Welche XMG und SCHENKER Laptops lassen sich über USB-C / Thunderbolt laden?

Sollten zukünftige Laptops auf herkömmliche Ladeanschlüsse verzichten, um künftig ausschließlich auf eine Lademöglichkeit über USB-C zu setzen? Genau diese Frage stellen wir euch im folgenden Beitrag und verknüpfen das Ganze mit einer Community-Umfrage. Bevor wir damit loslegen, möchten wir euch einen Überblick über den aktuellen Stand unseres Sortiments und über etwaige Vor- und Nachteile von USB-C Power Delivery geben.

Inhaltsverzeichnis:

• Allgemeine Informationen
• Unsere Sicht auf die Debatte um USB-C vs. herkömmliche Laptop-Netzteile
• USB-C-Ladegeräte bieten in der Regel weniger Raum für Spannungsspitzen (Peak, Surge) wie herkömmliche Netzteile
• Umwandlungsverluste bei USB-C jenseits von 100 W
• Mechanische Stabilität in der Langzeitperspektive
• Zwischenfazit
• Praktische Tipps
• Unsere Umfrage und euer Feedback

Allgemeine Informationen

Unser aktuelles Portfolio entspricht bereits der kommenden EU-Richtlinie, die das Laden über USB-C für einige Laptops ab 2026 vorschreibt. Warum nur einige? Entgegen der landläufigen Meinung schreibt die Richtlinie nicht vor, dass alle Laptops über USB-C aufgeladen werden müssen, sondern nur solche, die mit einem Energiebudget von 100 Watt oder weniger arbeiten.

Zitat: „[…] Laptops, die über ein kabelgebundenes Kabel aufgeladen werden können und mit einer Leistung von bis zu 100 Watt arbeiten, müssen mit einem USB Typ-C Anschluss ausgestattet sein.“ (Quelle: Presseerklärung des Europäischen Parlaments)

Weitere Informationen findest Du in diesen FAQ-Artikeln:

• Welche XMG- und SCHENKER-Laptops kann ich über USB-C bzw. Thunderbolt aufladen?
• Welche Einschränkungen gibt es bzgl. der Leistungsfähigkeit von Laptops in Verbindung mit USB-C-Netzteilen?
• Auf welchem Standard basiert der Netzteil-Stecker in XMG-Laptops?

Unser Standpunkt zur Debatte über USB-C oder herkömmliche Laptop-Netzteile

Es gibt immer mehr Stimmen, die sich für die Standardisierung von USB-C-Ladegeräten für Laptops aussprechen, wobei einige Nutzer/innen die Abschaffung der herkömmlichen Steckeranschlüsse fordern. Während USB-C vorgibt, die ultimative „one size fits all“-Lösung zu sein, insbesondere angesichts der proklamierten Einführung der USB-C-Stromversorgung mit 240 W, möchten wir zu einem etwas differenzierteren Blick auf die Situation beitragen.

USB-C-Ladegeräte bieten in der Regel weniger Raum für Spannungsspitzen (Peak, Surge) als herkömmliche Netzteile

Peak & Surge Loads: Zwischen den Netzteilen bestehen abweichende Toleranzwerte bei den sogenannten „Surge-“ und „Peak“-Ladezuständen beziehungsweise dem Maximalwert, ab dem die Overcurrent-Protection (OCP) greift – also die maximalen Stromstärken, die das Netzteil liefern kann, bevor es sich aus Sicherheitsgründen abschaltet. Diese Werte kennzeichnet den sogenannten „Headroom“ eines Netzteils, was dem erweiterten Spielraum oberhalb der Standard-Nominalleistung entspricht und Bestandteil der offiziellen Spezifikationen ist.

Dieser unterschiedliche „Headroom“ ist Teil der Konstruktionsspezifikation jedes Netzteils und bestimmt die elektrischen Fähigkeiten des Netzteils. Das USB-C-Kabel und die Anschlüsse sind auch nicht für Ströme über 5 Ampere ausgelegt, was es schwieriger macht, Spitzen- und Stoßbelastungen über 100 Watt zu garantieren. Da die USB-C-Hersteller also nicht verpflichtet sind, zusätzlichen Spielraum zu gewähren, verzichten sie in der Regel auf ein freiwilliges Overprovisioning.

Massive Lastspitzen bei dGPUs: Lastspitzen im Millisekundenbereich liegen weit über dem Nominalwert von Netzteil oder TGP. Ein Laptophersteller hat auf diesen Energiebedarf keinen direkten Einfluss. Er kann zwar wählen, welche TGP-Stufen er mit seinem Mainboard bzw. Kühlsystem unterstützen möchte. Aber die über die TGP hinausgehenden Lastspitzen einer Komponente oder eines Platinen-Layouts ergeben sich aus den fest vorgegeben Spezifikationen der Chiphersteller und werden durch das proprietäre VBIOS und den Grafiktreiber gesteuert.

Lastspitzen lassen sich nicht mit herkömmlicher Software auslesen und sind nicht in öffentlich zugänglichen Datenblättern dokumentiert. Spezielle Messgeräte machen sie jedoch zuverlässig nachweisbar (bei Desktop-PCs beispielsweise durch eine Messung direkt am PCI-Express-Slot und dem 12-Volt Stecker an der Grafikkarte) und auch Laptophersteller berücksichtigen das spezifische Verhalten der Komponenten beim Design von Platinen-Layouts sowie der Stromversorgung eines Notebooks. Dieser Artikel auf Igor’s Lab bietet einen detaillierten Einblick in den tatsächlichen Stromverbrauch moderner Grafikkarten. Am Beispiel der RTX 3070 werden punktuelle Überschreitung der Energieaufnahme um 80 % für etwa 20 Millisekunden über der Nennleistung der Karte ermittelt.

Fallbeispiel: Die folgende Tabelle vergleicht die Fähigkeiten eines herkömmlichen 90-Watt-Netzteils für Laptops mit einem beliebten 100-Watt-Modell mit fest verbautem Kabel und Unterstützung für USB-C-Power-Delivery. Derart detaillierte Spezifikationen zu Laptop- und USB-C-Netzteilen sind normalerweise nicht öffentlich einsehbar, spielen jedoch für die Systemstabilität unter hoher, fluktuierender Last eine wichtige Rolle.

Analyse:

• Surge: beim USB-C-Netzteil mit 100 Watt rund 15 Prozent niedriger als beim herkömmlichen Netzteil mit 90 Watt
• OCP: beim USB-C-Netzteil mit 100 Watt rund 20 Prozent niedriger als beim herkömmlichen Netzteil mit 90 Watt

Es ist anzunehmen, dass die Toleranzwerte bei besonders kleinen und leichten USB-C-Netzteilen nochmals geringer ausfallen.

Umwandlungsverluste bei USB-C jenseits von 100 W

Selbst mit dem neuesten Power Delivery 2.1-Standard, der eine Leistung von bis zu 240 Watt verspricht, ist die Stromstärke bei USB-C aufgrund des Steckers und des Kabels immer noch auf 5 Ampere begrenzt. Für Hochleistungsgeräte wie Gaming-Laptops oder mobile Workstations, die eine Leistung von bis zu 240 W benötigen, ist daher die Nutzung einer hohen Eingangsspannung von bis zu 48 Volt unvermeidlich (5A mal 48V = 240W). Die Umwandlung von 48 Volt ist jedoch weniger effizient, vor allem wenn sie bedingt durch USB-C direkt im Laptop stattfinden muss.

Die Komponenten im Laptop benötigen in der Regel eine interne Spannung von 5 oder 12 V, die sich leichter durch Herunterschalten von den herkömmlichen 19 V als von 48 V erreichen lässt.

Die Umwandlungsverluste können in zwei Bereichen beobachtet werden:

• Platzbeschränkungen: Laptop-Mainboards haben nur eine begrenzte Fläche. Komplexere Spannungsumwandlungen erfordern mehr Platz auf dem Mainboard für die notwendigen Transformatoren und Filter. Im Idealfall müssen diese Komponenten sehr nah am USB-C-Anschluss des Laptops sein. Aber die Ränder der Hauptplatinen von High-End-Laptops sind mit den internen Komponenten, die für die Steuerung aller anderen I/O-Ports benötigt werden, bereits ziemlich beengt. Die Unterbringung eines 48-V-Abwärtswandlers könnte einen Kompromiss bei der Anzahl der anderen Anschlüsse oder der Qualität ihrer Funktionen erfordern. Um dies zu kompensieren, müssten ggf. andere Bereiche wie die Größe des Kühlsystems (Lüfterauslässe), die Akkukapazität oder die viel Platz einnehmenden, steckbaren RAM-Slots eingeschränkt werden – alles Dinge, die die meisten Nutzer/innen als wichtig erachten würden.
• Thermische Überlegungen: Eine Spannungsumwandlung ist nie 100 % effizient. Selbst bei Wirkungsgraden von über 80 % geht bei der Umwandlung unweigerlich ein Teil der Energie verloren, der sich als Wärme bemerkbar macht. Eine Umwandlung von 48 V in 5 V im Laptop erzeugt mehr Wärme als eine Umwandlung von 19 V in 5 V. Eine Umwandlung bei 240 Watt erzeugt mehr Wärme als bei 65 Watt. Idealerweise sollte dieser Wärmeverlust in der externen Stromversorgung entstehen, wo er passiv abgeleitet werden kann. Wenn dieser Wärmeverlust jedoch im Inneren des Laptops stattfindet, addiert er sich zu der ohnehin schon vorhandenen Temperatur-Emission, welche von CPU, GPU, RAM und deren Spannungswandlern erzeugt wird. Leistungsstarke Laptops, die qua Design ohnehin bereits an thermische Grenzen stoßen, können sich diese zusätzliche Abwärme ggf. nur schwerlich leisten. Zumindest ist es nicht besonders effizient.

Letztlich würde die Verwendung von 48 V Eingangsspannung (240W via USB-C) also zu einem weniger effizienten System führen bzw. das Layout des Mainboards einschränken.

Kombiniert man dies mit den Latenzanforderungen von Thunderbolt und USB4 (bei denen die entsprechenden Chipsätze aus Latenzgründen in unmittelbarer Nähe des physischen Anschlusses liegen müssen), erklärt dies vielleicht, warum es derzeit keine USB-IF-konformen Hardwarelösungen mit 240 W auf dem Markt gibt.

Mechanische Stabilität in der Langzeitperspektive

Seitliche Kraft und Hebelwirkung des Steckers: USB-C bietet zwar großen Komfort und ist ideal für unterwegs, aber seine mechanische Stabilität ist mitunter weniger robust als ein hochwertiger 5,5/2,5-mm-Stecker mit 10 bis 12,5 mm Länge. USB-C ist zwar verdrehsicher (es kann in beiden Richtungen eingesteckt werden), aber es kann sich nicht in der Buchse drehen. Das bedeutet, dass alle seitlichen Zugkräfte, die beim Einstellen des Kabels ausgeübt werden, direkt auf die Buchse einwirken.

Außerdem haben die meisten USB-C-Kabel keine L-förmigen 90°-Stecker und die Stecker selbst sind lang und starr. Diese mechanischen Designs liegen an der grundsätzlichen Komplexität von USB-C, wo aktive Komponenten (Chips) auf der Kabelseite erforderlich sind, um das digitale Protokoll zu verhandeln. Die Länge und die mangelnde Flexibilität der Stecker üben eine zusätzliche Hebelwirkung auf die Buchse aus: Je mehr Hebelwirkung ein Stecker hat, desto mehr Kraft wird auf die Buchse ausgeübt, wenn man aus ungünstigen Winkeln am Kabel zieht oder drückt.

Langlebigkeit der Anschlüsse: Neben den mechanischen Aspekten ist die elektronische Komplexität der USB-C-Stecker ein weiterer Punkt, den es zu berücksichtigen gilt. Im Gegensatz zum Standardstecker nach IEC 60130-10, der mit nur drei analogen Pins (Plus, Minus, Masse) recht einfach ist, verfügt USB-C über eine komplexe Pin-Struktur, um die vielfältigen Funktionen des Protokolls (einschließlich DisplayPort und Thunderbolt) zu unterstützen. Diese Komplexität bedeutet, dass jede USB-C-Buchse zahlreiche kleinere, dicht gepackte Lötpunkte benötigt, um sie mit dem Mainboard zu verbinden.

Aus technischer Sicht könnten diese kleinen und eng beieinander liegenden Lötpunkte anfälliger für Schäden sein als die groben Verbindungen eines Hohlsteckers. Durch häufige, versehentliche Stöße, Unfälle, ungünstiges Ziehen am Kabel oder allgemein rabiates Handling könnten diese Lötstellen früher oder später zu Wackelkontakten führen.

Zwischenfazit

Der USB-C-Standard ist zwar ein bedeutender technologischer Fortschritt und hat viele sinnvolle Einsatzzwecke, aber er ist aus technischer Perspektive nicht vollkommen frei von Einschränkungen. Es ist einerseits vollkommen nachvollziehbar, eine optionale USB-C-Ladefunktion für mobile Nutzung zum Ausschlusskriterium bei der Laptopwahl zu machen. Die Anschlüsse für traditionelle Hohlstecker jedoch ganz zu entfernen, kann unter dem Aspekt der Langzeithaltbarkeit ziemlich riskant sein.

​Praktische Tipps

Um die mobile Nutzung sicherer und bequemer zu machen, möchten wir diese Ideen hervorheben:

• Verwende einen magnetischen USB-C-Adapter, um Unfälle zu vermeiden (siehe Beispiel)
• Verwende Kabel mit angewinkeltem Stecker (siehe Beispiele [1] und [2])
• Erwäge, ein „kleineres“ Zweitnetzteil mit Hohlstecker zu kaufen (siehe Artikel: Kann ich für unterwegs auch kleinere/leichtere Netzteile bzw. Ladegeräte benutzen?)

Eine andere Idee wäre es, Original-Netzteile um einen zusätzlichen USB-Port zu erweitern, so dass man z.Bsp. sein Handy mit seinem Laptop-Netzteil laden kann.

Hier geht es zur Umfrage

Die Umfrage wird auf Google Forms gehostet, ist aber 100% anonym. Es ist keine Anmeldung erforderlich:

• [Survey] Should traditional charging ports be removed to only offer charging via USB-C on (some) future laptops?

Das Ausfüllen der Umfrage kann 1-3 Minuten dauern, je nachdem, wie lange ihr über die einzelnen Fragen nachdenkt. Falls ihr direkt ans Ende des Startbeitrags gesprungen seid, möchten wir nochmals nahelegen, zunächst den ganzen Beitrag durchzulesen, bevor ihr die Umfrage ausfüllt. Die Umfrage ist auf Englisch gehalten, da Google Forms keine Mehrsprachigkeit unterstützt. Falls ihr eine Übersetzungshilfe benötigt oder Fehler findet, antwortet bitte gern direkt auf diesen Thread. Wie freuen uns auf euer Feedback und eure Erfahrungen!