Frischluft für Ihren Rechenknecht – Gehäuselüfter richtig dimensionieren und einbauen

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Frischluft für Ihren Rechenknecht – Gehäuselüfter richtig dimensionieren und einbauen

Damit die heiße Luft aus dem PC-Gehäuse möglichst schnell abtransportiert werden kann, benötigen Sie die passenden Lüfter. Gehäuselüfter werden in verschiedenen Größen und mit verschiedenen Rotationsgeschwindigkeiten angeboten. Nur bei der richtigen Auswahl und der korrekten Installation der Lüfter kann Ihr PC effektiv gekühlt werden.

Ableitung der Wärme 

Die Ableitung der Wärme von den einzelnen Komponenten eines PCs unterteilt sich in mehrere Schritte. Abwärme wird von allen wichtigen Bauteilen des Computers erzeugt, wozu insbesondere der Hauptprozessor bzw. die CPU, die Grafikkarte und der Chipsatz des Mainboards gehören sowie die Festplatten und weitere Komponenten wie etwa Steckkarten, die sich je nach System unterscheiden können. Wenn Sie diese Abwärme nicht schnell genug ableiten, kommt es zu einer Überhitzung der Chips und damit zu einer Zerstörung von Transistoren. In schweren Fällen kann es zu Systemabstürzen, Instabilitäten und der Zerstörung kompletter Komponenten kommen. In weniger schwierigen Fällen vollzieht sich dieser Prozess schleichend, und es werden allmählich Transistoren zerstört, bis sich irgendwann erste Ausfallerscheinungen zeigen.

Wärme vom Chip anbleiten

Der erste Schritt bei der Kühlung des Gehäuses besteht damit stets darin, dass ein Kühlkörper die heiße Luft so schnell wie möglich von den Chips wegbewegt. Danach übernimmt bei einer aktiv gekühlten Komponente ein PC-Fan die Aufgabe, die Luft in das Innere des Towers oder durch einen Lüftungsschlitz direkt nach draußen zu bewegen. Bei passiv gekühlten Komponenten kann auf einen solchen Lüfter verzichtet werden. Doch auch wenn Sie die Komponenten auf diese Weise unmittelbar kühlen, ergibt sich noch immer das Problem, dass die abgeleitete Luft zu einem Teil im Gehäuse stehen bleibt. Sind keine Gehäuselüfter vorhanden, erhöht sich somit allmählich die Gesamttemperatur des Systems, und das Hitzeproblem wird dringlicher.

Luft entgültig aus dem System befördern

Der nächste Schritt besteht also darin, dass die Gehäuselüfter die Arbeit der Lüfter direkt auf der CPU und der Grafikkarte unterstützen und die Luft endgültig aus dem System befördern. Zumeist wird diese Aufgabe nicht alleine dadurch realisiert, dass die Luft direkt nach außen befördert wird, sondern durch die Schaffung eines Luftstroms, der alle Bereiche des Gehäuses erfasst. Erst ganz an Ende dieses Luftstroms wird die Luft nach draußen abgeleitet, was je nach PC an einer einzigen Stelle des Gehäuses der Fall sein und von einem einzigen Lüfter geleistet werden kann.

Die passenden Lüfter

Damit ein funktionierender Luftstrom aufgebaut werden kann, benötigen Sie die passenden Lüfter. Hierbei ist darauf zu achten, dass nur eine gelungene Kombination verschiedener Lüftermodelle dafür sorgen kann, dass dieser Luftstrom keinen Bereich des Gehäuses auslässt. Zur Verfügung stehen Ihnen hier im Wesentlichen die drei Größen 80, 120 und 140 mm. Hiermit ist der Durchmesser der Rotorblätter gemeint. Grundsätzlich gilt dabei der Zusammenhang, dass mehr Luft bewegt werden kann, wenn die Rotorblätter größer ausfallen und wenn sie sich schneller bewegen.

Lüfter an der Rückseite des Towers einbauen

Doch nicht überall im Tower können die größten Lüfter mit 140 mm Durchmesser oder mehr verbaut werden. Gehäuse weisen viele Winkel und unzugängliche Bereiche auf, in denen entweder nur kleine Lüfter oder gar keine verbaut werden können. Das gilt zum Beispiel häufig für die Rückseite des Towers, wo aufgrund der Konstruktion der Gehäuse lediglich 80-mm-Lüfter eingesetzt werden können. Hier sollten Sie dazu übergehen, mehrere Lüfter zu verbauen und diese von unten nach oben zu stapeln. Die Lüfter auf der Rückseite des Gehäuses sind besonders wichtig, da sie sich in unmittelbarer Nähe zur Hauptplatine bzw. dem Mainboard befinden und hier die meiste heiße Luft entsteht. Gleichzeitig sind diese Lüfter aber schwierig in einen Luftstrom zu integrieren, da sie die Luft im Prinzip nur sofort nach draußen leiten können. Aus diesem Grund kann es sinnvoll sein, die Rückseite des Towers als Endpunkt für den Luftstrom zu wählen und alle heiße Luft im Gehäuse durch eine geschickte Platzierung der Lüfter hierhin zu leiten.

Lüfter an der Vorderseite des Towers einbauen

Deutlich mehr Möglichkeiten bei der Wahl eines Lüfters haben Sie hingegen auf der Vorderseite des Gehäuses. Hier können sie ein oder sogar zwei 120-mm-Fans verbauen. Diese Modelle bewegen besonders viel Luft und können damit einen kräftigen Luftstrom erzeugen. Sie müssen hier die Wahl treffen, ob die Luft nach draußen abgeleitet oder nach innen angesaugt werden soll. Auf jedem Lüfter ist auf der Außenseite des Lüftergehäuses ein Pfeil aufgedruckt, der die Richtung des Luftstroms angibt. Leiten Sie die Luft hier einfach nur nach draußen, sorgen Sie allerdings nicht dafür, dass ein Luftstrom im Inneren des Computers erzeugt wird. Häufig ist es hier besser, die Luft ansaugen zu lassen und die Luft so durch das Gehäuse zu bewegen, um sie schließlich auf der Rückseite des Computers austreten zu lassen. In diesem Fall muss der Pfeil auf den Lüftern für die Vorderseite ins Innere des Computers zeigen, während die Pfeile auf den Lüftern auf der Rückseite des Towers nach außen zeigen. Hierbei handelt es sich um einen relativ einfachen Luftstrom, der einmal in gerader Richtung durch das Gehäuse bewegt wird und bereits sehr effektiv sein kann.

Ein Fehler, den Laien hier häufig machen, ist es, einfach alle Lüfter nach außen zeigen zu lassen. Stattdessen sollten Sie überlegen, wie Sie die Luft im Inneren des Computers in Bewegung bringen können. Die notwendigen Lüfter für die Konstruktion eines solchen Luftstroms finden Sie bei eBay.

Lüfter in verschiedenen Größen und Bauarten

80-mm-Lüfter weisen den Vorteil einer kleinen Baugröße auf, sodass sie platzsparend installiert werden können. Da sie nur einen kleinen Durchmesser aufweisen, bewegen sie jedoch relativ wenig Luft. Neben den 80-mm-Fans stehen auch 40-mm-Fans zur Verfügung, die jedoch eher für die Kühlung von kleinen Grafikkarten oder dem Chipsatz eingesetzt werden, nicht jedoch als Gehäuselüfter.

Ein weiteres Problem bei der Verwendung von Lüftern mit 80 mm Durchmesser besteht darin, dass kleinere Lüfter bei gleicher Rotationsgeschwindigkeit lauter sind. Aus diesem Grund sollten Sie stets bemüht sein, Ihre kleinen Lüfter durch größere Modelle zu ersetzen überall dort, wo das im Tower möglich ist. Eine Alternative besteht darin, dass Sie sich für 80-mm-Lüfter mit wenig RPM entscheiden, die also weniger Rotationen pro Minute leisten. Eine geringe Drehgeschwindigkeit ist zwar nicht geeignet für die Erzeugung eines kräftigen Luftstroms, sie kann aber ausreichen, die Luft auf den letzten Zentimetern nur noch aus dem Tower zu bewegen. Kleine Lüfter sind also nicht grundsätzlich schlecht, Sie müssen sie lediglich richtig einzusetzen wissen.

Langsame Lüfter drehen in der Praxis mit 1.000 RPM und weniger. Einige Modelle werden auch mit 800 RPM angeboten, die langsamsten Modelle drehen mit 600 RPM und weniger. Beachten Sie jedoch, dass unterhalb von 800 RPM nur noch ein sehr geringer Luftdurchsatz erreicht werden kann.

Deutlich mehr Luft hingegen wird durch die großen 120-mm-Lüfter bewegt. Diesen Lüftern sollten Sie die Hauptarbeit in Ihrem Lüftungskonzept zuweisen, damit die Hitze möglichst schnell aus dem Gehäuse transportiert werden kann. 120-mm-LED-Lüfter können mit 2.000 RPM, 3.000 RPM oder mehr betrieben werden, Spitzenmodelle schaffen einen Luftdurchsatz von über 140 m3 pro Stunde. Doch auch hier stehen Modelle zur Auswahl, die Sie mit weniger als 1.000 RPM betreiben können. In diesem Fall liegt der Luftdurchsatz dann bei 30 m3 pro Stunde und weniger. Die RPM haben also einen immensen Einfluss auf die Leistung eines Lüfters und können im Zweifelsfall eine größere Bedeutung haben als der Durchmesser der Rotorblätter: Ein sehr schnell drehender kleiner Lüfter bewegt mehr Luft als ein sehr langsam drehender großer. Doch nicht nur der Luftdurchsatz ist ein wichtiges Kriterium beim Kauf eines Gehäuselüfters, ebenso bedeutend ist die Lautstärke.

Geräuschemission

Lüfter können sich hinsichtlich der Geräuschemission erheblich voneinander unterscheiden. Abhängig ist die Lautstärke zum einen von der Drehgeschwindigkeit und zum anderen von der Konstruktionsweise des Lüfters. Kugelgelagerte Modelle sollten Sie in der Regel unbedingt gegenüber anderen Produkten vorziehen, da diese Modelle laufruhiger sind. Selbst bei einer geringen Drehgeschwindigkeit kann es ansonsten zu Störgeräuschen wie einem Klacken kommen, das sich unangenehm auf das Arbeitsumfeld auswirken kann.

Wichtiger für die Lautstärke sind jedoch die RPM. Ihr Ziel sollte es sein, Lüfter zu wählen, die mit ihrer jeweiligen Drehgeschwindigkeit das Kühlungsziel gerade noch erreichen können – inklusive einer gewissen Reserve. Sollten Sie mehr kühlen, als es für Ihre Komponenten tatsächlich notwendig wäre, werden Sie hierfür in Form einer höheren Lautstärke bezahlen. Hier empfiehlt sich das Ausprobieren unterschiedlicher Konfigurationen, sodass Sie einen guten Kompromiss zwischen Lautstärke und Leistung finden können.

Lüfter anschließen

Nach der Auswahl der Lüfter und der Festlegung des Montageortes müssen die Lüfter angeschlossen werden. Sie haben hier grundsätzlich die Wahl zwischen dem Mainboard und dem Netzteil oder einem zusätzlichen Fan-Controller zum Beispiel in Form einer Erweiterungskarte. 140-mm-PWM-Lüfter lassen sich in ihrer Drehgeschwindigkeit durch den Benutzer regeln und sich damit an den Kühlungsbedarf des Systems dynamisch anpassen. Schließen Sie die Lüfter direkt an das Mainboard an, können die Gehäuselüfter in ihrer Leistung über das BIOS auch automatisch geregelt werden. Ein Nachteil ist hier aber darin zu sehen, dass das Mainboard nur relativ wenige Anschlussmöglichkeiten für Gehäuselüfter bietet. Über mehr Anschlussmöglichkeiten verfügt hingegen das Netzteil, das in einigen Fällen auch die Steuerung der Lüfter übernehmen kann. Das Netzteil kann mit einer Temperaturmessung ausgestattet sein und so die Lüftung an den Bedarf anpassen. In einigen Fällen kann jedoch auch die Installation einer PWM-Steuerung als Slotblende oder in den Laufwerksschacht auf der Vorderseite des Computers Sinn machen: Hier können Sie z. B. 120-PWM-Lüfter per Drehknopf manuell regeln.

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