Mit über 60 getesteten Lüfterkonstellationen zeigt dieser Ratgeber wie der perfekte Airflow im PC-Gehäuse erreicht und man den Luftstrom und die PC Kühlung optimieren kann.
Einleitung
Neben diesem Tutorial bieten wir euch auch spezielle Airflow Guides zu bestimmten Gehäusen:
- Fractal Design Define 7 Airflow Guide
- be quiet! Pure Base 500 Airflow Guide
- Fractal Design Define 7 Compact Airflow Guide
- Lian Li O11 Dynamic Mini Airflow Guide
PC-Gehäuse bieten mittlerweile zahlreiche Lüfterplätze, die dementsprechend viele Kombinationen und damit Experimente ermöglichen, aber auch für Unsicherheit und Diskussion sorgen. Die einen schwören auf die klassische „vorne unten rein, hinten oben raus“ Konfiguration, andere glauben an den Kamineffekt und wieder andere schwimmen komplett gegen den (Luft)Strom.
Unser Airflowguide zeigt 60 unterschiedliche Konfigurationen und Anordnungen, deren Auswirkung und gibt somit Rückschlüsse wie der perfekte Airflow erreicht werden kann und wie man optimal die Lüfter platziert.
Wahl der Lüfter – Richtige Größe, Drehzahl
Vor der Positionierung der Lüfter im PC-Gehäuse, ist die Wahl der Lüfter zu treffen. Ein wesentlicher Faktor ist die Größe, bei der es Standards wie 80, 120, 140, 180 mm gibt.
Grob gilt, dass größere Lüfter bei weniger Umdrehungen pro Minute und geringerer Lautstärke mehr Luft bewegen können. Etablierte Lüftergrößen in aktuellen Gehäusen sind 120 mm und 140 mm. Kleinere Modelle wie die früher oft verbauten 80 mm Lüfter sind von Nachteil, hier wäre ein neues Gehäuse eine Überlegung wert.
Bei der Wahl zwischen 120 vs 140 mm Lüfter sollte man sich die Lüfterplätze des Gehäuses zunächst einmal anschauen. Nicht selten können zwar 140 mm Lüfter im Gehäuse verbaut werden, doch die Luftöffnungen sind durch Montagevorrichtungen blockiert. Bevor man einen 140 mm verbaut, der gegen das Gehäuseblech fördert, greift man lieber zu einem guten 120 mm Lüfter, der frei arbeiten kann.
Ebenfalls nicht unwichtig ist die Anschlussart des Lüfters, also 3-Pin oder 4-Pin PWM. Dies muss zu eurem Board oder der Lüftersteuerung passen: Mehr dazu findet ihr unter PC-Lüfter steuern.
Rein auf Leistung zu Lautstärke bezogen unterscheiden sich Lüfter weniger als man meinen könnte. Man sollte also nicht erwarten mit andere Modelle plötzlich zweistellig bessere Temperaturen zuhaben. Dennoch kann sich die Investition in gute Lüfter lohnen, um Kühlleistung und Lautstärke zu optimieren. Gerade im Hinblick auf Vibrationen und Lagergeräusche (Rattern, Surren usw.) gibt es große Unterschiede. Gegen Vibrationen und Resonanzgeräusche helfen Auflageflächen aus Gummi und spezielle Entkoppler für Lüfter (bei amazon)*, die wertigen Lüftern bereits beiliegen.
An den Herstellerangaben kann man sich nur sehr eingeschränkt orientieren, ebenso ist es nicht notwendig sich bei Gehäuselüftern nur auf ein großes Fördervolumen (sog. Airflow-Lüfter) zu fokussieren. Bedingt durch Staubfilter, Gitter usw. können Lüfter mit etwas weniger Volumen aber mehr statischem Druck, am Ende mehr Luft in das oder aus dem Gehäuse fördern. Viel wichtiger ist die Qualität der Lüfter, also dass sie ruhig laufen, sich gut steuern lassen und die Mindestdrehzahl nicht zu hochliegt. Wirklich leise wird es erst bei 500 U/Min und weniger. 140 mm dürfen gerne noch langsamer Arbeiten (Idle). Unter Last sollte man mit 1000 U/Min auskommen, über 1200-1500 U/min wird es sehr laut.
Richtung von PC-Lüftern
Unabhängig der Modelle ist die Richtung der Lüfter bis auf ganz spezielle Ausnahmen immer die Gleiche.
Ein Lüfter fördert immer zu der Seite mit den Streben. Oft zeigen Pfeile auf den Rahmen die Richtung der Luft zusätzlich an.
Empfehlenswerte PC-Lüfter
Mit folgenden PC-Lüftern haben wir gute Erfahrungen gemacht:
120mm Gehäuselüfter
Noctua NF-A12x25 PWM* (amazon.de): Zeigte sich in unseren Tests als einer der aktuell besten, aber auch kostspieligsten Lüfter, mit sehr hoher Leistung in jedem Einsatzgebiet. Entkoppler sowie gummierte Ecken sind bereits enthalten.
be quiet Silent Wings 3* (amazon.de): Sehr unkomplizierter Lüfter, der seinen Fokus auf leisen Betrieb legt. Die Leistung ist dennoch gut. Er passt in jedes Einsatzgebiet und ist einfach im Handling. Entkoppler liegen bei. Eine günstigere Alternative mit nicht ganz so exzellenter Laufruhe sind die Pure Wings 2*(amazon.de)
Arctic P12 PWM* (amazon.de): Preis-/Leistungs-Alternative mit sehr gutem Leistung zu Lautstärke-Verhältnis und einem hohen Drehzahlbereich. Entkoppler liegen nicht bei und die Arctic-Lüfter können bei höheren Drehzahlen Nebengeräusche (Heulen/Pulsieren) verursachen. Ist man da empfindlich, sind die oben genannten Pure Wings 2 eine Alternative, die den Geldbeutel ebenfalls schonen.
Sucht man aRGB-Lüfter, können die be quiet! Light Wings 120mm* (amazon.de) mit hohem Drehzahlbereich, guter Laufruhe und schöner Optik punkten. Auch hier gibt es mit den Arctic P12 A-RGB* (amazon.de) wieder eine gute, günstige Alternative.
140mm Gehäuselüfter
Bei 140-mm-Lüftern geht unsere Empfehlung an den be quiet! Silent Wings 3 140* (amazon.de). Der Lüfter überzeugt ebenso wie die 120-mm-Variante durch sein hohe Leistung und das einfache Handling ohne Eigenarten. Auch hier bieten sich die Pure Wings 2 140mm* (amazon.de) als günstigere Alternative an.
Die Arctic P14 PWM* (amazon.de) sind wieder rum ein Preis-Leistungskracher. Hier kann das Heulen und Surren bei einigen Drehzahlabschnitten aber noch stärker ausfallen, nach unserer Erfahrung.
Noctua A14 PWM chromax.black* (amazon.de) punktet mit hohem Drehzahlbereich und guter Laufruhe bei niedrigen Drehzahlen. Unterhalb von 1000 U/Min ist der Lüfter leise, wir darüber hinaus aber sehr laut.
Bei 140mm-Lüftern mit digitaler RGB-Beleuchtung empfehlen sich auch hier die sehr guten be quiet! Light Wings 140* (amazon.de)
*Affiliate-Link – weitere Infos
Testsystem und Ablauf
Das Testsystem ist zwar nicht mehr taufrisch, an der Physik hat sich jedoch nichts getan und die Erkenntnisse können auf aktuelle PC-Systeme übertragen werden.
- Intel 2500K @ 4.6 GHz und 1.35V
- Sapphire HD 6850 @ 1.2V
- Transcend JetRam 2x4GB 1333Mhz CL9
- OCZ Agility 3 60GB
- BeQuiet Straight Power E8 400W
- Fractal Design Arc Midi
Durch gezielte Übertaktung erreichte das Testsystem unter Verwendung von prime95 + Furmark eine hohe Verlustleistung. Je nach verwendetem System fallen die Unterschiede daheim stärker oder weniger stark ins Gewicht. Gemessen wird bis das System die maximale Temperatur erreicht hat.
Der CPU-Lüfter und die Gehäuselüfter wurden jeweils mit 750 U/Min betrieben, die GPU-Lüfter auf 950 U/Min fixiert. Neben der Richtung der Gehäuselüfter ist auch die Ausrichtung des CPU-Kühlers zu beachten, bei der wir zeigen, dass es nicht immer klassisch sein muss.
Messergebnisse Gehäusebelüftung
Als Ausgangslage dient der „Standard-Airflow“ mit einem Front-, einem Heck- und einem Deckellüfter. Der CPU-Kühler ist klassisch zum Heck, also von rechts nach links, ausgerichtet. Verschlechterungen werden mit roten, Verbesserungen mit blauen Zahlen dargestellt. Die Pfeile zeigen den Luftstrom durch das PC-Gehäuse.
Solltet ihr hingegen auf eine AiO-Wasserkühlung setzen, empfiehlt sich unser Ratgeber zur idealen Positionierung einer AiO-Wasserkühlung
Insgesamt 60 Messungen wurden bei der Suche nach dem besten PC-Airflow durchgeführt. Wem das zu viel ist, kann zum Fazit springen, wo wir eine Empfehlung aussprechen wie man Lüfter platziert und den Luftstrom optimiert.
Überdruck oder Unterdruck im PC
Auch wenn ein PC-Gehäuse nicht dicht ist, spricht man der Einfachheit halber von Unterdruck, wenn mehr Luft rausgefördert wird und von Überdruck, wenn mehr Luft von den Lüftern reingefördert wird. Dabei ist nicht die Menge der Lüfter ausschlaggebend, sondern was sie an der jeweiligen Position tatsächlich fördern.
Der sog. Überdruck führt dazu, dass überschüssige Luft aus den zahlreichen Öffnung Des Gehäuses entweicht. Beim sog. Unterdruck strömt Luft unkontrolliert über die Öffnungen herein und nimmt nicht ausschließlich Weg über die Lüfter nimmt.
Bzgl. der Temperaturen hat sich der „Unterdruck“ als vorteilhaft erwiesen, bzw. sind Lüfter in Heck und Deckel sehr effektiv. Ein zu starker Unterdruck zieht wiederum viel Luft und Staub unkontrolliert durch alle Ritzen und Öffnungen an.
Man sollte daher am besten zunächst ausreichen Abfuhr der Wärme sicherstellen und dies mit gezielt zugeführter kühler Luft kombinieren, z.B. über die (staubgeschützte) Front. Also nicht in ein Extrem verfallen und besser den Luftstrom möglichst gut „lenken“ und ausbalancieren. Einen neutrales Verhältnis wird man jedoch kaum erreichen können.
Das Konzept „Unten vorne rein und hinten oben raus“ ist nach wie vor eine Empfehlung!
Netzteil–Lüfter nach oben oder nach unten
Wie rum das Netzteil einzubauen ist, bedarf unserer Ansicht nach keiner großen Diskussion. Bei modernen Gehäusen, bei denen das Netzteil unten eingebaut wird, sollte man die Lüfteröffnungen am Boden nutzen und das Netzteil mit dem Lüfter nach unten verbauen. So ist das Netzteil kühler und kommt sich nicht mit den Grafikkartenlüfter ins Gehege.
Besonders „Silent-Netzteile“ wie z.B. die beliebten be quiet! Netzteile haben in den Spezifikationen eine Umgebungstemperatur oder Arbeitsbereich von 40 Grad angegeben. Die spezifizierte durchschnittliche Lebensdauer des Lüfters von 100.000 Stunden eines exemplarische gewählten Straight Power 11 gilt sogar für 25 Grad. Das Zuführen von warmer Abluft aus dem Gehäuseinneren ist daher nicht ideal und belastet das Netzteil zusätzlich. Außerdem besteht die Gefahr das Teile z.B. Schrauben beim Basteln, in das Netzteil fallen.
Passive Netzteile, sofern ein vorhandener Netzteiltunnel die Möglichkeit überhaupt bietet, sollten natürlich mit den Öffnungen nach oben eingebaut werden.
Fazit und Empfehlungen
Eine allgemeine Empfehlung für beste Lüfteranordnung im Gehäuse ist nur schwer möglich, da man zum Teil auch abwägen muss, ob CPU oder GPU Priorität hat. Wir geben somit eine Empfehlungen für den PC Airflow bei der Prozessor und Grafikkarte gleichermaßen profitieren.
Die Ergebnisse mit einem Seitenlüfter werden nicht mehr berücksichtigt, da kaum noch Gehäuse einen Montageplatz für Seitenlüfter bieten. Der CPU Kühler kann (falls je nach Sockel überhaupt möglich) für leicht bessere Grafikkartentemperaturen gedreht werden, was auf der anderen Seite die CPU relativ stark erwärmt. Wir empfehlen also auch hier die klassische Variante, also die Ausrichtung des CPU-Kühlers zum Heck, von rechts nach links.
Zwei Lüfter
Hier zeigen sich die Kombinationen von Heck- und Deckellüfter als auch ein Hecklüfter mit einem niedrig positionierten Frontlüfter am effektivsten
Drei Lüfter
Das Optimum bei drei Lüftern ergibt sich für den PC Airflow aus einem Front-, einem Deckel- und einem Hecklüfter.
Platziert man mehr Lüfter als „Outtake“ also rausfördernd, kommt dies der Grafikkarte zu Gute. Es wird aber auch viel Staub angezogen.
Vier Lüfter
Auch bei vier Lüftern kann es man es klassisch angehen und den Lufstrom weiter optimieren. Heck und Deckel(hinten) sind gesetzt. Dazu platziert man einen Front- und einen weiteren Deckellüfter, oder zwei Frontlüfter ein. Hier kommt es auch auf die Gestaltung des Gehäuses an, Stichwort „geschlossene Front“ oder „Airflow-Front“.
Besteht die Möglichkeiten einen Lüfter am Boden zu platzieren, kann dies die Temperaturen senken. Bei vielen Gehäusen ist dies jedoch nicht möglich.
Noch mehr Lüfter sinnvoll?
Bei noch mehr Lüftern hält sich die Verbesserung in Grenzen, man kann aber punktuell etwas rausholen.
Am Ende ist es eine individuelle Entscheidung, je nachdem welche Temperatur man möglichst niedrig halten möchte und welche Möglichkeiten das Gehäuse bietet. Es kommt dabei jedoch weniger darauf an möglichst viele Lüfter in das Gehäuse zu quetschen, sondern sie clever zu positionieren. So zeigen sich Heck- und hintere Deckellüfter als besonders effektiv, mit etwas Frischluft durch die Front.
Der Basteldrang kennt aber natürlich keine Grenzen.
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