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USB-C – Der eine Steckverbinder, der alle beherrscht?

Die Steckverbinderindustrie steckt nicht mehr in ihren Kinderschuhen. Schon lange bevor Halbleiter auf den Markt kamen, wurden Steckverbinder hergestellt und sie spielten bei allen wichtigen Entwicklungen in der Elektronikindustrie eine Rolle. Anders als bei jüngeren Technologien gibt es in der Welt der Steckverbinder nur selten wirklich bahnbrechende Neuerungen.

Seit über 30 Jahren hören wir Geschichten und Prognosen über die bevorstehende Abschaffung des unscheinbaren D-Sub-Steckverbinders. Er wurde 1952 von ITT Cannon erfunden und ist seit zwei Generationen ein integraler Bestandteil fast jedes PCs. In all dieser Zeit hat sich das Design nicht geändert. Natürlich wurde er neu gestaltet und verfeinert, aber ein Ingenieur aus den 1950er Jahren würde den D-Steckverbinder von heute sofort erkennen. Und was der entscheidende Punkt ist: Es gibt ihn noch. Dabei ist die Geschichte des D-steckverbinders nicht einmal ungewöhnlich.

Gleichzeitig sind Elektronikteile im Zuge des Fortschritts kleiner, schneller, billiger und leistungsstärker geworden und es ist eigentlich erstaunlich, dass der Steckverbinder dabei nicht abgehängt worden ist. Vor 20 Jahren habe ich an einer Vorlesung über Computernetzwerke teilgenommen. Damals wurden Geschwindigkeiten von 100 Megabit als das Nonplusultra angesehen. Ein Branchenexperte sagte zuversichtlich voraus, dass elektrische Kupfersteckverbinder nicht mehr die nötige Leistung brächten und wir auf Glasfasertechnik umsteigen müssten.

20 Jahre später leben wir in der Welt des Gigabit Ethernet (benutzen aber immer noch Kupfersteckverbinder) und als Nonplusultra gelten mittlerweile die Steckverbinder von Herstellern wie Samtec, mit einer Leistung von über 100 Gbit/s.

Um ehrlich zu sein, kommen solche Hochgeschwindigkeitsleistungen nur dort zum Einsatz, wo sie wirklich gebraucht werden. Die Infrastruktur unserer modernen Hochgeschwindigkeitsnetze hängt zwar von diesen High-Tech-Verbindungen ab, doch sie gelangen nur selten ins Blickfeld der Allgemeinheit.

Das änderte sich aber in der Mitte der 1990er Jahre. Zur gleichen Zeit, als die Popkultur uns Take That, Oasis und George Michael schenkte, wurde ein Steckverbinder eingeführt, der etwas Neues zu bieten hatte und dem alten D-Steckverbinder den Kampf ansagen sollte. Man kann sich kaum vorstellen, dass der briefkastenförmige USB-A-Steckverbinder einmal ein unbekannter Herausforderer in der Welt der Steckverbinder war. Wenn wir wieder in die Gegenwart reisen, finden wir ihn einfach überall: Computer, Drucker, Spielkonsolen und Raspberry Pis verwenden ihn.

Aber trotz seines Namens ist der USB-Steckverbinder kaum universell zu nennen – der ursprüngliche Typ-A-Steckverbinder war einfach zu groß. Es ist schwer, sich ein Mobiltelefon oder eine Digitalkamera mit einem USB-A-Steckverbinder vorzustellen. In dieser Hinsicht hat sich einiges getan – seit vielen Jahren werden Mini-USB- und Micro-USB-Steckverbinder in Geräten aller Art als Schnittstellen- und Ladeanschlüsse verwendet.

Es schien nur logisch, dass die Telefonhersteller, die bis dahin jeweils eigene Systemanschlüsse für ihre Mobilgeräte entworfen hatten, darauf zurückgreifen würden. Nokia, Ericsson usw. hatten alle ihr eigenes Produkt, doch als Smartphones zur Norm wurden, tendierten die meisten Hersteller zu Miniaturversionen des USB-Steckverbinders. Die einzige größere Ausnahme stellte hierbei Apple mit dem 2012 eingeführten Lightning-Steckverbinder dar.

Mini-USB- und Micro-USB-Anschlüsse sind immer noch nicht besonders universell. Der USB-Steckverbinder vom Typ C (oder USB-C) war ein Versuch, daran etwas zu ändern.

Im Jahr 2015 haben wir zum ersten Mal über USB-C-Steckverbinder gesprochen. Wenn ein neuer Steckverbinder auf den Markt kommt, regt er die Phantasie der allgemeinen Öffentlichkeit eher selten an, aber in diesem Fall gab es Artikel in der New York Times und manche Experten prognostizierten, dass der USB-C zum ersten elektronischen Bauteil werden könnte, das jeder Mensch auf der Erde besitzt.

4 Jahre später scheint diese Prognose immer noch weit hergeholt, aber vielleicht nicht so weit, wie man denken könnte. Der USB-C-Steckverbinder hat Vorteile, durch die er sich hervorragend für die aktuelle Generation elektronischer Geräte eignet – er ist schmal, kann je nach Bedarf als Lade-, Video- oder Datenanschluss fungieren und ist einfach zu bedienen. Smartphone-Hersteller entscheiden sich bei ihren neuesten Modellen für den USB-C als Systemsteckverbinder. Und noch wichtiger: Sogar Apple scheint zu akzeptieren, dass die Tage der Steckverbinder-Eigenmarke gezählt sind, und kündigte letztes Jahr an, dass die nächste Generation von iPads und iPhones über USB-C verfügen wird. Das ist gar nicht einmal so eine große Überraschung – bei der MacBook-Produktfamilie hatte Apple mit als Erster auf den USB-C-Steckverbinder zurückgegriffen.

Dem USB-C-Steckverbinder scheint eine rosige Zukunft bevorzustehen, wobei der Verbrauchermarkt nicht das einzige Interessengebiet ist. Da immer mehr Computer USB-C als Standardschnittstelle verwenden, wird die Nachfrage nach USB-C-Steckverbindern auch für Industrieanwendungen steigen.

Der alte USB-A wird auf diesem Gebiet schon seit langem verwendet. Er wurde nicht von vornherein als wasserdichter Steckverbinder entwickelt, aber aufgrund des Wunsches vieler Benutzer, dass derartige Produkte auch in rauen oder schadstoffbelasteten Umgebungsbedingungen funktionieren sollen, bieten mittlerweile zahlreiche Steckverbinderhersteller entsprechende Produkte an. In den meisten Fällen handelt es sich um runde, wasserdichte Steckverbindergehäuse für standardmäßige USB-C-Steckverbinder. Auch für RJ45-Netzwerksteckverbinder wurden ähnliche Lösungen gefunden.

Diese Steckverbinder sind in der Regel ziemlich sperrig, da der USB-A-Steckverbinder selbst ziemlich viel Platz beansprucht. Jeder Steckverbinderhersteller hat jedoch einen anderen Ansatz gewählt, der in der Regel davon abhängt, mit welcher Art von Steckverbinder er sich am besten auskennt. Dementsprechend hat Amphenol einen USB-Feldsteckverbinder auf Grundlage eines MIN-STD-38999-Steckverbinderdesigns entwickelt, Bulgin hat eine Version der erfolgreichen Buccaneer-Steckverbinder gebaut und selbst Neutrik (bekannt für Audioprodukte) hat mithilfe des XLR-Audiosteckverbinders eine eigene Version entwickelt. Auch auf diesen Markt passt die Bezeichnung „universell“ nicht besonders gut.

Ich bin sehr gespannt, welche Strategie die Hersteller, die USB-C-Steckverbinder für die Anwendung in rauen Umgebungsbedingungen verkaufen möchten, einschlagen werden. Ein paar Versuche gab es bereits: Sowohl TE Connectivity als auch Amphenol haben für IP67-Anwendungen kompakte USB-C-Steckverbinder entwickelt.

Beide Ansätze sind sehr interessant, da sie nicht den herkömmlichen und oft gewählten Ansatz verfolgen, USB-A-Steckverbinder in bereits vorhandene Steckverbindergehäuse einzupassen. Allerdings haben beide Hersteller jeweils ein eigenes Konzept entwickelt, das heißt, dass es auch in diesem Fall keine universelle Lösung gibt. Es wird faszinierend sein zu sehen, wie andere Hersteller dieses Problem lösen.

Ich denke, es lässt sich mit Sicherheit sagen, dass USB-C auf Dauer Bestand haben wird. Ohne Zweifel handelt es sich um einen „Super-Steckverbinder“: eine sehr clevere Konstruktion, die sich für unzählige Aufgaben eignet und relativ kostengünstig in großen Mengen hergestellt werden kann. Allerdings ist es meines Erachtens noch etwas zu früh, um zu sagen, ob USB-C wirklich die Welt erobert und der eine Steckverbinder wird, der alle beherrscht.

Connector Geek is Dave in real life. With 28 years in the industry, Dave likes talking about connectors almost as much as being a Dad to his two kids. He may still be a kid at heart himself...

31 May 2019, 15:03

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