Der neue Stecker ist nicht nur performanter, sondern kann auch mehr Strom liefern und in beiden Richtungen in den Stecker eingeführt werden. Außerdem ist USB Typ C inzwischen selbst bei Laptops eingebaut und hat eine längere Lebensdauer als Micro-USB.
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Vor allem bei High-End-Geräten findet sich der Anschluss inzwischen fast überall, häufig ersetzt er auch die oft vermisste Kopfhörerbuchse. Denn: Durch die vielen elektronischen Kontakte lassen sich viel mehr Daten über den Stecker übertragen. Dabei ist es völlig egal, ob es sich um ein Displaysignal, normales USB oder Audio handelt. Insgesamt 24 Kupfer-Kontakte übertragen alle Daten, die Du Dir vorstellen kannst. Trotz der filigraneren Kontakte sollen mehr als 10.000 Steckzyklen möglich sein. USB Typ C ist dabei nur ein wenig größer als Micro-USB.
Quelle: ©dariovuksanovic - stock.adobe.comUSB „Power Delivery“ für bis zu 100 Watt
Im Gegensatz zum normalen USB-Standard aus Micro-USB-Zeiten, ist der Konnektor nicht mehr auf eine Spannung von fünf Volt festgelegt. Jetzt können bis zu 20 Volt und maximal fünf Ampere über das Kabel transferiert werden. So viel Energie nehmen allerdings nur USB-Anschlüsse von Laptops an. Trotzdem haben auch Smartphones ihre Vorteile von Power Delivery (USB-PD): Statt maximal zehn Watt können Telefone derzeit bis zu ungefähr 50 Watt nutzen – Tendenz schnell und stark steigend. Das ist natürlich abhängig vom jeweiligen Smartphone und Ladegerät, die Du benutzt.
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Hier ist die Auswahl des richtigen Kabels aber wichtig: Alle mit Power Delivery ausgestatteten Geräte haben einen Chip verbaut, der die Qualität des Kabels analysieren kann. Nur hochwertige Kabel können hohe Ströme bewältigen. Das erhöht auch die Sicherheit: Ungeeignete Kabel – etwa mit schlechter Schirmung, zu wenig Metall für die Energieübertragung oder gar Kurzschluss -sind gar nicht erst in der Lage, durchzubrennen.
1.200 Megabyte pro Sekunde, DisplayPort und Audio
Erstmals sind USB-Anschlüsse für Mobilgeräte in der Lage, das volle Potenzial von USB 3.0 zu nutzen. Bis zu 10 Gigabit werden pro Sekunde transferiert. Das entspricht etwa 1.200 Megabyte pro Sekunde, eine DVD wäre in vier Sekunden komplett kopiert. So schnell ist ein aktuelles Smartphone noch lange nicht. Aber mehr als 100 Megabyte pro Sekunde sind bei aktuellen Geräten möglich. Dafür muss das USB-Kabel am anderen Ende in einen USB 3.1-Port eingefügt werden, sonst drosselt sich die Geschwindigkeit.
Neben der normalen USB-Verbindung bietet USB Typ C aber eine Vielzahl von möglichen Protokollen. Über einen einfachen Adapter kannst Du etwa Tonsignale abgreifen. Ein Adapter auf DisplayPort oder HDMI ermöglicht die Ausgabe eines Bildsignals. Auch Tastaturen und Mäuse lassen sich so schnell verbinden.
Besonders zeigen sich die Vorteile etwa beim Samsung Galaxy S20: Es bietet eine Desktop-Funktion an. Über das Einstecken des Smartphones in ein spezielles Dock mit dem Namen Samsung DeX lässt sich ein Android-Computer nutzen. Viele Anwendungen werden automatisch skaliert und können mit vollwertigem Funktionsumfang punkten. So ist es heutzutage also möglich, Smartphones über USB-Anschlüsse in Desktop-Computer zu verwandeln.
Apples Lightning: Allein auf weiter Flur
Apple war im Jahr 2011 der einzige Konzern, der sich gegen die Einführung von Micro-USB wehrte. Stattdessen entschied man sich dazu, einen Adapter von Micro-USB auf den alten 30-Pol-Stecker anzubieten. Seit 2012 setzt Apple den neuen Lightning-Konnektor ein, der sich an einigen Stellen vom bewährten USB-Plug unterscheidet.
Zum einen liegen die Kontaktflächen beim Kabel nicht geschützt im Inneren eines kleinen Metallkäfigs. Stattdessen finden sich acht leitende Flächen pro Seite außen. Das macht den Konnektor selbst etwas stabiler, dafür ist die Buchse fehleranfälliger. Positiv: Die Lightning-Schnittstelle lässt sich beidseitig verwenden. Gleichzeitig ist der Anschluss kleiner als andere USB-Anschlüsse, wie Micro-USB, was im Smartphone selbst mehr Platz für Elektronik lässt.
Quelle: ©kozirsky - stock.adobe.comLightning: Keine Lichtgeschwindigkeit
Apple hat seit 2012 keine Veränderungen am Konnektor vorgenommen. Deswegen hat sich weder die Geschwindigkeit für die Übertragung verändert, noch kann mehr Energie über das Kabel übertragen werden. Apples Anschlüsse schaffen “nur“ knapp 12 Watt, auch wenn neue iPhones mit entsprechenden Ladegeräten mit bis zu 18 Watt betankt werden. Die Kontakte lassen sich allerdings je nach Anwendungsfall unterschiedlich verwenden. Die vier Datenleitungen des Konnektors sind durch einen in jedem Lightning-Kabel enthaltenen Mini-Chip unterschiedlich einsetzbar. Das bekannteste Beispiel wird wohl der Einsatz eines Audio-Adapters sein, der seit der Einführung des iPhone 7 für kabelgebundene Kopfhörer nötig ist. Über einen von Apple produzierten Adapter lässt sich aber auch das Bildsignal abgreifen und in einen Monitor einspeisen, um Multimedia-Content auf größeren Bildschirmen genießen zu können.
Wird Apple in Zukunft vom Anschluss abweichen und auf USB-Anschlüsse wechseln? Einiges spricht dafür, einiges dagegen. Einerseits ist Lightning als fester Standard etabliert und erfüllt alle Aufgaben mit Bravour. Andererseits ist USB Typ C sehr stark im Kommen und auch das aktuelle MacBook setzt ausschließlich auf den Typ-C-Konnektor. Besitzer eines iPhones mussten beim Kauf des MacBooks zusätzlich ein neues Ladekabel bestellen, weil iPhone und MacBook sonst nicht zusammenarbeiten können. Der Konzern aus Cupertino würde aber eine große Einnahmequelle verlieren: An jedem Lightning-Kabel verdient Apple mit.
USB-Anschlüsse: Die Zukunft ist kabellos
Doch wie lang brauchen wir die verschiedenen Kabeltypen und USB-Anschlüsse überhaupt noch? Es ist nur eine Frage der Zeit, bis Smartphones völlig ohne mechanische Verbindungen auskommen werden. Viele Smartphones setzen inzwischen auf die drahtlose Ladetechnik QI – auch Apple mit dem neuen iPhone 12. Über die induktive Stromübertragung lassen sich inzwischen mit hohem Wirkungsgrad bis zu 30 Watt übertragen, Tendenz steigend. Daten werden inzwischen häufig über die Cloud synchronisiert, während Filme und Musik vermehrt über Spotify, Netflix und Co. gestreamt werden. Die Debatte des fehlenden Kopfhörer-Anschlusses bei iPhones und manchen aktuellen Android-Geräten verlief ergebnislos. Auch hier werden Bluetooth-Headsets bald Überhand nehmen. Und dann sehen wir die ersten Smartphones ohne irgendwelche USB-Anschlüsse – völlig egal, ob nun Micro-USB, Typ C oder Lightning.
Wie das aussehen könnte, zeigt der Hersteller Vivo mit dem Konzept-Handy Apex. Dieses kommt ohne USB-Anschluss, Klinke und Knöpfe aus – alles wird über das Display bedient. Dies könnte uns einen Eindruck geben, wie die Welt komplett ohne Kabel aussehen könnte. Denn, sind wir mal ehrlich: Bis auf den Ladevorgang wird der USB-Anschluss kaum mehr genutzt. Wir sollten also technologieoffen sein und allen Möglichkeiten offen gegenüber stehen.
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