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[[Datei:hubandspoke.png|mini|Hub and Spoke]]
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'''Hub and Spoke''' ({{deS|„[[Nabe]] und [[Speiche (Rad)|Speiche]]“}} oder '''Speichenarchitektur''') ist im [[Transportwesen]] und in der [[Informationstechnik]] der [[Anglizismus]] für die sternförmige Verbindung zwischen zwei [[Weg (Graphentheorie)|Endknoten]] A und B, die nicht direkt, sondern über einen [[Knoten (Graphentheorie)|Zentralknoten]] Z, die ''Nabe'' ({{enS|hub}}), geführt wird. Die Verbindungen der Endknoten A und B zum Knoten Z bezeichnet man hierbei als ''Speichen'' ({{enS|spokes}}). Bei einem System mit mehreren Hubs führt der Weg von einem Knoten A im Bereich des Hubs Z1 zu einem Knoten B im Bereich des Hubs Z2 von A über Z1 und Z2 nach B, auch wenn die direkte Verbindung A nach B kürzer und technisch machbar wäre. Dabei die [[Transportkosten]] zu minimieren, ist Gegenstand des [[Umladeproblem]]s, ein [[Optimierungsproblem]] aus dem Bereich der [[Logistik]].

== Hub and Spoke im Transportwesen ==
=== Überblick ===
''Hub and Spoke'' bezeichnet im Transportwesen eine sternförmige Anordnung von [[Transportweg]]en, wobei diese alle auf einen beziehungsweise von einem zentralen [[Knotenpunkt (Verkehr)|Knotenpunkt]] in alle Himmelsrichtungen verlaufen, um die Fläche bedienen zu können (''Sterntopologie'').

Unterschieden werden Hub-and-Spoke-Systeme mit [[Einfachzuordnung]] ({{enS|Single Allocation}}) und [[Mehrfachzuordnung]] ({{enS|Multiple Allocation}}). Bei Einfachzuordnung besitzt jede Quelle (Ausgangspunkt der Ladung) und jede Senke (Empfangspunkt der Ladung) genau eine Verbindung zu genau einem Hub. Bei Mehrfachzuordnung können Quellen und Senken zu mehreren Hubs Verbindungen aufbauen. Die Einfachzuordnung ist folglich ein Sonderfall der Mehrfachzuordnung. Darüber hinaus gibt es Hub&Spoke-Systeme ohne Direktverbindungen (reine Hub&Spoke-Systeme) und Systeme mit Direktverbindungen (hybride Hub&Spoke-Systeme) zwischen den Nichthubknoten.

Anwendung fand dieses System Ende der 1970er-Jahre im kommerziellen [[Luftfrachtverkehr]] innerhalb der USA. Grund dafür war und ist die Bündelung von Verkehrsströmen und der entsprechenden Nachfrage, so dass es zur Optimierung von Auslastung der eingesetzten Transportfahrzeuge kommt, indem [[Leerfahrt]]en oder [[Leerflug|Leerflüge]] vermieden werden. Durch das System wird das Gesetz der [[Fixkostendegression]] genutzt; Kosteneinsparung verglichen mit ''[[Point-to-Point-Verkehr]]en (Direktverbindungen)'' sind möglich. Ein Nachteil dieses Systems ist, dass der Transportweg länger ist als der im Direktverkehr von Punkt A nach Punkt B (siehe auch [[Transportnetzstruktur]]).

Von Bedeutung ist dieses System bei fast allen Verkehrsmitteln:
* [[Seeverkehr]], wobei es dort indirekt angewendet wird bei [[Feederschiff|Feederverkehren]]
* [[Luftfracht]]verkehr, z. B. bei den großen [[Kurier-Express-Paket-Dienst]]en (KEP-Diensten) wie UPS (Hub: [[Flughafen Köln/Bonn]]) oder der Deutschen Post/DHL (Hub: [[Flughafen Leipzig/Halle|Flughafen Leipzig]]).
* [[Eisenbahn]][[personenverkehr]]: hauptsächlich im [[Fernverkehr]] Konzentration auf die Verbindungen zwischen den [[Flughafen]]standorten und damit verbundener Stilllegung kürzerer direkter Fernverbindungen (Beispiel: [[Hagen]]–[[Frankfurt am Main]] über [[Köln]] statt bisher [[Siegen]]–[[Gießen]]) und daher Abkoppelung auch solcher größeren Städte vom Eisenbahnfernverkehr bei auf den ''direkten'' [[Eisenbahnstrecke|Strecken]] verbleibendem [[Öffentlicher Personennahverkehr|Nahverkehr]] mit kürzeren Laufwegen und zusätzlichen Halten der einzelnen [[Zug (Schienenverkehr)|Züge]] mit daher zusätzlich notwendigem Umsteigen sowie Fahrpreisberechnung ausschließlich über den Hub auch bei Benützung der kürzeren direkten Strecke; außerdem Stilllegung von kürzeren, in der Nähe von Hubs, aber quer zu diesen liegenden Strecken;
* [[Schienengüterverkehr]]: sowohl im Einzelwagenladungsverkehr mit Konzentration auf sehr wenige [[Rangierbahnhof|Rangierbahnhöfe]] als Hubs als auch bei Containerverkehren im [[Kombinierter Verkehr|Kombinierten Verkehr]].
* Straßengüterverkehr, bei allen [[Sammelgut]]speditionsunternehmen, um in Deutschland einen 24-h- und europaweit einen 48-h-Transport ([[Sammelgutverkehr]]) anbieten zu können.
* Ein weiteres Anwendungsgebiet stellen Paketdienstleister dar. Hierbei werden die im Nebenlauf in den Depots eingesammelten Pakete im sogenannten [[Hauptlauf]] konsolidiert und über einen Hub umgeschlagen. Die Speichen (Spoke) stellen somit die Verbindungen des Hubs zu den Depots dar. Meist gibt es aber eine Mischform der beiden Netzwerkalternativen, Depots mit einer hohen wechselseitigen Beziehung durch ein hohes Paketaufkommen zwischen den beiden werden meist durch Point-to-Point Verbindungen, auch Direktverkehre genannt, miteinander verbunden; über den Hub laufen vor allem jene Pakete, deren Absender- oder Empfängerdepots keine kompletten LKW-Ladungen ausmachen.
* Overnight-Service der Stadtkurierdienste: Seit Wegfall des [[Termindienst]] Angebots der Deutschen Bundesbahn 1990 organisieren sich seitdem regionale Stadtkurierdienste in verschiedenen Kooperationen ([[Arbeitsgemeinschaft Deutscher Kurierdienste]], Ilonex, KEP AG, OPS, [[GO! Express & Logistics|GO!]]) und betreiben zentral in Deutschland in der Nähe von [[Bad Hersfeld]] jeweils ihren Zentralumschlag (HUB). Sie profitieren dabei von den schnellen „Sprinter“-Kleintransportern und dem deutschen Autobahnnetz (Spoke/Speichen).

Auch Systeme mit mehreren Hubs, die untereinander wieder mittels Direktverkehren verbunden sind, sind möglich. Ein Beispiel hierfür ist das Netzwerk von [[General Logistics Systems Germany|GLS Germany]]; das Unternehmen bezeichnet die Hubs als „zentrale Umschlagspunkte“ (ZUP).

Im [[Motorisierter Individualverkehr|motorisierten Individualverkehr]] ist das Hub-and-Spoke-Verfahren nahezu bedeutungslos, da der Autofahrer üblicherweise die kürzeste Strecke (allenfalls mit kleineren Umwegen über [[Autobahn]]en statt Landstraßen) fährt. Anders jedoch beim akquirierten Mitfahren („Autostoppen“), wo je nach Methode und Verkehrslage Städte, Autobahnstationen und Grenzübergange Hub-Eigenschaften bekommen.

=== Hub and Spoke in der kommerziellen Passagierluftfahrt ===
{{Siehe auch|Luftfahrt-Drehkreuz|Netzwerk-Carrier}}
Einst setzten nahezu alle großen Verkehrsfluggesellschaften das Hub-and-Spoke-Verfahren für ihre Flüge ein und etablierten so die großen Luftfahrt-Drehkreuze. Durch das Hub-and-Spoke-Verfahren ist es im Unterschied zum [[Point-to-Point]]-Verfahren möglich, eine weitaus größere Anzahl an Verbindungen, allerdings mit entsprechend häufigerer Umsteigenotwendigkeit, anzubieten. Eine wesentliche Ausnahme vom Hub and Spoke Prinzip waren schon damals die [[Charterflug|Charterflüge]], welche oftmals direkt von den Quell- zu den Zielmärkten geführt wurden und werden. Teilweise erfolgt hier die Zubringerfunktion über [[Rail&Fly]] oder vergleichbare Angebote – am Zielort werden nötigenfalls Busse oder Taxis bereitgestellt.

Mit der Deregulierung des Luftverkehrs (USA ab 1970er Jahre, Europa zunehmend im 21. Jahrhundert) kamen so genannte [[Billigfluggesellschaft]]en auf, die oft mehr oder weniger radikal ausschließlich auf Point-to-Point-Verbindungen setzen. Da aus wirtschaftlichen Gründen oftmals eine möglichst einheitliche Flotte eingesetzt wird, reagieren die Fluggesellschaften auf unterschiedliche Nachfrage nicht durch Einsatz unterschiedlich großer Flugzeuge, sondern durch entsprechende Anpassung der Frequenz (von einmal wöchentlich bis zu mehrmals täglich) – ein Umsteigeverkehr wäre bei lediglich einmal wöchentlicher Bedienung entsprechender Strecken selbst wenn gewünscht kaum durchführbar.

An [[Regionalflughafen|Regionalflughäfen]] hat sich daher das Bild extrem gewandelt – war früher die Anbindung an Hubs mittels Regionalflugzeugen wie [[Fairchild Swearingen Metro|Metroliner]], [[Dornier 328]], [[Fokker 100]], [[ATR 42]] & [[ATR 72|72]], [[De Havilland DHC-8|Dash 8]], [[Canadair Regional Jet|CRJ]] und [[Embraer E-Jet]] das „Brot und Butter“-Geschäft, so findet man heute viel eher – teilweise ausschließlich – Direktflüge mit [[Boeing 737]] oder [[Airbus A320]] zu Destinationen ohne Hub-Funktion. Zunehmend wird die Existenz und Sinnhaftigkeit von – teilweise ohne Zuschüssen der öffentlichen Hand wirtschaftlich nicht existenzfähigen – Regionalflughäfen gänzlich in Frage gestellt und einige haben daher den Verkehrsflugbetrieb wieder aufgegeben.

== Hub and Spoke in der Informationstechnik ==
=== Enterprise Application Integration ===
Als ''Hub-and-Spoke-Architektur'' oder ''Nabe-und-Speichen-Architektur'' in der Informationstechnik bezeichnet man eine Form der [[Informationsintegration|Integration]] von Geschäftsfunktionen auf der Basis von Meldungsaustausch oder Service-Anfragen, bei der aller Datenverkehr über eine zentrale [[Integrationsplattform]] geleitet wird. Sie ist eine der möglichen [[Topologie (Rechnernetz)|Topologien]] für die [[Enterprise Application Integration]]. Man spricht hierbei auch vom [[Business Bus]], wobei die Begriffe nicht vollständig synonym sind.

=== Netzwerktechnik ===
In der Netzwerktechnik spielt die [[Topologie (Rechnernetz)#Stern-Topologie|Sterntopologie]] eine wesentliche Rolle in der [[Vernetzung]] mit Hilfe von [[Twisted Pair|Twisted-Pair]]-Verkabelungen. Dabei werden die einzelnen Netzknoten jeweils mit zentralen [[Hub (Netzwerk)|Hubs]] oder [[Switch (Computertechnik)|Switches]] verbunden, die ihrerseits wieder untereinander verbunden sind. Dabei wird der Begriff Hub in der Netzwerktechnik in erster Linie für einen bestimmten Gerätetyp für die zentralen Netzknoten verwendet. Dieser Gerätetyp spielt allerdings in größeren Netzen oder beim Neuaufbau von Netzen nur noch eine untergeordnete Rolle und wird weitestgehend durch Switches ersetzt. Die Netztopologie ändert sich dadurch jedoch nicht, sodass Switches topologisch gesehen ebenfalls Hubs sind.

=== Telefonie ===
Telefonnetze sind ebenfalls weitestgehend in Form einer ''Hub-and-Spoke''-Topologie aufgebaut. Dabei bilden die Vermittlungsstellen und Telefonanlagen die Hubs und die Endgeräte die Spokes. Im Bereich der digitalen Telefonie auf Basis von [[Integrated Services Digital Network|ISDN]] gibt es aber auch [[Bus (Datenverarbeitung)|Bus]]-Architekturen.

=== Benutzeroberflächen ===
Ein Beispiel für Benutzeroberflächen in einer ''Hub-and-Spoke''-Architektur ist der [[Desktop (grafische Benutzeroberfläche)|HomeScreen]] bei Smartphones, von dem aus einzelne Anwendungen gestartet werden können. Kennzeichnend ist, dass es eine zentrale Benutzeroberfläche gibt, von der andere Anwendungsteile aufgerufen werden. Die einzelnen Teile haben dann keine oder nur wenige Querverbindungen. Sie zeigen kein [[Menü (Computer)|Navigationsmenü]], wie es beispielsweise die Wikipedia hat.

== Weblinks ==
* [http://travel.howstuffworks.com/airline3.htm How Airlines Work (howstuffworks.com)]
* [http://people.hofstra.edu/geotrans/eng/ch3en/conc3en/hubspokederegulation.html Airline Deregulation and Hub-and-Spoke Networks]

{{Normdaten|TYP=s|GND=4632087-8}}

[[Kategorie:Informationstechnik]]
[[Kategorie:Netzwerkarchitektur]]
[[Kategorie:Transport]]
[[Kategorie:Englische Phrase]]
[[Kategorie:Verkehrswirtschaft]]

Hub and Spoke - Versionsgeschichte

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