FAQ: Kühlung

Nicht alle Teile Ihres PCs benötigen die gleiche Kühlung. Während Komponenten wie CPU, Grafikkarte und Netzteil eine eigene Kühlvorrichtung brauchen, reichen für die meisten anderen Komponenten gut eingestellte Gehäuselüfter zur Kühlung. Dennoch haben auch einige SSDs und Mainboards Kühlkörper oder sogar Lüfter.

• Beim Prozessor ist Kühlung ein Muss! Das Hirn Ihres Rechners sollte im Regelbetrieb nicht über 50° C erreichen. Zudem wird für rechenaufwendige Programme oder das Übertakten der CPU besonders starke Kühlung benötigt, denn hier werden gut und gern 95° C erreicht. Für Prozessoren empfiehlt sich entweder ein Tower-Kühler oder eine AiO-Wasserkühlung.
• Auch eine Grafikkarte kann Kühlung vertragen. Je nach Leistung werden unterschiedliche Anforderungen gestellt: Ein schwächeres Modell braucht nicht einmal einen eigenen Lüfter, kommt allein mit einem Kühlkörper gut aus. Die leistungsstärksten Modelle fressen bis zu 375 Watt und benötigen deshalb einen großen Kühlkörper mit Ventilatoren.
• Die Belastung der Netzteile steigt durch die zunehmende Leistungsfähigkeit anderer Komponenten. Deshalb finden sich inzwischen nicht selten 1000-Watt-Netzteile in Gaming-PCs. Damit diese nicht überhitzen und die Stromversorgung für alle Komponenten sichergestellt ist, verfügen Netzteile für Desktop-Systeme inzwischen meist über integrierte Kühlkörper und Lüfter.

Ausführliche Informationen finden Sie auch auf unserer Ratgeber-Seite zum Thema PC kühlen.

Im Gehäuse Ihres Computers sollten Temperaturen zwischen 30° C und 40° C nicht überschritten werden, denn diese Temperatur stellt die Rahmenbedingung für die Hitzeentwicklung Ihrer einzelnen Hardware-Komponenten. Im Detail lässt sich die Frage, welche Temperatur ein PC haben sollte, weniger für das gesamte System als für die einzelnen Hardware-Komponenten beantworten. Jedes Bauteil ist anders beschaffen, verrichtet eine andere Tätigkeit und entwickelt in unterschiedlichem Maß Hitze. Auch hier kann die Antwort nicht generalisierend ausfallen, denn je nach Hersteller und Baureihe unterscheiden sich die Werte.

*Je nach Hersteller und Hardware-Generation können die Werte zum Teil erheblich abweichen. Diese Temperaturen sind daher lediglich als Richtwerte anzusehen!

Eine Luftkühlung funktioniert über ein System aus zwei Schritten. Im ersten Schritt, der passiven Kühlung, wird die Wärme über die sogenannten Heatpipes aufgenommen. Die Heatpipes sind häufig mit einem wärmeleitenden Material beschichtet oder bestehen aus einem solchen. Kupfer besitzt hervorragende Eigenschaften als Wärmeleiter und wird daher häufig verwendet. Die Heatpipes führen die Wärme zum Kühlkörper ab. Dieser ist vor allem durch eine große Oberfläche gekennzeichnet und meist aus Aluminium. Dann gibt das Aluminium die Wärme dank der großen Oberfläche des Kühlkörpers an die Luft ab.

Im zweiten Schritt, der aktiven Kühlung, kommen die Lüfter ins Spiel: Sie sorgen dafür, dass die abgegebene warme Luft aus dem Gehäuse herausgelangt. Andere Lüfter bringen frische und zur Aufnahme von Wärme fähige Luft von außen in das Gehäuse hinein.

Der Stecker-Typ Ihres Lüfters entscheidet grundlegend darüber, wo Sie ihn anschließen. Ihre Gehäuse- oder CPU-Lüfter haben entweder einen 3-Pin-, einen 4-Pin- (PWM-Lüfter) oder einen Molex-Stecker. Ein 3-Pin-Stecker schließen Sie direkt auf dem Mainboard an, wo der passende Anschluss mit "CHA_FAN" oder "CPU_FAN" bezeichnet ist. In der Regel können 3-Pin-Lüfter auch an 4-Pin-Anschlüsse gesteckt werden.

Einen PWM-Lüfter schließen Sie an einen 4-Pin-Stecker an. Auch hier werden die Bezeichnungen "CHA_FAN" oder "CPU_FAN" verwendet, wobei jeder Anschluss zusätzlich nummeriert ist. Einen 4-Pin-Lüfter können Sie in der Regel auch an einen 3-Pin-Steckplatz anschließen, wobei Sie jedoch die Drehzahlsteuerung der PWM einbüßen und der Lüfter nur noch binär funktioniert.

Besitzt Ihr Lüfter hingegen einen breiteren Molex-Stecker, ist lediglich der Anschluss an das Netzteil möglich. Damit verlieren Sie auch die Steuerungsoptionen, die Ihnen ein Lüfter mit Mainboard-fähigem Stecker bietet.

Eine Wasserkühlung dient dem Zweck, die CPU oder die Grafikkarte zu kühlen. Dieser Vorgang erfolgt als Kreislauf.

Zunächst wird die Wärme des Prozessors/der Grafikkarte von einem Kühlkörper aufgenommen, welcher mit einem Wasserkreislauf verbunden ist. Dort wird das erhitzte Wasser (bzw. die Kühlflüssigkeit) mithilfe von Schläuchen zum Wärmetauscher, dem sogenannten Radiator abgeführt. Dieser nimmt die Wärme der Kühlflüssigkeit auf. Der Radiator gibt dank einer großen Oberfläche die Hitze an die Luft ab, die über einen Lüfter durch die Lamellen des Radiators gedrückt oder gesogen wird. Eine Pumpe sorgt dafür, dass die so erkaltete Flüssigkeit wieder zum Kühlkörper transportiert wird. Nun beginnt der Kreislauf von Neuem. In den Kreislauf ist zudem ein Ausgleichsbehälter integriert, durch den Luftblasen entweichen und Kühlflüssigkeit nachgefüllt wird.

Ein Radiator ist ein Wärmetauscher. Warme Kühlflüssigkeit wird durch die Lamellen des Kühlkörpers gepumpt, wobei der Radiator die Wärme des Wassers aufnimmt - dieses also kühlt. Durch die Lamellenkonstruktion haben Radiatoren eine besonders große Oberfläche, über die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben wird.

Damit dieser Vorgang möglichst effektiv vonstattengeht, benötigt ein Radiator einen eigenen Lüfter, welcher die Luft durch die Lamellen drückt oder saugt. Deshalb gibt es Radiatoren vor allem für die handelsüblichen 120-mm- und 140-mm-Lüfter.

Damit Ihre Kühlung nicht zum Streichelzoo mutiert, sollten Sie auf Leitungswasser verzichten. Denn Leitungswasser ist kalkhaltig und kann zudem Mikroorganismen wie Algen beinhalten. Beides führt auf lange Sicht zu Problemen mit Pumpe und Schläuchen. Stattdessen sollten Sie auf destilliertes Wasser in Verbindung mit bestimmten Additiven setzen, welche Ihre Kühlung vor Korrosion schützen und das Wasser frei von Organismen halten.

Eine Custom-Wasserkühlung ist die individuelle Kühllösung für begeisterte und erfahrene PC-Bastler. Dabei liegt von der Konzeption, über die Komponentenplanung, bis zur Konstruktion und dem letztendlichen Einbau alles in der eigenen Hand. Die Zusammenstellung einer Custom-Wasserkühlung gilt selbst unter eingefleischten PC-Enthusiasten als eine ganz besondere Herausforderung.

Allein die Planung des Setups und die Zusammenstellung der Komponenten nimmt in der Regel viele Stunden in Anspruch. Der Zusammenbau kann sich, je nach auftretenden Problemen, über einen sehr langen Zeitraum hinziehen. Die Belohnung ist am Ende eine perfekt abgestimmte und nach den eigenen Wünschen konzipierte Wasserkühlung, die Ihren PC zu einem echten Unikat macht.

Für all jene, die Ihren PC ohne größeren Aufwand und Vorkenntnisse mit einer Wasserkühlung aufpimpen wollen, ist die AiO-Wasserkühlung perfekt. Das AiO seht für "All in One" und nimmt den Hauptunterschied gegenüber normalen Waküs eigentlich schon vorweg: AiO-Wasserkühlungen sind geschlossene Systeme. Häufig ist auch die Bezeichnung Kompaktwasserkühlung gebräuchlich.

Eine AiO-Wasserkühlung funktioniert im Prinzip genauso, wie eine normale Wasserkühlung. Allerdings fällt der Ausgleichsbehälter weg, da in das geschlossene System weder Luft hinein noch Wasser aus dem Kreislauf heraus kann. Sie müssen sich also auch keine Gedanken um das Nachfüllen von Kühlflüssigkeit machen. Kompaktwasserkühlungen verfügen über einen Kühlkörper, meist mit aufsitzender Pumpe und einen Radiator mit einem, zwei oder drei Lüftern. Die flexiblen Verbindungsschläuche zwischen Kühlkörper und Radiator erleichtern das Kabelmanagement.

Normale 3-Pin-Lüfter arbeiten normalerweise binär, also entweder mit voller Leistung oder gar nicht. PWM-Lüfter hingegen verfügen über einen 4-Pin-Anschluss, welcher eine präzise Steuerung der Drehzahl ermöglicht. Dies funktioniert über die namensgebende Pulswellenmodulation (PWM).

Durch ständiges Ein- und Ausschalten des Lüfters variiert die Drehzahl. Dabei wird sich auch des Prinzips der Masseträgheit bedient, denn die Rotoren laufen, auch wenn kein Strom fließt eine gewisse Zeit weiter. Dabei werden sie allerdings immer langsamer. Je länger die Phasen sind, in denen Strom fließt, desto höher die Lüfterdrehzahl. Der zusätzliche vierte Anschluss-Pin ist für die Steuerung dieser Phasen verantwortlich. Deshalb sollten Sie sich vor dem Kauf informieren, ob Ihr Mainboard die nötigen 4-Pin-Anschlüsse für PWM-Lüfter vorhält.

Die Abkürzung RGB steht für die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau. RGB-Lüfter sind mit unterschiedlichen Anzahlen an LEDs ausgestattet, die mithilfe des RGB-Spektrums bis zu 16 Millionen Farben erzeugen können. RGB-Lüfter sind also in erster Linie ein kosmetisches Upgrade für Ihren Rechner.

Durch RGB-Beleuchtung lassen sich vor allem in Kombination mit den Rotorblättern Ihres Lüfters atemberaubende Lichteffekte erzeugen. Die RGB-Beleuchtung wird entweder an einem RGB-Header auf dem Motherboard angeschlossen oder muss über ein separates Interface in Ihr System integriert werden. Über verschiedene Herstellersoftware, wie beispielsweise MSI Mystic Light Sync, Gigabyte™ RGB Fusion oder CORSAIR iCUE, stellen Sie Farben und Effekte nach Ihren Vorstellungen ein.

Vor dem Kauf sollten Sie sich auf den Herstellerseiten über die Kompatibilität mit Ihren anderen RGB-Komponenten informieren.

Die Frage danach, welche Kühlung die Beste ist, lässt sich anwenderbezogen beantworten.

Für eine Luftkühlung sollten Sie sich entscheiden, wenn sie lediglich durchschnittliche Anforderungen an die Kühlleistung haben und Ihnen ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis wichtig ist. Der Einbau eines Luftkühlers gestaltet sich in der Regel einfach und ist mit wenigen Arbeitsschritten bewältigt. Wenn Sie einen hohen Energieumsatz haben, Ihre CPU stark übertakten und immer das Optimum an Leistung aus Ihrem System holen wollen, arbeiten Luftkühlungen deutlich hörbar.

Performanceorientierte Nutzer sollten deshalb eher auf eine Wasserkühlung setzen. Diese sind, egal ob Custom- oder Kompaktlösung, allerdings wesentlich teurer als ihre luftigen Alternativen.

Grafikkarten werden in der Regel bereits mit einer ausreichenden Kühlung geliefert. Dennoch gibt es beim Thema GPU-Kühlung wie bei den Prozessoren eine Lösung, die in Sachen Lautstärke und Kühlleistung ungeschlagen ist: die Custom-Wasserkühlung. Dass nicht jeder Nutzer auf diese Form der Temperatureindämmung setzt, liegt an mehreren Faktoren. Eine modulare Wasserkühlung ist in der Regel die mit Abstand teuerste Lösung. Zudem sind Custom-Waküs vergleichsweise schwierig zu konzipieren und einzubauen.

Leichter im Einbau und etwas preiswerter sind Kompakt-Wasserkühlungen. Sie lassen sich meist problemlos installieren und liefern sehr gute Kühlergebnisse, auch bei GPUs. Mit Luft lassen sich moderne High-End-Grafikkarten nur begrenzt kühlen. Temperaturen von über 70° C und eine Lautheit von mehr als 2 Sone sind hier keine Seltenheit. Wenn Sie Ihre GPU regelmäßig und über längere Zeit beanspruchen, ist die Investition in Form einer Wasserkühlung sinnvoll.

Die Anzahl der benötigten Lüfter für Ihren PC hängt davon ab, wie Ihr System aufgebaut ist.

Die Größe Ihres PC-Gehäuses spielt eine entscheidende Rolle. In ein E-ATX-Gehäuse passen in der Regel mehr und größere Lüfter als in die ATX-, ein µATX- oder die Mini-ITX-Variante. Außerdem bestimmt die Größe der Ventilatoren und Radiatoren, wie viele Lüfter in das Case passen.

Zusätzlich zu den Gehäuselüftern benötigen die CPU, GPU und PSU einen Lüfter. Bei Netzteilen (PSU) ist in der Regel ab Werk ein eigener Lüfter implementiert. Auch viele Grafikkarten und Prozessoren werden bereits mit Lüfter angeboten. Hier gibt es aber auch einen großen Markt, der alle individuellen Bedürfnisse befriedigt.

Allgemein kann man sagen: Die Anzahl der benötigten Lüfter ist von der erwarteten Leistungsaufnahme abhängig. Um einen geräuscharmen und reibungslosen Betrieb Ihres Systems sicherzustellen wird deshalb empfohlen, mit einem 120-er-Lüfterplatz pro 75 Watt - 100 Watt Leistungsaufnahme zu planen.

Ausführliche Tipps zur Optimierung des Luftstroms finden Sie in unserem Ratgeber!

Bei einem Gaming-PC sollten Sie darauf achten, dass die Anzahl und Konfiguration Ihrer Lüfter zu Ihrem System und Ihren Nutzungsgewohnheiten passt. Wenn Sie stundenlange Gaming-Sessions mit leistungshungrigen AAA-Spielen auf Ihrem PC planen, sollte Ihr System über eine gute Kühlung verfügen. Für einen Gaming-PC benötigen Sie in jedem Fall:

• Einen guten CPU-Kühler. Sowohl Luft- als auch Wasserkühlung sind geeignet, um Ihren Prozessor vor Überhitzung zu schützen. Gute Turmkühler für Ihre CPU erhalten Sie schon ab 25 Euro. Für Waküs müssen Sie mit deutlich höheren Kosten rechnen.
• Bei modernen Grafikkarten kann auf die Kühlung nicht verzichtet werden. Viele Modelle haben integrierte Kühllösungen, die für den Normalbetrieb völlig ausreichen. Für das High-End-Segment werden jedoch zusätzliche Kühllösungen (Wasserkühlung) empfohlen.
• Im Regelfall reicht es aus, wenn Sie den Rest Ihres Systems mit Gehäuselüftern und Kühlkörpern (bei SSDs, RAM) kühlen. Für einen Gaming-PC mit einem Energiebedarf von ca. 500 Watt sorgen vier bis fünf Gehäuselüfter für ausreichend Kühlleistung. Die meisten Gehäuse werden bereits mit integrierten Lüftern geliefert.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Temperatur Ihrer PC-Hardware zu testen. Viele Motherboard-Hersteller bieten eigene Tools an, zudem gibt es eine Reihe herstellerunabhängiger Programme. Ein praktisches Tool, mit dem Sie die Temperatur vieler PC-Komponenten überwachen, heißt HWMonitor und kommt vom Hersteller CUPID. Dieses kostenlose Programm dient der Beobachtung von Temperatur, Spannung und Lüftergeschwindigkeiten einzelner Hardware-Teile.

So funktioniert's:

1. Laden und installieren Sie die für Ihr System (32 Bit oder 64 Bit) geeignete Version von HWMonitor herunter.
2. Entpacken Sie das heruntergeladene Dateiarchiv und starten Sie die sich darin befindende Anwendungsdatei "OpenHardwareMonitor.exe".
3. Im übersichtlichen Menü werden nun alle Hardwarekomponenten Ihres Systems angezeigt, die einen Temperatursensor haben.

Damit Ihr Rechner sich auch bei hohen Außentemperaturen nicht ins Hitzefrei verabschiedet, können Sie einige Dinge tun, um Ihrem System etwas Abkühlung zu verschaffen.

1. Standortwahl Ihres PCs: Sorgen Sie dafür, dass an der Rückseite Ihres PCs genug Platz ist, damit Wärme bestmöglich abgeleitet werden kann. Vermeiden Sie sonnige Plätze, Standorte neben der Heizung oder in Schränken.
2. Ausreichend großes Gehäuse: Planen Sie beim Kauf eventuelle Hardware-Upgrades mit ein. Mit jeder neuen Festplatte oder Grafikkarte entsteht in Ihrem Gehäuse mehr Wärme. Deshalb sollten Sie auch genügend Platz für zusätzliche Lüfter oder Wasserkühlungen einplanen.
3. Anzahl und Größe der Lüfter: Diese sollte den Anforderungen Ihres Builds entsprechen. Der TDP-Wert auf CPU oder GPU ist hier ein guter Indikator.
4. Steuerung der Lüfterdrehzahl: Mithilfe von speziellen Tools haben Sie die Temperatur- und Geräuschentwicklung fest im Griff.
5. Staubfilter und Druckluftspray: Sie helfen Ihnen dabei, Ihren Rechner sauber zu halten. Staubfreiheit wirkt sich positiv auf die Hitzeentwicklung und den Airflow im Gehäuse Ihres PCs aus.

Hier geht's zu unserem ausführlichen Ratgeber zum Thema PC kühlen!

Mehrere Faktoren bestimmen, ob ein Lüfter für Ihre Ansprüche geeignet ist oder nicht. Dazu zählen:

• die klassischen Performancewerte: Drehzahl, Airflow (Luftdurchsatz) und Lautstärke
• die Größe: 120 mm oder 140 mm
• diverse Features: beispielsweise eine PWM-Steuerung oder RGB-Beleuchtung

Außerdem sollten Sie sicherstellen, dass Ihr System die nötigen Rahmenbedingungen bietet. Diese fangen beim Platz im Case an, reichen über die Anschlüsse auf dem Mainboard bis hin zur Kapazität Ihres Netzteils.

Die Steuerung von Gehäuse- und CPU-Lüftern funktioniert über unterschiedliche Herangehensweisen. Einige Mainboard-Hersteller ermöglichen die Lüftersteuerung über das BIOS oder eigene Steuerungsprogramme. Außerdem haben Sie die Möglichkeit, Ihre Lüfter mithilfe der kostenlosen Software SpeedFan zu regulieren. Diese liest die S.M.A.R.T.-Daten Ihres Systems aus. So sind Sie in der Lage, wichtige Kennwerte wie die CPU-Temperatur zu überwachen.

Egal ob BIOS, Software des Mainboard-Herstellers oder Alternativen wie SpeedFan: Sie sollten darauf achten, lediglich eine der Möglichkeiten zur Lüftersteuerung zu verwenden. Andernfalls kann es zu Konflikten mit den anderen Tools zur Lüftersteuerung kommen.

Eine hohe Lautstärke Ihres Lüfters kann verschiedene Ursachen haben:

• ein Missverhältnis aus leistungsstarker Hardware und Budget-Kühlung,
• Verschmutzung,
• überforderte Hardware.

Wenn Ihr Prozessor oder Ihre Grafikkarte heiß läuft, arbeiten Ihre Lüfter auf Hochtouren, um die Hardware zu kühlen. Unter hohen Workloads ist dies absolut normal und sollte Sie zunächst nicht weiter beunruhigen. Verursachen jedoch auch anspruchslosere Programme wie Office-Anwendungen ein Brummen und Jaulen in ihrem Gehäuse, haben Sie ein Problem.

Reinigen Sie deshalb zunächst Ihren PC gründlich, vor allem die Staubfilter, falls vorhanden. Führt diese Maßnahme nicht zur Besserung, überprüfen Sie über ein Tool wie SpeedFan die Performance Ihrer Lüfter. Besitzen Sie eine ältere Grafikkarte oder CPU, kann es sein, dass deren Leistung nicht mehr mit Ihren Anforderungen Schritt hält. In diesem Fall überlegen Sie, ob Sie eventuell in diesem Bereich ein Upgrade Ihres Systems vornehmen.