Kurzantwort: 4K mit 60 Hz und 8 Bit in 4:4:4 braucht rund 12,5 Gbit/s Nutzdaten. DisplayPort-Alt-Mode mit vier Lanes HBR3 liefert 25,92 Gbit/s roh und damit reichlich Reserve. Werden zwei Lanes für USB 3.2 abgezweigt, bleiben 12,96 Gbit/s roh – ohne DSC zu wenig für 60 Hz bei voller Farbauflösung. Viele Hubs liefern deshalb nur 4K 30 Hz oder 4:2:0. Wer Video und USB 3 gleichzeitig braucht, kommt an DSC, USB4 oder Thunderbolt nicht vorbei. Power Delivery bis 100 W läuft getrennt über E-Marker.
Ein USB-C-Hub ist eine Weiche: Er verteilt die Leitungen eines Ports auf Video, Daten und Strom. Genau dort entsteht der Engpass, denn USB-C führt in der Standardbelegung nur vier Hochgeschwindigkeitspaare, und jedes davon kann entweder Video oder USB tragen. Die Frage lautet daher nicht, ob ein Hub 4K kann, sondern mit wie vielen Lanes, bei welcher Farbunterabtastung und mit welcher Restbandbreite für USB.
Was 4K 60 Hz an Bandbreite kostet
Die Rechnung
3840 × 2160 Pixel bei 60 Hz und 8 Bit pro Farbkanal ergeben mit 4:4:4 rund 12,5 Gbit/s, wenn man Blanking und Taktrate nach CVT-RB ansetzt. Mit 10 Bit steigt der Bedarf auf etwa 15,6 Gbit/s. Diese Werte gelten für das Nutzsignal; Übertragungscodierung und Protokoll-Overhead kommen hinzu, weshalb eine Rohbandbreite von 12,96 Gbit/s nicht ausreicht.
Farbunterabtastung als Notlösung
Mit 4:2:0 halbiert sich der Farbanteil, der Bedarf sinkt auf etwa 6,2 Gbit/s. 60 Hz laufen dann auch über zwei Lanes – sichtbar wird das an farbigen Kanten, an Schrift mit Farbsaum und an feinen roten Linien auf schwarzem Grund. Für Präsentationen oft akzeptabel, für Bildbearbeitung nicht.
Lanes, HBR3 und der Kompromiss im Hub
Vier Lanes
Mit vier Lanes HBR3 stehen 25,92 Gbit/s roh bereit, mit HBR2 immer noch 21,6 Gbit/s. In beiden Fällen läuft 4K 60 Hz in 4:4:4 ohne Kompression, und es bleibt Luft für ein zweites Display mit reduzierter Rate. Der Preis: USB-Daten laufen in diesem Modus nur über die USB-2.0-Pins mit 480 Mbit/s.
Zwei Lanes
Sobald der Hub USB 3.2 Gen 1 mit 5 Gbit/s oder Gen 2 mit 10 Gbit/s gleichzeitig führen will, bleiben für Video nur zwei Lanes. Bei HBR3 sind das 12,96 Gbit/s roh, bei HBR2 nur 10,8 Gbit/s. Ohne Kompression endet das bei 4K 30 Hz oder bei 60 Hz mit 4:2:0. Ein USB-Hub mit Netzteil ändert daran nichts, weil die Begrenzung im Lane-Splitting liegt, nicht in der Speisung.
DSC, USB4 und DisplayLink
Display Stream Compression
DSC komprimiert das Bild mit typisch 3:1 und gilt als visuell verlustfrei. Damit laufen 4K 60 Hz in 4:4:4 auch über zwei Lanes, sofern Monitor, Hub und Grafikkarte DSC unterstützen. Fehlt einer der drei Bausteine, fällt die Kette automatisch auf unkomprimiert zurück – meist ohne Meldung, sichtbar nur als 30 Hz.
Thunderbolt und DisplayLink
Thunderbolt 3 und USB4 bündeln Video und Daten mit 40 Gbit/s und umgehen das Lane-Splitting, brauchen aber einen Host mit entsprechendem Controller. DisplayLink arbeitet anders: Der Adapter komprimiert das Bild im Treiber und schickt es als USB-Datenstrom. Das entlastet die Lanes, kostet aber CPU-Leistung und eignet sich nicht für Spiele oder Farbprüfung.
Strom, Daten und Anschlüsse prüfen
Video braucht keine Leistung, das Dock aber schon. USB-C führt bis 5 A bei 20 V, also 100 W, und das ist die Grenze von Power Delivery mit E-Marker-Kabel. Ein Hub, der 100 W an das Notebook durchleiten soll, benötigt ein Netzteil oberhalb dieser Marke, sonst bleibt für LAN, Kartenleser und Festplatten nichts übrig.
| Modus | Lanes | Rohbandbreite | 4K 60 Hz in 4:4:4 |
|---|
| DP-Alt-Mode HBR3 | 4 | 25,92 Gbit/s | ja, ohne Kompression |
| DP-Alt-Mode HBR2 | 4 | 21,60 Gbit/s | ja, ohne Kompression |
| DP-Alt-Mode HBR3 | 2 | 12,96 Gbit/s | nur mit DSC |
| DP-Alt-Mode HBR2 | 2 | 10,80 Gbit/s | nein, 30 Hz oder 4:2:0 |
| USB4, Thunderbolt 3 | 4 | 40 Gbit/s | ja, getunnelt |
Für Netzwerk im selben Dock gilt eine eigene Regel: Ein USB-C auf LAN Adapter mit Gigabit-Physik teilt sich 5 Gbit/s mit allen USB-Geräten am Hub. Wer 2,5 Gbit/s will, plant USB-C Ethernet 2,5 Gbit an einem separaten Port ein, damit Videolast und Netzlaufwerk nicht um dieselbe Reserve streiten.
Praxisbeispiele
- Situation: Monitor zeigt nur 30 Hz am Hub. Prüfen, ob der Hub vier Lanes belegt; wenn USB 3 gleichzeitig gebraucht wird, bleibt nur DSC oder ein Thunderbolt-Dock.
- Situation: 60 Hz laufen, aber Schrift hat Farbsäume. Der Hub arbeitet mit 4:2:0; im Grafikkartentreiber auf RGB oder 4:4:4 stellen und die Auflösung notfalls reduzieren.
- Situation: Bild bleibt nach dem Aufwachen schwarz. Häufig ein EDID-Konflikt; Monitor kurz vom Strom trennen und den Hub neu anstecken.
- Situation: Zwei Displays an einem Hub gewünscht. Bei USB-C-Alt-Mode mit vier Lanes bleiben 4K 30 Hz plus 1080p; für zwei 4K-60-Displays ist Thunderbolt nötig.
FAQ
Warum liefert mein Hub nur 4K 30 Hz?
Meist teilt der Hub die vier Lanes auf Video und USB 3 auf. Dann stehen für Video nur zwei Lanes mit 12,96 Gbit/s roh zur Verfügung, und ohne DSC reicht das nicht für 60 Hz bei 4:4:4. Auch ein zu langes oder ungeeignetes Kabel kann die Rate begrenzen.
Reicht USB 3.2 Gen 1 neben 4K 60 Hz?
Mit DSC ja, ohne DSC nur mit Einbußen bei der Farbauflösung. In der Praxis bedeutet das: 5 Gbit/s für Datenträger und gleichzeitig 4K 60 Hz in 4:2:0. Wer volle Farbtreue braucht, sollte Video und Daten auf getrennte Ports legen oder ein Thunderbolt-Dock verwenden.
Braucht der Hub ein eigenes Netzteil?
Für einen Monitor allein nicht zwingend. Sobald Festplatten, Laden des Notebooks und Netzwerk dazukommen, ist ein Netzteil sinnvoll: USB-C liefert bis 5 A bei 20 V, also 100 W als PD-Grenze, und davon muss der Hub seinen Eigenbedarf abziehen, bevor er Leistung weitergibt.
