PC Cooling | Hardware

Hot Games – Cool PC | Teil I
Das PC Gehäuse kühlen

In diesem Hardware Special erkläre ich euch, wie ihr auch bei leistungsfressenden Games euren PC schön kühl halten könnt. Die richtige Gehäuse-Kühlung ist immer ein wichtiges Thema. Erst recht für diejenigen, die ihren Computer übertakten oder dies vor haben. Denn gerade beim Übertakten werden die betroffenen Bauteile, wie z.B. die CPU oder der Arbeitsspeicher noch wärmer, als sie es ohnehin schon tun. Bevor der Computer also den Hitzetod stirbt und zum Abschied letzte Rauchzeichen von sich gibt, sollte man sich also ein paar Grundlegende Gedanken über das richtige Cooling machen.

Reicht ein Lüfter? Oder müssen es mindestens drei sein? Und was hat der Standort des PCs mit Gehäusekühlung zu tun. Und vor allem: Wie ordne ich die Lüfter an, damit es möglichst kühl im PC Gehäuse bleibt. Und zwar auch dann, wenn ich den PC übertakte.

Ein paar grundsätzliche Fakten über PC Lüfter

Wichtiger Tipp gleich am Anfang. Denn hat man einen Gehäuse Lüfter in der Hand, fragen sich viele: „In welche Richtung bläst so ein Lüfter eigentlich?“ Die Antwort ist relativ einfach. Die Luft wird in die Richtung geblasen, auf welcher der Lüfter seine Motor-Aufhängung hat. Also das Gerippe auf der „Rückseite“, an welcher der Motor befestigt ist.

Welche Größe ein Gehäuse Lüfter hat bzw haben kann, das hängt vom Gehäuse* ab. Dieses gibt aufgrund der vorhanden Bohrungen die verwendbaren Lüftergrößen vor. Wer also nicht selbst zum Dremel greifen will, ist hier also durchaus festgelegt. Durchgesetzt haben sich in der Regel 120mm Lüfter*.

Durchsatz und Drehzahl des Lüfters

In Shops wird gern die Lautstärke eines Lüfters angegeben. Und viele nutzen den Dezibel-Wert auch als wichtiges Kaufkriterium (teilweise auch als alleiniger Kaufgrund). Dennoch ist der angebende db-Wert meist vollkommen nebensächlich. Denn meist unterscheiden sich hier die Messverfahren der Hersteller deutlich. Was letztendlich bedeutet, dass dieser Wert allenfalls ein Vergleichswert bei Lüftern* des gleichen Herstellers sein kann. Deutlich wichtiger sind andere technische Details eines PC Lüfters.

Die wohl wichtigste Kenngröße eines Lüfters ist sein Durchsatz. Also die Menge Luft, die ein Lüfter innerhalb einer bestimmten Zeit bewegt. Denn nichts anderes macht ein Lüfter: Er bewegt vorhandene Luft – macht sie aber nicht kälter oder wärmer. Üblicherweise wird der Durchsatz eines PC Lüfters in m³/h (Kubikmeter pro Stunde) angegeben. Ein Lüfter mit einem Durchsatz von 80 m³/h bewegt also in einer Stunde 80 Kubikmeter Luft. Besonders wichtig wird dieser Wert später noch, wenn es darum geht verschiedene Lüfter im Gehäuse richtig anzuordnen. Von daher sollte man den Durchsatz seiner Lüfter kennen.

Die zweite wichtige Kennzahl eines Lüfters ist seine maximale Drehzahl. Diese wird üblicherweise in UPM oder RPM (Umdrehungen pro Minute / Rounds per Minute) angegeben. Je größer der Wert, desto schneller dreht sich der Lüfter.

Bringt man die Größe von Lüftern und ihre Drehzahl in einen Zusammenhang, ergibt sich folgende Faustregel:

Erstens: Je schneller ein Lüfter dreht, desto mehr Luft bewegt er.

Zweitens: Je größer ein Lüfter ist, desto langsamer kann er drehen um die gleiche Menge Luft zu bewegen, wie ein kleinerer Lüfter.

Drittens: Je langsamer ein Lüfter dreht, desto leiser ist er auch.

Ein PC Lüfter sollte dementsprechend 120mm groß sein, einen Luftdurchsatz von mindestens 60 m³/h haben und dies bei höchstens 1500 UPM erreichen. Zusätzlich für Ruhe sorgen besonders geformte Rotorblätter und hochwertige Drehlager. All das sind die Punkte, die einen leisen und effizient arbeitenden Lüfter von einem lauten Lüfter unterscheiden.

Das Gehäuse und die Wärme

Der Luftstrom im Gehäuse

Es gibt PC Gehäuse, die über ein eigenes Belüftungskonzept verfügen. Dies ist aber nicht die Regel. In Standard Gehäusen gibt es eine Art von Airflow, mit der man im Grund wenig falsch machen kann: Vorne unten kalte Luft rein und oben hinten warme Luft raus.

Das hat dann den Vorteil, dass die Luft einmal quer durch das Gehäuse strömt. Vorbei an Festplatten, der Grafikkarte und dem Prozessor. Vom Grundprinzip her erreicht man diesen Luftstrom, indem man vorn/unten und hinten/oben jeweils Lüfter installiert. Wobei der vordere Lüfter kalte Luft in das Gehäuse bläst, während der hintere Lüfter warme Luft absaugt. Bei weniger stark geforderter Hardware kann man unter Umständen sogar auf den vorderen Lüfter verzichten. Denn kalte Luft wird ohnehin durch den entstehenden Luftstrom in das Gehäuse gesaugt.

Allerdings kann man den Luftstrom im Gehäuse durch geschickte Wahl und Anordnung der Lüfter noch deutlich optimieren. Und zwar in dem ich entweder einen Überdruck im Gehäuse erzeuge oder einen Unterdruck. Beide Methoden haben jeweils Vorteile. Allerdings bringen auch beide Methoden ihre eigenen Nachteile mit. Wie man das eine oder das andere hin bekommt hier kurz erklärt.

Überdruck oder Unterdruck

Wie stark die Kühlleistung eines Lüfterkonzepts letztendlich ausfällt, hängt in erster Linie davon ab, wie das Verhältnis von zugeführter kalter und abgeführter warmer Luft ist. Bei der Überdruck Methode führe ich mehr kühle Luft hinzu, als dass ich warme Luft absauge. Umgekehrt sauge ich bei der Unterdruck-Methode mehr warme Luft ab, als dass ich frische Luft hineinblase.

Die Überdruck Methode

Hier mal zwei Bilder, wie man sein Gehäuse mittels der Überdruck Methode kühlen kann. Bild 1 zeigt das Prinzip mit zwei Lüftern und Bild 2 mit drei Lüftern*. Die Lüfter sind jeweils grün dargestellt. Blaue Pfeile zeigen die Richtung der kalten Luft und rote Pfeile die der warmen Luft. Zudem ist jeweils der Durchsatz der einzelnen Lüfte dazu geschrieben. Dieser Wert ist hier nur beispielhaft und soll das Verhältnis zwischen zu- und abgeführter Luft zeigen.

Überdruck erzeugt mit 2 Lüftern

Überdruck erzeugt mit 2 Lüftern

Überdruck erzeugt mit 3 Lüftern

Überdruck erzeugt mit 3 Lüftern

Die Vorteile dieser Methode
  • vergleichsweise wenig Staub im Gehäuse
  • mittlere Kühlleistung
  • jede Gehäuseöffnung und jede Ritze dient der passiven Wärmeabfuhr
  • Grafikkarten ohne Direct Heat Exaust (DHE) werden besser gekühlt
Die Nachteile der Überdruck-Methode
  • kein Kamineffekt
  • der Airflow wird von den Gehäuseöffnungen bestimmt
  • die Kühlleistung von Downblow-CPU-Kühlern wird gestört
  • Grafikkarten mit DHE können den Effekt stören

Die Unterdruck-Methode

Etwas schwieriger zu bewerkstelligen, ist die Unterdruck Methode! Denn diese hängt ganz stark von der Art des Gehäuses ab. Denn dieses muss relativ dicht sein. Mesh-Design oder sehr viele vorhandene Gehäuseöffnungen stehen der Wirkung dieses Effekts nämlich entgegen, da so kein Unterdruck aufgebaut werden kann und der Effekt verpufft. Hier wieder zwei Bilder des Prinzips. Wieder mit zwei bzw drei Bildern. Für die Darstellung gilt das gleiche wie oben. Im Unterschied zur Überdruck Methode sieht man, dass die absaugenden (einzeln oder zusammen) Lüfter hier einen höheren Durchsatz haben, als die zuführenden Lüfter. Dies ist Voraussetzung für den Effekt.

Unterdruck mit 2 Lüftern

Unterdruck mit 2 Lüftern

Unterdruck mit 3 Lüftern

Unterdruck mit 3 Lüftern

Die Vorteile der Unterdruckmethode
  • Hohe Kühlleistung
  • Kamineffket
  • direkter Airflow
  • Unterstützt die Kühlleistung von Downblowern
  • Funktioniert mit allen DHE Grafikkarten
Die Nachteile der Unterdruck Methode
  • ohne Staubfilter sammelt sich sehr viel Staub im Gehäuse
  • Grafikkarten ohne DHE werden u.U. nur unzureichend unterstützt

 

Die Wahl des Gehäuses

Mainboard mit Downblow Lüfter

Mainboard mit Downblow (Boxed) Lüfter

Das perfekte Gehäuse gibt es sich nicht! Vieles hängt auch von Deinem eigenen Geschmack ab. Grundsätzlich gilt aber, dass alles im Gehäuse, was den Luftstrom stört vermieden werden sollte. Plant man zum Beispiel den Einbau einer langen High-End Grafikkarte*, dann sollte man ein möglichst tiefes Gehäuse* nutzen. Denn die Grafikkarte teilt ansonsten den Luftstrom, was zu einer ineffizienten Kühlung des gesamten Computers führen kann. Auch stören viele Kabel im Gehäuse den Airflow. Dementsprechend sollte das Gehäuse die Möglichkeit bieten, das Innere in einen Aufgeräumten Zustand zu versetzen. Das Stichwort lautet hier Kabelmanagement.

Und wie oben schon angesprochen, sollte der Einbau möglichst großer Lüfter möglich sein, die sich sinnvoll platzieren lassen. So sollten Lüfte vor allem vorne und hinten, sowie im Gehäusedeckel bzw im Boden platziert werden können. Ein Seitenwand-Lüfter ist übrigens Unsinn . Der Einsatz in der Seitenwand macht eigentlich nur in einem einzigen Fall Sinn: Und zwar dann, wenn man einen Downblow-Boxed Lüfter nutzt und keinen Turmkühler. Warum das so ist, darum geht es dann auch in Teil II dieser Artikelserie

Netzteil oben oder unten?

Ein oben eingebautes Netzteil ist eigentlich mittlerweile eher eine Seltenheit und kommt im Grunde nur in älteren Gehäusen vor, die sich an die ATX Vorgaben halten. Bei modernen Gehäusen wird das Netzteil fast immer unten eingebaut, was ein paar sehr gewichtige Vorteile bringt. So wird das Netzteil am Boden nicht mit der Abwärme anderer Hardwareteile belastet und kann so wesentlich effizienter und auch leiser arbeiten. Das Verlängert zudem auch die Lebensdauer des Netzteiles. Und schöner aussehen tut es auch noch, da die Netzteil Kabel nicht in der Luft hängen.

In Teil II der Serie wird es dann darum gehen, wie wir unsere CPU ordentlich kühl halten und welche Fehler man dabei machen kann.

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Geschrieben von : Andreas Rabe

IT Spezialist, Hesse, Blogger und Autor auf Addis Techblog .

3 Kommentare vorhanden

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  1. Bucky 8. September 2014 | Antworten

    Dieser Artikel ist sehr hilfreich! Da ich im moment meinen neuen PC zusammenstelle und nicht viel Ahnung von Hardware habe ist dies sehr praktisch. Danke ^^
    Liebe Grüße von Bucky

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