Controlling 21

Dr. J. Schuhmacher

Wasserkühlung am PC

Wakü - die Wasserkühlung, wassergekühlter PC

High-End-PC mit Wasserkühlung für Grafik-, Bild-, Video-, Foto-Bearbeitung oder auch Spiele-PC - ein absoluter Hochleistungs-Computer - Vorteile, Nachteile, Preise, Pflege

Zielgruppe einer Wasserkühlung am PC

Dieser Artikel wendet sich an Anwender mit besonders hohen bis extrem hohen Anforderungen an einen Hochleistungs-Computer:

• Sie haben bereits den Artikel Neuer PC durchgelesen und sind der Meinung, Sie benötigen oder wollen einen noch schnelleren PC mit noch mehr Leistung.
• Sie benötigen vor allem extrem hohe Dauerleistung über einen langen Zeitraum - z.B. stundenlanges Rendern von 8K-Videos.
• Oder Sie wollen Ihren PC unter sehr warmen bis heißen Raumbedingungen (z.B. Südseite unter dem Dach im Sommer) betreiben.
• Oder Sie haben komplexe wissenschaftliche Aufgaben mit sehr viel Rechenaufwand durchzuführen.
• Oder Sie wollen einen extrem schnellen Spiele-PC.

Um es klar zu sagen: Nur für das Verfassen und Drucken von Texten oder zum Surfen im Internet wären die folgenden Überlegungen zu abgehoben - und der Aufwand sowie die Preise zu hoch. Dafür reicht ein Normal-PC.

Für Einsteiger und Laien, die bisher keine Erfahrung mit dem Thema Wasserkühlung besitzen, welche viele Menschen als angebliche Geheimwissenschaft darstellen, erkläre ich alles einfach und verständlich. Im Laufe des Artikels werden wir viele Legenden entzaubern und Mythen zurechtrücken. Am Ende des Artikels haben Sie nicht nur vieles rund um die sogenannte Wakü gelernt, sondern können definitiv für sich selbst und Ihren PC die für Sie persönlich richtige Entscheidung treffen und Lösung finden.

Wir besprechen alles über Kompaktwasserkühlungen (AIO) und modulare PC-Wasserkühlungen - mit allen Einzelkomponenten.

Als Wissenschaftler habe ich alle Dinge mit Quellen belegt verlinkt - für diejenigen, welche weitere Detailinformationen und Hintergründe wünschen. Aber für das Grundverständnis der Wasserkühlung am PC wird Ihnen alles Relevante hier im Text geboten.

Ein Inhaltsverzeichnis mit direkten Sprungmarken und Überblick über alles zu Wasserkühlung am PC finden Sie als Pop-Up.

Wärme als Problem

Warum und wo wurde Wärme zum Problem?

Elektronen

• Elektronische Bauteile arbeiten nur innerhalb ihrer dafür spezifizierten Betriebstemperatur zuverlässig. Zumindest erzielen sie nur innerhalb bestimmter Temperaturbereiche ihre höchste Leistung und längste Lebensdauer.
• Alle elektronischen Bauteile werden jedoch im Betrieb warm.
• Der physikalische Hintergrund liegt darin, dass Strom, also fließende Elektronen, Energie darstellen, die nicht zerstört werden kann. D.h. der meiste Strom im PC wird in Wärme-Energie umgewandelt. Diese muss zwingend abtransportiert werden.
• Jedes Bauteil zeigt einen eigenen Wert. Diesen nennt man TDP - Thermal Design Power. Er bezeichnet die thermische Verlustleistung elektrischer Bauteile = die maximale Abwärme beim (normalen menschlichen) Betrieb.
• Aber Vorsicht: Die angegebenen TDPs betreffen den Normalfall, nicht das Übertakten oder das Betreiben des Bausteines außerhalb der üblichen Raumtemperatur oder sonstiger Spezifikationen. Auch der stundenlange Dauerbetrieb auf Höchstlast zum Rendern von Videos oder die aufwändige wissenschaftliche Berechnung z.B. der Wettervorhersage für morgen ist nicht damit abgedeckt. Daraus folgt, dass im Extremfall auch deutlich mehr Wärmeenergie abgeführt werden muss.
• Dennoch sollten Sie sich diesen TDP-Wert (aller zu kühlenden Bausteine) zukünftig immer merken, da wir ihn für die Auswahl / den Kauf der passenden Wasserkühlung benötigen.
• TDP hängt zwar nicht linear mit dem Strombedarf eines elektronischen Bausteines zusammen. Aber dennoch existiert ein gewisser Zusammenhang, den man für Laien grob verallgemeinern darf: Je höher der Strombedarf des Bauteiles ist, oder mit anderen Worten je höher dessen Leistung ist, desto höher liegt auch meist der aktive Kühlbedarf jenes Chips.
• Warum hat es dann aber früher ohne derart aufwändige Kühlung - vor allem ohne Wasserkühlung - funktioniert? Das hat etwas mit der Baudichte moderner Elektronik zu tun. Heute werden sehr kleine Leiterbahnen verwendet - bis weit unter 10 Nanometern Dicke. Dadurch lassen sich viel mehr Transistoren etc. auf engstem Raum zusammenbauen. Man spricht hier von einer höheren Leistungsdichte. Da sie jedoch alle Wärme erzeugen, entsteht nun je Volumen oder Chip-Oberfläche viel mehr Energie (= Wärme) als früher.
• Deshalb benötigt jedes moderne elektronische Bauteil eine zusätzliche externe Kühlvorrichtung.
• Für weniger leistungsstarke Chips, oder für den nur kurzzeitigen Hochlastbetrieb reicht eine - allerdings ebenfalls bereits sehr ausgefeilte - Luftkühlung aus.
• Mit anderen Worten steigt der Kühlungsaufwand somit mit der Leistung des Chips.
• Da gibt es zwar inzwischen Ausnahmen bei z.B. dem neuen ARM-Prozessor von Apple. Aber auf der PC-Schiene mit Windows etc. finden sich bisher fast ausschließlich die Prozessoren von Intel und AMD, welche in den neuen leistungsstarken Modellvarianten alle sehr heiß werden. Der Hintergrund liegt in der hitzetechnisch wenig sinnvollen Chip-Bauweise kombiniert mit viel zu komplizierten Programmiersprachen. Daraus folgt sogar eine ziemlich ineffiziente Nutzung des Prozessors.
• Selbstredend haben die Chip-Hersteller bereits Gegenmaßnahmen ergriffen. So besitzen moderne Prozessoren interne Temperaturfühler, welche bei Überhitzung zuerst die Leistung drosseln und dann ggf. sogar den PC komplett abschalten. Aber das schützt nicht immer vor Schäden. Vor allem wollen viele Nutzer nicht, dass die Leistung gedrosselt wird.

Fazit: Man versucht somit durch Kühlung die maximale Leistung des Prozessors auf Dauer zu erhalten und gleichzeitig die Lebensdauer des Chips zu verlängern.

Luft als schlechter Wärmeleiter

• Wer Luft zur Wärmeabfuhr verwenden will, hat physikalisch einige Probleme zu überwinden.
• Luft gilt sogar als Wärmeisolator. Das ist mit ein Grund, warum wir mit Luft gefüllte Kleidung als besonders Wärme-/Kälte-isolierend empfinden und exakt dazu verwenden.
• Physikalisch spricht man davon, dass die Wärmeleitfähigkeit / der Wärmeleitkoeffizient der Luft sehr gering ist - unter Normalbedingungen nur 0,0262 W / ( m * K ). Die Wärmeleitfähigkeit sagt salopp ausgedrückt etwas darüber aus, wie schnell ein Material die Wärme weiterleitet.
• Die spezifische Wärmekapazität liegt bei Luft bei nur 1,005 bei 20 Grad Celsius. Die Wärmekapazität sagt aus, wie viel Wärme pro Volumen ein Material aufnehmen kann.
• Auch der sogenannte Wärmeübergangskoeffizient liegt bei Luft bei nur ca. 58 - 290, wenn man z.B. Luft an einer Metallwand (den üblichen Kühlkörper) vorbei bläst. Dieser Wert sagt vereinfachend ausgedrückt etwas darüber aus, wie leicht ein Material die angebotene Wärme von einem anderen Material aufnimmt.

Bitte nehmen Sie diese Werte nicht allzu genau. Sie hängen im Detail von so vielen anderen Rahmenbedingungen ab, dass sie hier bei Luft und unten bei Wasser nur als ein Beispiel dienen. Im Labor und in der Praxis weichen sie oft ab.

Wasser als wesentlich besserer Wärmeleiter

• Wer hingegen Wasser zur Wärmeabfuhr verwenden will, hat physikalisch gewisse Vorteile auf seiner Seite.
• Physikalisch spricht man davon, dass die Wärmeleitfähigkeit / der Wärmeleitkoeffizient von Wasser im Vergleich zu Luft erstaunlich hoch ist - unter Normalbedingungen bei 0 Grad Celsius 0,5562 W / ( m * K ).
• Zwar hängen diese Werte alle von der realen Temperatur und vielen weiteren Faktoren ab und schwanken mit diesen deutlich. Aber man kann grob festhalten, dass wir bei Wasser mit etwa einer 20-fach höheren Wärmeleitfähigkeit rechnen können.
• Allerdings sind das auch noch keine Traum- oder Spitzenwerte. So zeigt die überall bei PC-Chips verwendete Wärmeleitpasten je nach Inhaltsstoffen eine Wärmeleitfähigkeit von 4 bis 12,5 W / ( m * K ).
• Die spezifische Wärmekapazität liegt bei Wasser bei immerhin 4,184 bei 20 Grad Celsius. Das ist in etwa der vierfache Wert von Luft.
• Auch der sogenannte Wärmeübergangskoeffizient liegt bei Wasser bei ca. 2.300 - 4.700, wenn man das Wasser z.B. in Rohren an der Hitzequelle vorbeiströmen lässt. Das sind in etwa die 10-fachen Werte.
• D.h. alle relevanten Werte liegen bei Wasser deutlich höher als bei Luft.

Folgen

• Will man nun mit Luft dieselbe Wärme leiten / abtransportieren, so benötigt man dazu bereits im Optimalfall wesentlich mehr Luftvolumen.
• Daraus folgen große Ventilatoren, die zudem noch hoch drehen müssen, um den Luftdurchsatz zu gewährleisten.
• Hinzu kommen aerodynamische Probleme, wie den kühlenden Luftstrom effizient zu leiten, damit er auch an die heißen Teile gelangt und von dort die Hitze optimal aufnehmen und dann abführen kann.
• Das klingt jetzt für Laien wie in der Luftfahrt ziemlich abgehoben. Aber es führt in den unübersichtlichen, verschachtelten PC-Gehäusen, die mit allen möglichen quer und längs eingebauten Festplatten, Grafikkarten, herausstehenden RAM-Bausteinen, krumm verlegten Kabeln etc. verbaut sind, zu drastischen Problemen, welche letztendlich wiederum dazu führen, dass noch viel mehr Luft benötigt wird, um die Hitze abzuführen.
• D.h. Luft kämpft bei der Kühlung im PC mit zwei Problemen: der generell geringeren eigenen Wärmeleitfähigkeit und der extrem eingeschränkten Führung der Luft in den PCs.
• Leider führt die klassische Regel Viel hilft viel in diesem Fall nicht weiter. Ganz im Gegenteil. Zu viele Ventilatoren können sogar soweit führen, dass im Innern des Gehäuses Verwirbelungen entstehen, die stationäre Hitzewirbel erzeugen können, welche die Gesamtkühlleistung drastisch herabsetzen und es zu einem Hitzestau an bestimmten Bauteilen kommen kann.
• Wasser kann als Flüssigkeit hingegen in Schläuchen exakt zu jedem Ort im PC zu jedem Baustein - und zwar zur optimalen Stelle bei diesem - geführt werden. Eine Wasserkühlung erzielt somit einen effizienteren Wärmeaustausch.
• Um es abschließend nochmals zur Vermeidung von Missverständnissen festzuhalten: Es geht nicht darum, dass eine Luftkühlung nicht funktionieren würde. Auch sie kühlt erfolgreich Prozessoren. Sondern es geht nur um die höhere Effizienz einer Wasserkühlung.

Physikalische Begriffsklärung

• Der Ausdruck Wasserkühlung ist jedoch unpräzise.
• Wenn Sie den Wasserhahn zuhause aufdrehen und den Finger unter das ausströmende kalte Wasser halten, dann kühlt er Ihren Finger. Dasselbe geschieht, wenn Sie Ihre Hand in einen Gebirgsbach halten.
• Hierbei handelt es sich um ein offenes Kühlsystem: Von oben kommt ständig neues kaltes Wasser nach und wird durch die Schwerkraft von Ihnen weg nach unten getrieben.
• Wenn Ihre Stadtwerke nicht so sündhaft viel Geld für Frischwasser und damit verbunden Abwasser verlangen würden, dann könnten Sie mit ständig laufendem Leitungswasser in einem offenen Kühlkreis Ihren PC hervorragend kühlen - auf ca. 10 Grad.
• Sofern Sie jedoch nur eine gewisse Menge Wasser in eine Tasse füllen und dann den Hahn abdrehen, haben wir ein geschlossenes System. Halten Sie Ihren Finger in die Tasse mit kaltem Wasser hinein, kühlt es noch immer. Aber weniger und nur solange, bis sich das Wasser langsam durch die Umgebung und Ihren Finger erwärmt hat. In der heißen Wüste könnte somit das Wasser relativ schnell sich auf Ihre Körpertemperatur oder sogar darüber erwärmen.
• Wenn Sie sich in Ihrem Wasserkocher für einen Tee Wasser aufbrühen, dann wird auch die Hülle des Wasserkochers heiß, obwohl der Heizstab damit überhaupt nicht in Berührung kommt und ganz gewiss nicht die Plastik-Hülle aufheizen will.
• Sofern Sie den Tee aufbrühen und ihn dann sofort trinken, werden Sie sich heftig die Zunge verbrennen.
• Man könnte somit mit gleichem Recht behaupten, Wasser wärmt oder heizt. Und in der Tat spricht man auch von Wasserheizung, Zentralheizung oder Fußbodenheizung.
• Physikalisch jedoch heizt oder kühlt Wasser nicht. Wasser leitet - wie jedes andere Material - nur (Wärme-Energie). Die Wärme-Energie stammt von einer fremden Quelle und wird durch das Wasser nur an ein anderes Ziel transportiert.

Bitte behalten Sie das soeben Gelernte im Hinterkopf. Denn es ist für das Prinzip der sogenannten geschlossenen Wasserkühlung - des Wasserkreislaufes am PC - wichtig.

Historie

Eine kurze Geschichte der Wasserkühlung bei Computern.

• Bereits ab 1965 führte IBM bei Großrechnern intensive Forschungen zur Belüftung und Kühlung von gesamten Rechnern als auch einzelnen Komponenten durch, wobei neben Luft auch fast alle Flüssigkeiten und Gase getestet wurden. Seitdem wurden fast alle Großrechner fast aller Hersteller mit oft komplexen Kühlsystemen betrieben. Ganz nebenbei bemerkt: Hochmoderne Hochleistungs-Großrechner arbeiten oft wieder mit reiner Luftkühlung.
• Trotz zahlreicher Quellen ist es unklar, wann erste Enthusiasten mit der Wasserkühlung im privaten PC zuhause begannen. Man darf jedoch davon ausgehen, dass seit dem Ende der 1990er Jahre und spätestens seit der Jahrtausendwende weltweit technisch begeisterte PC-Experten und Bastler sowie PC-Spieler sich zunehmend damit befassten.
• Damit war jedoch die Zielgruppe für viele Jahre auch ziemlich - und zwar im negativen Sinne - festgelegt. Es handelte sich um eine Randgruppe von Spezialisten, die mit extremem Fachwissen sowie einer Fachsprache fast alle anderen Normalanwender im PC-Bereich abschreckten. - Man geht sicherlich nicht zu weit, zu behaupten, dass es sich um zwei Welten handelte, die größere Kommunikationsprobleme miteinander hatten.
• Auch deshalb verfasste ich diesen Artikel hier, um die Verständnisprobleme auf beiden Seiten zu verringern - und auch um im wahrsten Sinne des Wortes Verständnis auf beiden Seiten für das Denken der Anderen zu wecken.

Bei der Wasserkühlung gab es immer und gibt es noch heute zwei Gruppen:

1. Diejenigen, welche mittels Wasser-Kühlung einen schnelleren PC wollten.
2. Diejenigen, welche mittels Wasser-Kühlung einen leiseren PC wollten.

Beide Gruppen verwenden unterschiedliche Ansätze und andere Methoden. Deshalb muss man beide auseinanderhalten und sich bei jedem Artikel respektive Video immer fragen, welcher Fraktion gehört der Autor an. Das Ergebnis kann sich in fast allen Punkten unterscheiden. Selbstverständlich gibt es - zwischen diesen extremen Polen - auch das Spektrum dazwischen: Anwender, die einen leisen und schnelleren PC wünschen.

Generelle Vor- und Nachteile einer Wasserkühlung am PC

Bevor nun die Euphorie jegliche Bodenhaftung verliert und sich alle Anwender fragen, warum man dann nicht schon immer und in jedem PC grundsätzlich eine Wasserkühlung verwendet (hat), hier die generellen Vor- und Nachteile. Zu den Details gehe ich bei den einzelnen Varianten später ein.

Vorteile einer Wasserkühlung im PC

• Der Grundlegende Vorteil einer Wasserkühlung ist nicht, dass man Wasser zur Kühlung verwendet. Das macht man nämlich nicht. Sondern das Wasser erlaubt, die Wärme eines elektronischen Bausteines an einen anderen Ort zu transportieren, an dem man (mit dem viel größeren Radiator) die Abwärme eines Bauteiles effizienter kühlen kann, indem man sie nach außen an die Umluft außerhalb des PCs abgibt. Ein Luftkühler muss hingegen die Hitze am Ort der Entstehung (also im PC-Gehäuse) entsorgen und heizt somit die direkte Umgebung und damit andere wichtige elektronische Bauteile im PC auf.
• Die allerneuesten Hochleistungs-CPUs von AMD und Intel lassen sich nur noch wassergekühlt sicher betreiben. D.h. für absolute Spitzenleistung müssen Sie sich zur hochwertigen und somit teuren Wasserkühlung durchringen.
• Eine höhere Kurzzeit-Spitzen-Leistung ist möglich.
• Eine höhere Dauerleistung der PC-Module ist erzielbar.
• Eine höhere Leistung des PC-Systems auch bei höheren Luft-/Außentemperaturen (z.B. im Sommer unter dem Dach auf der Südseite des Hauses) ist möglich.
• Im Optimalfall ist der PC etwas leiser, da weniger und langsamer arbeitende Ventilatoren erforderlich sind.
• Überdies sieht der Innenraum eines wassergekühlten PCs meist übersichtlicher aus, was auch dem restlichen Luftstrom zu anderen Bauteilen zugute kommen kann, da er weniger behindert wird.
• Generell lassen sich Wasserkühlungen mit jeden noch so hohen RAM-Bausteinen kombinieren, da sie sich nie gegenseitig im Weg sind.
• Die Lebensdauer der mit Wasser gekühlten im PC verbauten elektronischen Bauteile kann erhöht werden, weil die extremen Spitzenbelastungen in der Regel seltener werden.
• In seriösen Tests benötigen Wasserkühlsysteme drastisch länger (3-4-mal so lange), um einen stetigen Zustand (steady state) bei einem Baustein (z.B. der CPU) herzustellen im Vergleich zu Luftkühlern. Dies ist auch logisch, wenn man den sich langsam erst einpendelnden Wasserkühlkreislauf betrachtet. D.h. Luftkühler erreichen viel früher diesen statischen Kühlzustand, bei dem sich die Temperatur am Prozessor nicht mehr ständig ändert. Da hochwertige Wasserkühler gleichzeitig auch noch eine niedrigere Temperatur dabei erreichen, ist dies ein Vorteil für die Wasserkühlung. Allerdings wird man diesen Vorteil in normalen Anwendungen nicht spüren, da ganz selten die CPU minutenlang wirklich auf der Maximallast arbeitet.
• Komplett auf Lautstärke (Dezibel) genormte / normalisierte Messverfahren zeigen kleine Kühlvorteile für Wasserkühlsysteme.

Das war es leider schon.

Nachteile einer Wasserkühlung im PC

• Eine Wasserkühlung ist definitiv komplexer als eine Luftkühlung, da viel mehr Einzelteile dazu erforderlich sind.
• Je nach Umfang der Wasserkühlung entsteht ein signifikant höherer Preis des gesamten PCs bei fast allen Bauteilen sowie den zusätzlich zu beschaffenden Wasserkühlungen.
• Es ist fast immer ein größeres Gehäuse des PCs für die interne Wasserkühlung erforderlich. Sie benötigen viel mehr Radiatorfläche für eine Wasserkühlung als Löcher / Fläche für Luftkühler / Ventilatoren. Auch das erforderliche Volumen im Innern des Gehäuses nimmt signifikant zu, sofern Sie die Radiatoren samt Lüfter im Innern anbringen wollen. Hinzu kommt das erhebliche zusätzliche Volumen für den Ausgleichsbehälter der Flüssigkeit und die ggf. separate Pumpe. Erstaunlicher Weise nehmen auch die zu verlegenden Schläuche oft viel Raum ein.
• Höherer Aufwand beim Zusammenbau der PC-Bauteile.
• Höherer Pflegeaufwand der Wasserkühlung.
• Man kann nur unter größten Umständen alles im PC mit Wasser kühlen. Meist benötigt man trotz Wasserkühlung dennoch einen kühlenden Luftstrom im PC für bestimmte Bauteile (u.a. Motherboard). D.h. man hat dennoch laute Lüfter und muss sich vor allem um die optimale Luftzirkulation im Innern kümmern.
• Viele moderne Turm-Luftkühler für Prozessoren sind heute mit 14 cm-Ventilatoren ausgestattet, die erstens extrem leise arbeiten und zweitens dank Temperatursensors oft überhaupt nicht drehen müssen - also lautlos arbeiten. Überdies arbeiten Luftkühler mit metallenen Pipes (Rohren), die teilweise sogar selbst mit Kühlflüssigkeit gefüllt sind, und so die Wärme vom Prozessor schnell und effizient zu den eigenen großflächigen Luftkühlelementen (Lamellen) abführen. Dies macht es Wasserkühlungen zunehmend schwerer, mit dem früheren Argument des angeblich geringeren Lärms zu punkten. Ferner ist trotz Wasserkühlung fast immer dennoch die Belüftung des Gehäuses mit ein bis zwei Ventilatoren erforderlich, die zumindest etwas hörbar sind.
• Zwar ist die reine Lüftung bei zahlreichen Wasserkühlungen bei hoher Prozessor-Last leiser als bei reinen Luftkühlsystemen. Aber die Wasserpumpe - und dort vor allem die billigeren Modelle - kann eine wirklich störende Lärmquelle sein oder sich im Laufe der Zeit dazu entwickeln. Das Ärgerliche liegt darin, dass diese Pumpen im für empfindliche Ohren sensiblen (hohen) Frequenzbereich arbeiten, während sich drehende Ventilatoren viel tiefere und damit weniger störende Geräusche produzieren.
• Wenn Sie die Pumpe jedoch nicht hören, dann ist es ebenfalls schlecht. Dann hat sie evtl. ihre Arbeit eingestellt. Auch das ist ein ständig in den Foren beschriebener Problemfall. Während eine schlecht arbeitende Luftkühlung dazu führt, dass die Wärme langsam ansteigt, alle Bauteile selbst automatisch langsam heruntertakten und sich selbst automatisch schützen sowie Sie durch Anzeigen gewarnt werden, ist das Ergebnis bei stoppender Wasserkühlung ein sehr schnelles Ansteigen der Temperatur des damit nun nicht mehr gekühlten Bauteiles. CPUs und Grafikkarten können dann bei Volllast binnen kurzem überhitzen und im Extremfall sogar abbrennen.
• Die Folge ist, dass Sie als Anwender im Grunde die Wasserkühlung regelmäßig kontrollieren müssen. Der Pflege- und Vorsorgeaufwand ist somit höher als bei einer Luftkühlung. Meines Erachtens stört nach dem einmaligen Kauf nicht mehr der hohe Anschaffungspreis des Systems. Aber der lästige ständige Vorsorge- und Pflegeaufwand der Wasserkühlung wird oft bald eingestellt, da am Anfang ja alles gut läuft. Eine nicht selten trügerische Sicherheit. Zumindest jährlich sollte man alles genauestens überprüfen und ggf. ermüdete Teile auswechseln (lassen).
• Risiko des Totalschadens bei einem Wasserschaden. Destillierte Wasser leitet Strom im Grunde schlecht. Aber im Kühlsystem nimmt es meist nach einiger Zeit dennoch wieder Ionen auf und leitet dann Strom doch. Zumindest stehen bei einem Wasserschaden längere Trocknungsperioden mit Föhn, Trocknungsmittel etc. an. Allerdings muss man auch festhalten, dass ernste Unfälle selten sind.
• Wegfall jeglicher Garantie und Gewährleistung sowohl bei Wasserschäden als auch teilweise bereits beim Ersatz der firmenseitig verbauten Luftkühlung durch Anschluss einer Wasserkühlung bei vielen Bauteilen (z.B. Grafikkarte).
• Beim Nachrüsten eines gekauften Fertig-PCs mit einer Wasserkühlung erlischt meist die Garantie Ihres gesamten Rechners - inklusive aller darin verbauter Teile.
• Physikalisch kann eine Wasserkühlung auch nicht zaubern, da der Radiator die eigene Wärme an die Umgebungsluft abgeben muss. Je höher die Temperatur der Zimmerluft (z.B. im Hochsommer) liegt, umso geringer wird die Kühlleistung. Ab 40 Grad tun sich alle Waküs schwer und ab 50 Grad Außentemperatur ist deren Leistung gering.
• Ferner sollte man es auch im Winter bei offenem Fenster nicht übertreiben. Zwar findet sich in den meisten Kühlflüssigkeiten ein Frostschutzmittel. Aber die meisten Waküs sind nicht für den Einsatz bei Frost ausgelegt. Kurzfassung: Wasserkühlungen fühlen sich bei Temperaturen am wohlsten, bei denen auch Menschen produktiv arbeiten.
• Bei kleinen Wasserkühlungen (AIO / Kompaktkühlung) reicht meist das alte / geplante Netzteil des PCs. Bei größeren Wasserkühlsystemen kann es jedoch bei starken Pumpen oder sehr vielen Ventilatoren an zwei Radiatoren oder einem sehr großen Radiator dazu führen, dass der Strombedarf so steigt, dass man das nächst größere (und natürlich teurere) Netzteil benötigt.
• Erstaunlicher Weise sind in vielen Fällen die verlegten Schläuche und vor allem Rohre im PC störend und können den Zugang zu anderen Bauteilen erheblich erschweren. Falls ein Ausbau der Rohre oder auch nur der Schläuche zum Wechsel eines Bauteiles erforderlich wird, kann das im schlimmsten Fall sogar viel Zeit (Stunden) erfordern - insbesondere, wenn man das Wasser dazu zuerst ablassen muss.
• Biologische Risiken werden gerne übersehen. So wie sich im Gartenteich Algen etc. bilden können, so sind die Lebensbedingungen bei 20-40 Grad auch im Kühlsystem dafür meist vorteilhaft. Deshalb werden Zinkchlorid oder andere Biozide dem Wasser zugemischt, um die biologische Artenvielfalt in Ihrem PC einzudämmen.
• Aufgrund der größeren Komponentenzahl und Anschlüsse / Verbindungen handelt es ich um ein weniger zuverlässiges System (z.B. im Vergleich zu einer Luftkühlung), das man nicht über längere Zeit unbeaufsichtigt laufen lassen sollte.
• Eine Wasserkühlung ist schwer und erhöht somit das Gesamtgewicht des PCs. Dadurch wird die Transportfähigkeit eingeschränkt.
• Ferner steigt die Unfallgefahr bei jedem Transport des PCs. Beim Transport eines Wassergekühlten PCs ist dennoch generell größere Vorsicht angebracht. Zumindest muss der Ausgleichsbehälter absolut dicht sein. Aber umfallen sollte einem ein wassergekühlter PC auch zuhause nicht. Diese sind in der Regel deutlich empfindlicher als nur luftgekühlte Rechner. Eine sorgfältige Kontrolle aller Einzelteile steht nach einem derartigen (Umfall) Unfall an.
• Seriöse Tests belegen, dass die minimalen Reserven / Vorteile einer Wasserkühlung zum Übertakten sich im alltäglichen Arbeitsalltag eine Normalanwenders nicht spürbar nutzen lassen.

Aufbau und Funktionsweise einer Wasserkühlung

• Im Prinzip funktioniert die PC-Wasserkühlung wie die Wasserkühlung bei Ihrem Automobil.
• Beginnen wir ungewöhnlich mit der heißesten Stelle. Das ist die zu kühlende Stelle am elektronischen Bauteil (z.B. CPU). Dort wird der sogenannte Kühlkörper - auch Wärmetauscher oder Kühler genannt - angebracht. Manche nennen diese auch nach dem Ort ganz spezifisch CPU-Block und GPU-Block. Dieser besitzt eine Metallplatte (meist aus Kupfer, weil es sehr gut Wärme leitet), die mit einer Wärmeleitpaste an der Metallplatte des elektronischen Bauteils befestigt ist. Damit nimmt der Kühlkörper die Wärme auf. Im Innern ist Kühlflüssigkeit, die mit einem Zulauf-Schlauch kalt zugeführt und mit dem anderen Ablauf-Schlauch heiß abgeführt wird.
• Für die Bewegung der Kühlflüssigkeit sorgt mindestens eine Pumpe. Wo die Pumpe(n) angebracht sind, ist unterschiedlich.
• Beide Schläuche sind hingegen mit dem anderen Ende an einem Radiator angeschlossen. Er besteht aus Metall. Er ist das eigentliche Kühlgerät.
• Dieser Radiator nimmt die heiße Flüssigkeit auf und kühlt sie wieder ab. Dazu besitzt er wie der Auto-Kühler in Ihrem Pkw sehr viele dünne Lamellen - manche nenne sie auch Kühl-Finnen - mit extrem großen Flächen mit winzigen Durchlässen für innen das Wasser und außen die Luft.
• Damit die Wärmeabgabe des Wassers an die Umgebungs-Luft verbessert wird, befinden sich an meist einer Seite zusätzlich mehrere Ventilatoren - sogenannte Axiallüfter -, welche Luft durch die Lamellen des Radiators blasen. Denn im Gegensatz zu Ihrem Pkw, der schnell fährt, erhält Ihr PC im Zimmer kaum Fahrtwind.
• Das so wieder abgekühlte Wasser wird erneut zum Kühlkörper am erhitzten elektronischen Bauteil gepumpt.
• Es handelt sich somit um einen geschlossenen Dauerkreislauf.

Varianten der Wasserkühlung

Wieso Varianten? Es kommt darauf an, was man mit Wasser kühlen will.

1. Nur die CPU - den Hauptprozessor. Das ist heute der Standardfall und inzwischen relativ einfach.
2. Weitere PC-Komponenten - vor allem die Grafikkarte. Das ist deutlich schwieriger, aufwändiger und teurer.

Gleichgültig, was Sie wie kühlen wollen, lesen Sie bitte dennoch chronologisch weiter, da ich im ersten Groß-Kapitel zahlreiche Details erkläre, die auch im zweiten für das Grundverständnis wichtig werden.

1. CPU - der Hauptprozessor

• Dies war meines Wissens vor vielen Jahrzehnten bereits der erste Anwendungszweck, da die CPU als erster Baustein heiß wurde. Das lag daran, dass Techniker diese CPU bereits vor Jahrzehnten übertakteten, also mit einer höheren Taktzahl betrieben, als der Hersteller es eigentlich für eine lange Lebensdauer vorgesehen hatte.
• Sie werden exakt aus diesem Grund die Worte Übertakten, oder englisch Overclocking und Wasserkühlung fast immer in einem Satz lesen oder in einem Atemzug hören.
• Der Hintergrund liegt in der Hitze: Die Lebensdauer eines Chips hängt signifikant von der Betriebstemperatur ab. Dabei sinkt die Lebensdauer nicht linear, sondern dramatisch (exponentiell) bei steigender Temperatur. Im Umkehrschluss steigt die Lebensdauer mit einer effizienten Kühlung auf niedrige Temperaturen (innerhalb des vom Hersteller spezifizierten Leistungsspektrums) erheblich an. - Allerdings darf man dies auch nicht übertreiben: Wenn man z.B. mit flüssigem Stickstoff die Chips auf weit unter 0 Grad Celsius kühlt, dann leiden die Materialien auch wieder. Also bedarf es eines - für den Chip und alle damit verbundenen Materialien - gesunden Mittelweges. Dieser liegt meist so um die 20 Grad (plus/minus, je nach Baustein). Von Sonderbausteinen will ich hier einmal absehen, da sie für Normalanwender entweder schwer zu beschaffen, teuer oder in der Privatwohnung respektive im normalen Büro kaum zu betreiben sind.
• Dieser gesunde Mittelweg wurde früh mit Wasser gefunden.

Aber früher war dies Insider-Wissen von kühnen Technikern, die viel und lange selbst bastelten - also das Gegenteil von anwenderfreundlich für den Hausgebrauch durch Laien.

AIO für die CPU

• Der Markt hat sich inzwischen darauf eingestellt und bietet heute sogenannte AIOs an. Das sind All-in-One-Lösungen. In den USA nennt man sie oft CLC - Closed Loop Cooler - weil sie abgeschlossen sind und nicht vom Anwender befüllt oder nachgefüllt werden können.
• Alles in einem bedeutet, dass man heute ein einziges Teil kauft, an dem bereits alles angebracht ist. Deshalb nennt man so etwas im deutschen Sprachraum auch Kompaktwasserkühlung.
• Als erster Einstieg zur Kaufberatung: Die besten Kompaktwasserkühlungen im Test. - Dieser Artikel mit Produkttests und Rangliste wird ständig aktualisiert. Daraus folgt, dass sich die Jahreszahl (letzter: 21.11.2023) ändern kann.

Bauformen der AIO-/ Kompaktwasserkühlungen

Generell muss man zuerst einmal die Breite unterscheiden: 120 mm Breite für 120 mm Lüfter und 140 mm Breite für 140 mm Lüfter.

Dann finden sich zu diesen zwei Breiten meist drei bis vier große Bauformen und Namen, welche die Länge des Radiators bezeichnen:

• 120er = 120 mm = Single-Radiator: Diese Radiatoren besitzen eine Länge von ca. 120 mm - meist etwas länger. Aber der daran verbaute einzige Lüfter besitzt einen Durchmesser von 120 mm. Letzteres ist das Maß.
• Als seltene Untergruppe findet sich der 140er = 140 mm: Diese Radiatoren besitzen eine Länge von ca. 140 mm - meist etwas länger. Aber der daran verbaute einzige Lüfter besitzt einen Durchmesser von 140 mm. Letzteres ist das Maß.
• Persönlich halte ich diese kleinen Radiatoren mit geringer Kühl-Fläche und nur einem Lüfter für nicht hilfreich für moderne Hochleistungs-CPUs.
• 240er = 240 mm = Dual-Radiator: Diese Radiatoren besitzen eine Länge von ca. 240 mm - meist etwas länger (270 bis 285 mm). Aber die daran verbauten zwei Lüfter besitzen einen Durchmesser von 120 mm. 2 * 120 für den Lüfter ergibt die 240 mm.
• Als Untergruppe findet sich der 280er = 280 mm: Diese Radiatoren besitzen eine Länge von ca. 280 mm - meist etwas länger. Aber die daran verbauten zwei Lüfter besitzen einen Durchmesser von je 140 mm. 2 * 140 für den Lüfter ergibt die 280 mm.
• Diese beiden Gruppen (240er und 280er) machen das Hauptangebot aus und befinden sich auch preislich im Mittelfeld. Die Kühlleistung reicht für eine CPU aus. Je größer der Durchmesser der Lüfter ist, desto geringer ist deren Lautstärke. Aber bei 14 cm Breite muss das PC-Gehäuse oben auch diese Breite anbieten, damit man den Radiator einbauen kann. Das sollte man auf jeden Fall vorher im Innern des PC-Gehäuses abmessen. Innen deshalb, weil sich dort oft Dämm-Matten etc. an den Seiten befinden.
• 360er = 360 mm = Triple-Radiator: Diese Radiatoren besitzen eine Länge von ca. 360 mm - meist etwas länger. Aber die daran verbauten drei Lüfter besitzen einen Durchmesser von 120 mm. 3 * 120 für den Lüfter ergibt die 360 mm.
• Als seltene Untergruppe findet sich der 420er = 420 mm: Diese Radiatoren besitzen eine Länge von ca. 420 mm - meist etwas länger. Aber die daran verbauten drei Lüfter besitzen einen Durchmesser von je 140 mm. 3 * 140 für den Lüfter ergibt die 420 mm.
• Diese beiden Gruppen bilden bezüglich der Kühlleistung bereits die Oberklasse - auch preislich. Die Kühlleistung reicht auch für eine sehr starke CPU im Sommer aus. Je größer der Durchmesser der Lüfter ist, desto geringer ist deren Lautstärke. Aber bei 14 cm Breite muss das PC-Gehäuse oben auch diese Breite anbieten, damit man den Radiator einbauen kann. Das sollte man auf jeden Fall vorher innen abmessen.
• 480er = 480 mm = Quadruple-Radiator: Diese Radiatoren besitzen eine Länge von ca. 480 mm - meist etwas länger. Aber die daran verbauten vier Lüfter besitzen einen Durchmesser von 120 mm. 4 * 120 für den Lüfter ergibt die 480 mm. Jedoch ist diese Länge selten, weil nur wenige PC-Gehäuse existieren, in welche man so was einbauen kann.
• Als noch seltenere Untergruppe findet sich der 560er = 560 mm: Diese Radiatoren besitzen eine Länge von ca. 560 mm - meist etwas länger. Aber die daran verbauten vier Lüfter besitzen einen Durchmesser von je 140 mm. 4 * 140 für den Lüfter ergibt die 560 mm.
• Diese letzteren beiden Gruppen bilden das (allerdings bei AIOs extrem selten angebotene) Spitzenfeld bezüglich der Kühlleistung mit sehr großen Reserven für jede heute existierende CPU auch im Hochsommer.
• Bitte beachten Sie: Diese Angaben in Millimetern beziehen sich nur auf die Kühlfläche für die Lüfter. Der Radiator selbst ist meist deutlich länger. Achten Sie beim Einbau und der Auswahl auf die genauen Längen-Angaben und auch sonstigen Daten der Hersteller.
• Ob drei 120er Ventilatoren eine wirklich höhere Kühlleistung erbringen als die zwei 14 cm in einem 280er Modul muss man anhand von Tests / Testergebnissen im Internet ermitteln. Der Vorteil der 360er liegt in ihrer Schlankheit, wodurch sie in vielen PC-Gehäusen oben einbaubar sind. Aber die 12 cm Lüfter sind generell lauter.
• Daneben gab es vor allem früher viele und gibt es auch noch heute einige Sondergrößen, für die man dann jedoch auch die entsprechenden Lüfter benötigt, seien es übergroße Lüfter oder ein Cluster an mehreren Lüftern zur Abdeckung der Kühlfläche. Ferner passen Sie heute kaum mehr in die weitgehend genormten PC-Gehäuse. So sind die früher beliebten 480 mm Radiatoren oder 560 mm Radiatoren heute eher selten, weil sie nur noch in wenige Gehäuse passen. Dennoch können solche Sondermaße sinnvoll sein, da sie oft zwei separate kleine Radiatoren ersetzen, welche in der Praxis oft auch nicht leichter in einem PC einzubauen sind.
• Ferner unterscheidet man die Dicke der Radiatoren: Gängige Dicken sind 30, 45 und 60 mm. Sogar davon abweichende Sonderdicken finden sich. Auch dies bezieht sich nur auf die Dicke des reinen Radiators. Darum herum befinden sich oft noch weitere Schutzschichten, Haltebleche und herausstehende Anschlüsse, welche die Bauhöhe vergrößern können.

Vorteile dieser AIO-Lösungen / Kompaktwasserkühlungen

• Es handelt sich um ein vollkommen fertiggestelltes Einzelteil, wobei alle Teilelemente bereits befestigt sind und alles sogar mit Kühlflüssigkeit befüllt sowie entlüftet ist. Es handelt sich somit um ein in sich geschlossenes System. Sie müssen sich nicht einmal Gedanken um die Namen der Einzelkomponenten machen.
• Da es nur für die CPU gedacht ist, handelt es sich in der Regel um kleinere Kühleinheiten in kurzer Bauweise mit nur zwei bis drei Ventilatoren.
• Der Einbau ist in vielen mittelgroßen PC-Gehäusen zusätzlich möglich. D.h. man benötigt dafür meist kein größeres PC-Gehäuse.
• Da es sich um ein einziges zusammenhängendes - montagefertiges - Teil handelt, muss es nur noch an den zwei passenden Stellen angebracht werden:
  • a) im PC-Gehäuse oben den Radiator anschrauben und
  • b) den Kühlkörper an der CPU mit Wärmeleitpaste anschließen.
• Da es sich um ein einziges zusammenhängendes Teil handelt, kann es auch von Laien noch eingebaut werden, die nicht gerade über zwei linke Hände verfügen - also völlig unbegabt für das Basteln sind.
  • Kurzfassung: Wenn Sie die anderen Bausteine in das PC-Gehäuse selbst einbauen konnten, dann können Sie auch eine AIO-Wasserkühlung verwenden.
  • An den zwei Enden (kleiner Kühlkörper für die CPU und großer Radiator für die Montage am Gehäuse) kann man nichts verwechseln.
  • Nicht wenige Bastler empfinden den Einbau einer Wasserkühlung sogar als einfacher als den Einbau eines Luft-Turmkühlers.
• Der Zeitaufwand hält sich in engen Grenzen, von definitiv unter einer Stunde. Manche Bastler bewerkstelligen den gesamten Einbau auch in weniger als 15 Minuten.
• Da der Kühlkörper an der CPU viel kleiner ist als ein Luftkühler - vor allem ein hoher Turm-Luftkühler,
  • bleibt der Raum für die RAM-Bausteine völlig frei. Somit kann man auch überhohe RAM-Bausteine mit sehr großen eigenen Kühlkörpern verwenden.
  • bleibt der Raum neben und über der obersten m.2-SSD im Motherboard frei, sodass diese (meist als C: verwendete Platte) viel leichter und einfacher zu kühlen ist. Auch der nachträgliche Ausbau gelingt so viel einfacher.
  • bleibt der Raum neben der Grafikkarte oben frei. Dadurch ist sie viel leichter mit Luft zu kühlen.
  • wird auch der gesamte Luftstrom im Innern des PCs weniger nachteilig beeinflusst. Das führt insgesamt oft zu einer effizienteren Kühlung aller Bauteile.
• Diese AIO / Kompaktwasserkühlungen sind insgesamt noch relativ preiswert.
• Manche hochwertigen (aber dann auch meist etwas teureren) AIOs / Kompaktwasserkühlungen sind erweiterbar. D.h. Sie können als erfahrener Bastler weitere Schläuche anschließen und damit weitere Bauteile kühlen.
• Da die komplette Einheit gekauft wurde, bestehen für Schäden an der Wasserkühlung eine Garantie und die obligatorische Gewährleistung.
• Moderne, hochwertige AIOs können per Software die Lüfter, die Pumpe und dann noch die (heute fast immer eingebauten) RGB-Lichter steuern. Vor allem die ersten beiden Punkte sind physikalisch interessant, da man damit die Kühlleistung individuell anpassen kann.
• AIOs / Kompaktwasserkühlungen sind sehr einfach zu bedienen. - Man kann nichts machen und damit auch nichts falsch machen.
• AIOs / Kompaktwasserkühlungen sind sofort einsatzbereit. (Kein Wasser Einfüllen, kein Entlüften, kein ausgiebiges Testen etc.)
• AIOs / Kompaktwasserkühlungen sind wartungsfrei.
• AIOs / Kompaktwasserkühlungen bieten teilweise eine etwas höhere Kühlleistung als manche Luftkühler. D.h. die CPU läuft bei etwas niedrigerer Temperatur.
• Die volle Garantie der CPU-Hersteller bleibt erhalten.
• Leichtes bis moderates Übertakten der CPU wird möglich.
• Dauerlastbetrieb der CPU ist möglich.

Nachteile und Risiken dieser AIO-Lösungen / Kompaktwasserkühlungen

• Die AIO muss zum Prozessor passen. Genauer gesagt muss die AIO ein sogenanntes Mounting (eine passende Befestigungsschablone) für die Prozessoren anbieten. Dies betrifft insbesondere die Prozessorreihen von Intel und AMD, die sich fundamental unterscheiden. Ferner unterscheiden sich dann noch einige Prozessortypen bei beiden Herstellern. Nicht alle AIOs liefern alle Anschlüsse (Mountings) für alle Prozessoren. Ggf. muss man deshalb eine bestimmte AIO auswählen oder das Mounting für den eigenen Prozessor aufpreispflichtig dazu bestellen.
• Je nach Prozessor-Größe sollte man die AIO auswählen, da z.B. TR4-Prozessoren von AMD größer sind (als z.B. TR3-Varianten) und somit eine größere Kontakt-Kühlfläche anbieten. Dadurch sollte für eine optimale Kühlung auch der dazu passende Kühlkörper etwas größer sein.
• Erstaunlicher Weise ist der Anpressdruck der Kühlelemente auf dem Prozessor unterschiedlich. Vor allem Intel-Prozessoren sind davon betroffen. Genau gemeint ist der wasserdurchströmte Kühkopf, der mit Wärmeleitpaste direkt auf der metallenen Oberseite der CPU angebracht wird. Da gibt es Spannvorrichtungen, die sehr viel Druck auf den Prozessor ausüben. Im schlimmsten Fall kann dies den Prozessor beschädigen. D.h. auch hier gilt keinesfalls Viel hilft viel, sondern das schadet. Generell sollte der Kühlkörper an der CPU zwar unverrückbar festgehalten werden, aber keinen großen Druck auf den Prozessor ausüben.
• Manche AIOs bieten bereits Kabel für die Lüftersteuerung (Strom und Drehzahl) an, andere nicht, sodass man dann die 1-3 Lüfter am Radiator über das Motherboard steuern muss, sofern dafür dort noch Plätze frei sind.
• Diese AIO / Kompaktwasserkühlungen arbeiten im Hochlastbetrieb ziemlich laut. Das mag zwar in Dezibel (dB) angegeben niedrig klingen. Aber in Sone ist das störend, weil es in einem hohen Frequenzbereich liegt, den die meisten Menschen als unangenehm empfinden. Das Kernproblem sind nicht nur die lauten 12 cm-Lüfter, sondern der Umstand, dass diese mit dem Radiator oben im gezwungener Maßen siebartig durchlöcherten Gehäuse angebracht sind. Dadurch können Sie alles über den Wert der Dammmatten im Gehäuse etc. vergessen. Nicht nur dringt der Lärm der 12-cm-Lüfter von unten - vor allem, wenn der PC am Boden steht - direkt nach oben an Ihr Ohr, sondern auch die teilweise lauter drehenden Lüfter der Grafikkarte dringen fast ungefiltert nach oben durch.
• Vor allem sehr störend laut können die Pumpen auffallen, sofern sie im Kühlkörper direkt angebracht sind. Da dieser fest mit der CPU verbunden sein soll, werden die Vibrationen auf das Motherboard und dann auf das ganze Gehäuse übertragen, wo sich nicht selten unangenehme Resonanzen bilden können.
• Damit die anderen Komponenten im PC noch mit dringend benötigter Luft gekühlt werden können, müssen die vorderen und hinteren Ventilatoren des PC-Gehäuses weiterhin vorhanden sein und betrieben werden. Daraus folgt, dass man die AIO-Einheit nur oben einbauen kann. Daraus ergeben sich:
  • Erforderlicher Platzbedarf oben über dem Motherboard, das dort keine störenden Teile aufweisen darf. Da dürfen auch keine Kabelanschlüsse oder RAM-Bausteine im Weg herumstehen.
  • Die Luftöffnung ist zwangsweise nach oben, wodurch dieses Teil auch ständig von oben / außen Staub abbekommt und deshalb öfters gereinigt werden muss. Vor allem im ausgeschalteten (kalten) Zustand sollte man den PC dann oben abdecken, da ohne Luftwirbel von unten noch mehr Staub von oben / außen in den Kühlbereich eindringt und so die Lamellen verklebt und dadurch die Kühlleistung verringert.
• Da diese AIO/Kompaktwasserkühlungen generell nur für den Einbau oben konzipiert wurden und werden, sollte man die benötigte Schlauchlänge genau ausmessen, falls man dennoch vorhat, diese z.B. in der Version 420 im Frontbereich des PC-Gehäuses einzubauen. Oft reichen die mitgelieferten Schläuche dazu nicht aus.
• Überhaupt würde ich bei jeder anzuschaffenden AIO ganz genau alle Details der technischen Daten nachlesen und mit dem eigenen PC-Gehäuse abgleichen sowie ggf. selbst nachmessen. Denn das deutsche Wort Kompaktwasserkühlungen bezieht sich keineswegs auf die teilweise sperrigen Ausmaße. Auch Videos und Fotos von bereits eingebauten Versionen in PCs können einem einen wichtigen Eindruck dazu vermitteln. Pauschale Aussagen (selbst des Telefonservices), wie das passt schon, können sonst zu stundenlangen Schrauberorgien führen, weil man alles im PC umbauen muss, bis es endlich halbwegs passt.
• Manche hochwertigen AIO / Kompaktwasserkühlungen sind zwar erweiterbar. Aber da sollte man vorsichtig sein, denn die eigentliche Kühleinheit - der Radiator - ist oft zu klein, um neben der CPU wirklich noch eine moderne Hochleistungsgrafikkarte mit zu kühlen. Entweder laufen dann die zwei Ventilatoren - Axiallüfter - extrem lärmend auf der maximalen Drehzahl, was definitiv zum frühen Ausfall eines Ventilators führt, oder ein Bauteil (CPU oder Grafikkarte) wird aufgrund der insgesamt zu geringen Kühlleistung überhitzt. Überdies ist fast immer unklar, ob die Anbauten dann parallel oder in Reihe mit Wasser versorgt werden (siehe dort).
• Der Preis einer hochwertigen AOI / Kompaktwasserkühlung liegt definitiv höher als der einer hochwertigen Luftkühlung, wobei mehrere Tests ergeben haben, dass moderne hochwertige Luftkühler nicht nur eine höhere Kühlleistung, sondern diese auch noch bei weniger Lärm erzielen als die AIO-Wasserkühlungen (siehe u.a. Testbericht unten).
• Der Kauf mit der damit verbundenen Garantie und Gewährleistung bezieht sich in der Regel nur auf direkte Schäden an der AIO-/Kompaktwasserkühlung. - Aber daraus entstehende Folgeschäden am PC sind damit nicht abgedeckt.
• Generell vergessen können Sie auch die in Tests in Testlaboren ermittelten maximalen Kühlwerte.
  • In der Regel werden diese Superwerte am offenen Motherboard bei offenem Radiator ermittelt. Man spricht da gerne von einem sogenannten Bench-Table, einer offenen Konstruktion für PCs. D.h. beide Teile waren überhaupt nicht in einem geschlossenen PC-Gehäuse eingebaut. Das ist heute leider die Norm bei Test-Konfigurationen und zahlreichen Spiele-PCs. Sie werden offen betrieben. Das dürfte jedoch kaum der Zustand für die meisten Heimanwender oder Selbständigen im Büro sein.
  • Ferner beziehen sich alle Messwerte bei Waküs immer auf exakt ein Motherboard, mit einem bestimmten Prozessor in einer bestimmten Betriebsart. Das stimmt fast nie mit Ihrer PC-Konfiguration überein.
  • Natürlich sind die Werte in der Regel von seriösen Testmagazinen auch seriös ermittelt und geben ein Verhältnis und eine Rangliste zutreffend an. Aber auf die erzielte heruntergekühlte Gradzahl des Prozessors (CPU) würde ich mich nie verlassen. Das müssen Sie selbst mit Ihren eigenen Messwerkzeugen ermitteln.
  • Im Übrigen werden Ihre eigenen Messergebnisse auch mit der Umgebungstemperatur und der verwendeten Software schwanken.
• AIO heißt auf Deutsch - alles zusammen in einem Paket. Da es sich somit um ein meist verschlossenes Gesamtbauteil handelt, lässt sich nicht immer ein einzelnes defektes Teil ersetzen. So berichten nicht wenige Nutzer davon, dass man an einer AIO selbst einen defekten Lüfter nicht immer selbst durch einen anderen einfach austauschen kann. Definitiv gilt dies für defekte Teile wie Schlauch oder Pumpe. Das wird dann nicht selten zur umständlichen, zeitaufwändigen Rücksendung mit teurer Reparatur oder Gesamtaustausch.
• Da es sich um ein völlig geschlossenes System handelt, kann es zu Ablagerungen im Innern kommen, die man selbst nicht entfernen kann.
• Der Hauptnachteil dürfte bei preiswerten AIOs jedoch darin liegen, dass die Pumpen oft früh ausfallen. Ein Ersatz nur der Pumpe ist kaum möglich. Da hilft im Zweifel nur eine teurere AIO-Version, die heute bis zu 6 Jahren Garantie bieten.
• Die AIO ist im wahrsten Sinne des Wortes eine sogenannte Black Box. Fast alle Modelle sind absolut lichtdicht versiegelt und als Block verpackt. Man kann nicht hineinsehen. Also muss man ihr vertrauen.
• AIOs / Kompaktkühlgeräte arbeiten nicht so effizient wie selbstgebastelte und somit auf das eigene PC-System optimierte modulare Kühlsysteme.
• Da nur die CPU mit Wasser gekühlt wird, erbringt ein Übertakten oder ein Dauerlastbetrieb dort dann für das Gesamtsystem nicht viel, wenn die Software die Grafikkarte stark fordert (z.B. Foto-, Video-Bearbeitung und vor allem Spiele) und jene wegen Überhitzung dann heruntertaktet sowie in der Folge wiederum die CPU ausbremst.
• Meist ist die Umrüstung eingeschränkt und somit die AIO kaum bei anderen PCs mit anderer CPU später weiterverwendbar.

Die folgende ständig aktualisierte Rangliste bei AIO-240er-Modulen kann Ihnen als erster Einstieg dienen. Sofern der PC in Ihrer Nähe aufgestellt wird, würde ich persönlich immer das leiseste Modell unter den besten auswählen - und sofern möglich, die Variante mit den nochmals leiseren 14 cm-Lüftern - sofern jene oben in das PC-Gehäuse passen. Meine Ohren wären mir die paar Euro mehr wert.

Nicht nur ich bin der Meinung, dass man mit den Versionen ARCTIC Liquid Freezer II in den meisten Fällen nichts falsch macht. Die AIOs von Arctic werden seit Jahren immer wieder als die Besten getestet, und sind sehr laufruhig. Mit 6 Jahren Garantie sind sie auch zuverlässig.

Empfehlungen und Fazit AIO

• Noch in meinem 2020 publizierten Artikel Neuer PC habe ich dringend dazu geraten, bei der Luftkühlung zu verbleiben und den PC eher durch zahlreiche andere Maßnahmen massiv zu beschleunigen. Auch das funktioniert. Noch immer bin ich der Überzeugung, dass dies für 90% der Anwender in jeder Beziehung der sinnvollere Weg ist.
• Sofern Sie jedoch zusätzlich dringend eine höhere Prozessorleistung als mit dem dort beschriebenen AMD 3900X benötigen, dann ist oft zwingend eine Wasserkühlung für den Prozessor (nur die CPU) erforderlich. Punkt.
• Greifen Sie dann zu einer AIO und kühlen Sie nur den Prozessor / die CPU.
• Je nach der Abwärme TDP in Watt greifen Sie am besten mindestens zu einer 240 mm-Variante mit 2 Ventilatoren. Über 180 Watt TDP - das sind nur ganz wenige Extremprozessoren, sofern man sie übertaktet, sollte es eher ein 360 mm Radiator mit 3 Ventilatoren sein.
• Da in den letzten Jahren die Nachfrage nach derartigen AIOs zur CPU-Kühlung sprunghaft angestiegen ist, sind alle in Deutschland kaufbaren neuen AIOs / Kompaktwasserkühlungen heute weitgehend ausgereift.
• Die Gewährleistung beträgt überall die gesetzlichen 2 Jahre. Achten Sie deshalb auf die zusätzliche Garantie. Viele Hersteller gewähren inzwischen 3 Jahre, manche bis zu 6 Jahre Garantie. So lange halten diese Geräte offensichtlich unter Normalbedingungen laut Hersteller durch. Gemeint sind der Normalbetrieb und der korrekte Einbau ohne Knicks oder extreme Spannungen.
• Betrachten Sie jedoch die Wasserkühlung als Verbrauchsmaterial und tauschen Sie diese spätestens am Ende der Garantiezeit einfach aus. Das halte ich für vertretbar. Diejenigen mit 3 Jahren Garantie kosten ca. 100 Euro. Diejenigen mit bis zu 6 Jahren Garantie bis zu 300 Euro. Das ergibt ca. 50 Euro Kosten je Jahr oder 15 Cent je Tag. Das muss es einem als laufende Kosten Wert sein.
• Zum Abschluss noch die gute Nachricht für Foto- und Videobearbeitung. Man muss die moderne Hochleistungs-Grafikkarte dafür nicht wasserkühlen. Die Vorteile für diese beiden Anwendungen sind - wie ich hier zeige - minimal bis irrelevant.
• 2022 musste ich jedoch feststellen, dass die neuesten Hochleistungs-Grafikkarten eine Wasserkühlung benötigen und sogar automatisch vom Hersteller - also ab Werk - erhalten. Dies betraf u.a. die wirklich hochwertige Radeon RX 6900 XT Liquid Cooling = RX 6900 XT LC - mit entsprechenden Preisen. - Aber der Vorteil liegt darin, dass man alles (weitgehend fertig) mit Garantie erhält. Das kann dann sogar ein Laie einbauen.
• Also nochmals in Kurzform: Auch für Laien existieren wassergekühlte Hochleistungs-Prozessoren und Grafikkarten, die inzwischen handhabbar sind.

2. Mehrere PC-Bausteine sollen mit Wasser gekühlt werden

Vorab:

• Das Folgende ist wirklich nur für Spezialisten oder Personen mit sehr hohen Anforderungen, welche für absolute Dauer-Hochleistung bereit sind, viel Geld und Zeit zu investieren.
• Ist das Thema Kompaktwasserkühlung / AIO bereits in den Foren heftig umstritten, so gehen bei modularen Wasserkühlsystemen die Meinungen noch viel weiter auseinander.
• Das Problem ist bei vielen Diskussionen allerdings, dass oft völlig veraltetes Detailwissen angewandt wird. Da hat sich in den letzten Jahren einiges verändert - und zwar ausnahmsweise zum Positiven bei allen Herstellern. So richtigen Schrott wie früher findet man heute nicht mehr. D.h. allerdings auch nicht, dass es keine Qualitätsunterschiede mehr gäbe. Aber wir befinden uns heute auf einem bereits hohen Qualitätsniveau. Auch die Verfügbarkeit der Teil ist heute viele höher als früher.
• Eine weitere Quelle für endlose Diskussionen (aneinander vorbei) ist die Tatsache, dass vieles systemabhängig ist: Das, was in einem Gehäuse mit einem Motherboard mit einer CPU und einer Grafikkarte gut funktioniert, funktioniert beim Nachbarn mit minimalen Abweichungen nicht so gut. Da können minimale Unterschiede bereits zu störenden Vibrationen, Lärm, Verwirbelungen und drastisch schlechteren Kühlungswerten führen. - Jedes kleine (physikalische) Detail kann das (Mess-) Ergebnis erheblich beeinflussen. Fakt ist, dass der Normalanwender zuhause angesichts der vielen sich ständig verändernden Variablen niemals etwas im PC-Bereich wissenschaftlich präzise vergleichen kann.
• Ein wichtiger Punkt in der Wakü-Szene sind auch Glaubensbekenntnisse. Nicht jeder begnadete Bastler, die ich im Übrigen ganz offen für ihre handwerklichen Fähigkeiten bewundere, hat wirklich ein Studium der Physik etc. hinter sich.
• Zur Beruhigung: Als Wissenschaftler versuche ich hier nur, etwas Ordnung für Außenstehende hineinzubringen. Jeder, der anderer Meinung ist, darf mich gerne mit wissenschaftlichen Fakten und Beweisen von seiner Ansicht überzeugen. Aber für Glaubensfragen wenden Sie sich bitte an die dafür zuständigen Religionsgemeinschaften - oder Wakü-Foren.

Wer mehr will als das Fertigprodukt AIO:

• Hier spricht man dann von einer modularen Wasserkühlung oder einer Custom-Wasserkühlung (kundenspezifische Kühlung). Manche nennen so etwas auch eine große Wasserkühlung oder eine echte Wakü, was jedoch eher abgehobenes Gerede ist.
• Modular klingt zuerst einmal hochtrabend, meint jedoch, dass alles in Einzelteilen vorliegt.
• Selbstredend können Sie den Aufwand einer modularen Wasserkühlung auch nur für den Prozessor (CPU) betreiben. Aber das halte ich persönlich für übertrieben. Daraus folgt, dass sich der Aufwand meines Erachtens erst für mindestens zwei zu kühlende Bauteile lohnt.
• Eigentlich lohnt sich eine modulare Wakü erst richtig für eine Grafikkarte, da die modernen CPUs heute auch von den meisten Luftkühlern im Normalbetrieb sicher gekühlt werden.
• Als erster Einstieg zur Kaufberatung: Modulare-Wasserkühlung-Test 2021: Vergleich und Ratgeber. - Dieser Artikel mit Produkttests und Rangliste wird ständig aktualisiert. Daraus folgt, dass sich die Jahreszahl (derzeit 2021) im Titel ändern kann.

Vorteile einer modularen Wasserkühlung

• Modulare Kühlsysteme können auf das eigene PC-System optimiert werden und sind dann den kaufbaren Komplettsystemen (AIOs / Kompaktkühlgeräten) in Puncto Effizient überlegen.
• Sehr weitgehendes Overclocking / Übertaktung der wichtigsten Bausteine wird möglich.
• Sehr lange Dauerlast mit hoher bis höchster Leistung ist möglich, teilweise sogar mit Overclocking.
• Eine völlig individuelle Gestaltung auf die eigenen (extremen) Anforderungen und (Sonder-) Wünsche hin wird möglich.
• Modulare Wasserkühlungen lassen sich technisch aufwendig und individuell gestalten. D.h. Sie können z.B. selbst bestimmen, welche einzelnen Bausteine (z.B. auch die Grafikkarte) Sie kühlen wollen.
• Sie können selbst die Anzahl der Radiatoren und deren Größe - Länge, Breite, Dicke / Bauhöhe - bestimmen, wodurch sie wirklich perfekt zu Ihrem PC-Gehäuse, der gewünschten Kühlleistung und allen Kühlanforderungen aller zu kühlenden Bauteile passen.
• In der Folge können Sie selbst die Anzahl, Qualität und Größe der Axiallüfter (und damit deren Leistung sowie Lautheit) sowie deren Blas-/Saug-Richtung bestimmen.
• Sie können selbst die Anzahl und Qualität der Pumpen auswählen. Dies kann signifikanten Einfluss auf die Lautstärke sowie deren Lebenserwartung haben, da die Pumpen nicht selten schnell Ermüdungen zeigen oder zu pfeifen beginnen.
• Sie können selbst die Anzahl, Qualität und vor allem Länge der Leitungen bestimmen. Dies kann erheblichen Einfluss auf die Verlegung im PC haben. Das gilt insbesondere, wenn Sie so die Wasserleitungen geschickt verlegen können, dass
  • a) die Luft weiterhin andere Komponenten optimal kühlen kann und
  • b) alles auch noch halbwegs aufgeräumt aussehen soll.
• Da die Pumpe oder Pumpen einzeln montiert werden kann / können, ist bei der modularen Wasserkühlung eine sogenannte Entkopplung (vom Gehäuse) möglich. Dadurch arbeiten die Pumpen wesentlich leiser als bei den AIO / Kompaktwasserkühlungen. Zur Entkopplung verwenden die meisten Bastler einfach eine Schicht aus Schaumstoff und Moosgummi, auf die sie die Pumpe montieren. Im Idealfall verwendet man das sogenannte Shoggy Sandwich: Ein Schwammgummi/Schaumgummi-Quader liegt zwischen zwei Moosgummi-Platten. Das Dreierpack wird unter der Pumpe befestigt. Diese Schicht fängt die meisten Vibrationen ab.
• Bei einer modularen Wasserkühlung kann man auch den Radiator und die daran angebrachten Lüfter leichter voneinander und von dem PC-Gehäuse entkoppeln (als z.B. bei einer AIO / Kompaktwasserkühlung), wodurch sich das Geräuschniveau weiter absenken lässt.
• Neben Weichplastikschläuchen in fast allen Dicken finden sich auch hart vorgeformte Röhren.
• Überdies kann man die meistens Klarsichtschläuche auch mit farbigen oder sogar fluoreszierenden Kühlflüssigkeiten befüllen. Das lohnt sich optisch aber nur bei einem Glas-PC-Gehäuse, in das man zumindest von einer Seite schauen kann.
• Modulare Wasserkühlungen biete optisch einen großen Spielraum für die individuelle Gestaltung. Das wird vor allem von sogenannten (Case-)Moddern/RGB-Fans verwendet, die besondere Farb- und Lichteffekte am und im PC wünschen. Das sogenannte Modding kann sich neben RGB-Farben auch in der Gestaltung der Röhren bis hin zur besonderen internen UV-Beleuchtung ausleben.
• Extreme Wasserkühlungen lassen sich - mit dem Radiator / den Radiatoren außerhalb des PCs - in fast beliebiger Größe und somit Kühlleistung herstellen. Dazu muss man dann die Schläuche nur in den PC führen. Das kann man hinten durch die üblichen abschraubbaren Steckkarten-Leitbleche. Je größer die Radiatorfläche ist, desto leichter und schneller lässt sich die Abwärme an die Umgebungsluft abgeben. Daraus folgt auch bei außen angebrachten Radiatoren dank meist niedriger Lüfterdrehzahl eine oft erträgliche Lautstärke.
• Flexibel erweiterbar. Der späteren Integration weiterer zu kühlender Bausteine steht konzeptionell nichts im Wege.
• Im Gegensatz zu einer AIO-/Kompaktwasserkühlung kann eine modulare Wasserkühlung je nach Qualität der ausgewählten Bauteile sehr langlebig sein. D.h. man kann sie auch - zumindest die meisten wertvollen Teile (außer die Schläuche) - auch später noch bei anderen PC-Komponenten (neue CPU oder neue Grafikkarte) wieder-/weiterverwenden. Hier zeigt sich ein Vorteil des Wortes modular. Sie ist beliebig erweiterbar oder im Zweifel auch bei den Radiatoren reduzierbar / verkleinerbar. Man könnte diesen Vorteil auch hohe Flexibilität nennen.
• Wieder- und Weiterverwendbarkeit: Modulare Wasserkühlungen können zumindest in großen Teilen weiterverwendet werden, wenn man einen neuen PC zusammenstellt. Ausgetauscht werden müssen in der Regel nur die direkten Kühlkörper an der CPU und der Grafikkarte sowie die Schläuche. - Radiatoren, Anschlüsse, Pumpe, Ausgleichsbehälter und ggf. Steuerungsanlagen dazu können definitiv weiterverwendet werden. Evtl. muss man bei höherer Abwärme nur die Radiatorfläche erweitern. Bei CPU-Kühlern bieten manche Anbieter sogar einen Umrüstsatz auf neue Prozessoren an, sodass der Aufpreis noch geringer wird.

Nachteile und Risiken einer modularen Wasserkühlung

• Eine modulare Wasserkühlung besteht aus vielen einzelnen Bestandteilen. U.a. sind das: der Ausgleichsbehälter, die Pumpe, der Radiator, die Kühlkörper, die Leitungen, die Anschlüsse.
• Alle Teile müssen zusammenpassen. Die passende Auswahl ist nicht ganz trivial.
• Komplette Sets mit allen benötigten und zueinander passenden Einzelteilen werden zwar auch angeboten, sind dann jedoch deutlich teurer als eine Kompaktwasserkühlung AIO und reduzieren Ihre Auswahl individuelle Gestaltung sowie Flexibilität.
• Ein PC-Bastler muss alles zusammenbauen. Dazu ist Zeit, Geduld, Geschick und Bastel-Erfahrung sowie technische Versiertheit erforderlich.
• Der PC-Bastler muss auch selbst diese Wasserkühlung mit der entsprechenden Flüssigkeit befüllen.
• Ganz offen gesagt, traue ich den sicheren Aufbau einer selbst zusammengestellten modularen Wasserkühlung aus vielen Einzelteilen nicht mehr jedem Menschen bedenkenlos zu. Man sollte dazu ein sogenannter fortgeschrittener PC-Schrauber sein. Vor allem bei umfangreichen hochwertigen Wasserkühlsystemen sollten sich Erstanwender beraten und helfen lassen. Dies gilt besonders, wenn man die von der Herstellerfirma bereits verbaute Luftkühlung von der Grafikkarte etc. für eine Wasserkühlung entfernt.
• Wer noch nie so etwas gemacht hat, sollte sich zumindest die unten aufgelisteten Videos zuerst einmal anschauen, oder sich gleich von einer Person helfen lassen, die das schon mindestens einmal gemacht hat. Lassen Sie sich von der Person jedoch zuerst einen von ihr so hergestellten PC zeigen.
• Noch sinnvoller ist für Laien auf dem Gebiet der Wasserkühlung, dies von einer erfahrenen Person machen zu lassen, ständig daneben zu sitzen und dabei aufmerksam zuzusehen. Letzteres halte ich für wichtig, weil Sie nur so etwas lernen und dann auch die regelmäßig erforderliche Kontrolle und Pflege selbst durchführen können.
• Nach dem Befüllen der gesamten Anlage muss man diese auch noch sorgfältig entlüften. Denn jeder Luftrückstand führt zu einer Störung des Kühlsystems. Luft führt zur Überhitzung sowie Bläschenbildung und verhindert auch das effektive Pumpen. D.h. Luft im Kreislauf kann schlimmstenfalls die Kühlung unterbinden.
• Danach müssen nochmals mehrfach die Dichtigkeit aller Teile geprüft werden sowie alles mehrfach bei offenem PC-Gehäuse getestet werden, bevor man das Gehäuse schließt und im Normalbetrieb laufen lässt.
• Jede undichte Stelle an jedem Einzelteil der Wasserkühlung kann zum Totalschaden führen.
• Für Schäden gibt es keine Garantie oder Gewährleistung.
• Abgesehen von der CPU, welche explizit für den Anbau einer externen Kühlvorrichtung vorgesehen ist, verlieren Sie bei allen anderen elektronischen Bauteilen, an denen Sie die Luftkühlung gegen eine Wasserkühlung ersetzen, meist sofort die Garantie und Gewährleistung. D.h. Sie sollten jene Bauteile vorher ausgiebig mit der Luftkühlung testen. Später erst bemerkte Mängel gehen sonst zu Ihren Lasten.
• Angesichts der vielen Teile ist der Kontrollaufwand höher und die Kontrollintervalle sollten kürzer sein. Es mag ja sein, dass ich übervorsichtig bin oder wirke. Aber ich würde auf jeden Fall einmal im Monat alles sorgfältig nachprüfen.
• Die Kosten für alle Einzelteile der Wakü erstaunen Laien oft. Eine hochwertige modulare Wasserkühlung kann schnell die Schallmauer von 500 Euro nach oben durchstoßen.
• Die Kosten steigen weiter an, wenn man auch noch die Grafikkarte und weitere Bauteile integriert. Ersteres halte ich für sinnvoll, da sie sehr heiß werden kann.
• Generell lohnt sich die modulare Wasserkühlung finanziell meines Erachtens technisch sowieso nur, wenn man alle heißen PC-Teile komplett integriert. Da können sich bei mehreren Grafikkarten etc. viele Einzelteile der Wakü mit entsprechenden Kosten ergeben.
• Extrem aufwändig und somit teuer kann es werden, wenn man alle Teile mit Wasser zu kühlen versucht: RAM, Netzteil, m.2-SSD, Festplatten (HDD), Motherboard...
• Je nach Leistung der beiden zu kühlenden Hauptkomponenten CPU und Grafikkarte mit ihrem evtl. sehr hohen Kühlbedarf können auch zwei separate Radiatoren mit separaten Pumpen etc. erforderlich werden.
• Letztendlich schreibe ich hier auch im Klartext: Ein breites, tiefes und hohes Gehäuse sollte es dann auch sein (siehe dort).
• Meine subjektive Erfahrung ist, dass zahlreiche Anwender beim Thema Wasserkühlung angesichts deren Kosten dann auch plötzlich bei allen anderen elektronischen Bausteinen eine Größenklasse und Preiskategorie aufsteigen, weil es Kühlungstechnisch ja funktioniert. Das ergibt dann schnell eine weitere vierstellige Summe für den höheren Prozessor, die größere Grafikkarte, m.2-SSDs etc. - D.h. das PC-Gesamtsystem wird plötzlich drastisch teurer.
• Habe ich bereits bei den Kompaktwasserkühlungen / AIOs auf das hohe Gewicht als Nachteil hingewiesen, so muss man dies bei den modularen Kühlsystemen noch deutlicher betonen. Sie können mit zwei internen Radiatoren entsprechender Größe oder sogar einem externen großen Radiator samt Zubehör (und vor allem das gerne vergessene Wasser) das Gewicht eines PC schnell verdoppeln. Von transportabel kann man in vielen Fällen nur noch eingeschränkt sprechen.

Schematischer Aufbau einer Wasserkühlung

Anhand dieser Zeichnung versuche ich schematisch aufzuzeigen, was zu einer Wasserkühlung alles gehört und wie sie funktioniert.

Sie benötigen wirklich jedes hier aufgeführte Teil.

Einzelteile einer modularen Wasserkühlung, Tipps, Tricks, Empfehlungen

Physik

Ausgestattet mit einem Physikstudium und ziemlich viel Bastelerfahrung erlaube ich mir einige Hinweise zu geben, die evtl. den Meinungen zahlreicher Anwender widersprechen und Sie erstaunen werden.

Tests:

• Grundsätzlich finden sich im Internet zwei Arten von Tests zu Luft- und Wasserkühlungen: Bench-Table und Gehäuse-Tests, die ich hier an den jeweiligen Extremvertretern darstellen will.
• Bench-Table-Test:
  • Bei Bench-Table-Test gibt es kein PC-Gehäuse.
  • Alle PC-Teile liegen offen auf dem Tisch (Table).
  • Dazu wird meist eine Bench aufgebaut - eine Art Gestell -, unter der das Netzteil liegt. Darauf wird das liegende Motherboard mit allen Elektrobausteinen befestigt.
  • Dies ist die Konfiguration für viele High-End-Spieler, Overclocker und Tester.
  • Es ist logisch nachvollziehbar, dass hier die Luftkühlung durch die Umgebungsluft - mangels Wänden des PC-Gehäuses - viel effizienter funktioniert. Da ist schlichtweg nichts im Weg, was stören könnte. Bereits ohne jeden Lüfter wird jede Komponente erstaunlich gut gekühlt.
  • Daraus entstehen dann gerne auch so wilde Behauptungen, dass viele Komponenten am PC überhaupt keine Kühlung benötigen. Bereits die offen zugängliche (und sich ständig in Bewegung befindende) Umgebungsluft kühlt aber optimal. Das sähe in einem Schuhkarton ohne Luftzufuhr anders aus.
  • Hierbei werden alle Bausteine offen - ohne dämmendes PC-Gehäuse auch bezüglich des Lärms gemessen - und zwar fast immer mit dem Schalldruck-Pegel nach Dezibel, weil diese Schallmessungen sehr einfach durchführbar sind.
  • Das ist alles wissenschaftlich korrekt und nachvollziehbar. Aber es spiegelt nur eine Zielgruppe wider. Die Anderen - die Heim-PC-Nutzer mit PC-Gehäuse (vor allem unter dem Arbeitstisch) - können aus diesen Tests nichts lernen - nichts, da ihre Rahmenbedingungen andere sind.
  • Generell kann man festhalten, dass unter diesen Bedingungen Wasserkühlungen signifikant besser abschneiden: dB sind z.B. irrelevant, wenn es eine hochfrequent störende Kreissäge ist. Die gleiche Lautstärke in dB eines sonoren Basses wäre evtl. hinnehmbar. Ferner werden die oft von den kleinen Axial-Lüftern (Ventilatoren) an den Radiatoren, die heftige Resonanzen an PC-Gehäusen erzeugen (würden), so von vorneherein eliminiert, da das Gehäuse per Definition fehlt.
  • Ferner entfallen - mangels PC-Gehäuses - auch alle Resonanzen der Pumpe oder der Axial-Lüfter am Gehäuse.
  • Hinzu kommt bei Spielern sowieso die enorme Schallkulisse der meisten Spiele, welche mit großen Lautsprechern genossen werden. D.h. zahlreiche Lärmquellen irgendwelcher Komponenten spielen in diesen Szenarien sowieso oft eine untergeordnete Rolle. Diesen Personen geht es primär um die maximal erzielbare Leistung.
• PC-Gehäuse-Tests:
  • Hierbei werden alle Komponenten in ein heute sehr schalldämmendes PC-Gehäuse eingebaut.
  • Das ist die Konfiguration für den Büro-Alltag und die meisten Heimanwender.
  • Hier schneiden Luftkühler meist besser oder zumindest gleichwertig ab, weil Ihr Lärm - im PC-Gehäuse betrieben - drastisch gedämpft wird. Ferner strahlt der größte Teil des Lärms nach hinten aus dem PC-Gehäuse und somit weg vom Anwender.
  • Ferner handelt es sich heute fast immer um 14 cm-Ventilatoren, welche eher ein tiefes Brummen erzeugen, das viele Menschen weniger stört.
  • Deshalb werden diese Lärmmessungen auch eher mit einer Schallmessung mit Sone durchgeführt, weil diese das menschliche Empfinden für viele Schwingungen berücksichtigt.
  • Hier schneiden viele Wasserkühlungen oft schlechter ab, da viele mit hochdrehenden 12 cm-Ventilatoren in hohen Frequenzen und mit Resonanzen am PC-Gehäuse mehr Sone erzeugen. Vor allem gilt dies, da die Öffnungen der meisten Wasserkühlungen sich oben im PC-Gehäuse befinden und der Lärm so direkt nach oben zum Ohr des Nutzers strahlt. Hinzu kommen dann teilweise pfeifende und vibrierende Kühlpumpen, welche über das metallene PC-Gehäuse aufgrund der festen Verschraubung sogar verstärkt werden.
  • Zwar sind diese Tests eher für die Heim-Anwender sinnvoll. Aber sie helfen obigen Spielern nicht weiter.
• Fazit:
  • Alle so aufgebauten und so durchgeführten Test sind wissenschaftlich, weil nachvollziehbar.
  • Die Aussagen dieser und aller Tests werden sich aber signifikant voneinander unterscheiden.
  • Hinzu kommen noch viele weitere Dinge, die ich einmal unter dem Stichwort Testlabor zusammenfasse: Jedes Testlabor und jedes Testszenario sind verschieden. Punkt. Es entspricht definitiv nie Ihrer Arbeitsumgebung.
  • Dass alles zusätzlich von der individuellen Hardware, der verwendeten Software, der verwendeten Testsoftware und wirklich jeder sonstigen kleinsten Variable der Rahmenbedingungen - wie Einzelbaustein und Raumtemperatur - abhängt, sei nur kurz erwähnt.
  • Hinzu kommt immer eine sogenannte Voreingenommenheit (Bias), von der sich niemand völlig freimachen kann. Dies zeigt sich u.a. immer wieder in den Bewertungen / Interpretationen der Test-Ergebnisse. Sofern Sie dort hören oder lesen, dass ein bestimmter Wert zwar hoch oder niedrig sei, dass dies aber keine große Rolle spiele, ist das oft ein Vorurteil. Zumindest handelt es sich um eine Bewertung, die keineswegs auf alle Situationen zutreffen muss. Vor allem bei der abschließenden Gesamtbewertung vieler Tests wird gerne getrickst respektive geschlampt. Das liegt auch daran, dass diese lange sind, den Leser / Zuhörer ermüden, und er nun endlich zum Ergebnis kommen will. Dadurch wird man ungeduldiger und überhört / überliest unkritisch diese Tricks und Fehler.
  • Alle Tests haben eine gewisse Aussage-Kraft. Aber man sollte sie nicht überstrapazieren, sondern immer überlegen, ob sie wirklich und in welchem Umfange sie auf die eigene Situation anwendbar sind.

Restwärme:

• Selbst, wenn Sie glauben, alles wassergekühlt zu haben, ist dem nicht so. Es entsteht dennoch Abwärme im PC-Gehäuse. Diese muss durch Luft - also Ventilatoren - entfernt werden.
• D.h. sie benötigen dennoch mindestens einen Ventilator vorne / unten und einen hinten, um kühle Luft in das Gehäuse einzusaugen und die warme Luft aus dem PC auszublasen.
• Entscheiden Sie sich dabei für zwei 14cm Lüfter, da diese nicht nur signifikant mehr Luft bewegen können, sondern dabei meist auch deutlich leiser arbeiten.

CPU-Kühler / modulare Wasserkühlung für die CPU

Los geht es mit dem ersten zu kühlenden Bauteil unserer modularen Wasserkühlung:

• Dass in einer modularen Wasserkühlung die CPU gekühlt wird, ist unbestrittene Grundanforderung.
• Beim CPU-Kühlkörper handelt es sich um einen an den elektronischen Baustein angepasste Bauform, der dessen Wärme über eine möglichst große Metallfläche (meist aus besonders gut leitendem Kupfer) aufnimmt. Damit man das Kupfer leichter (z.B. mit Flüssigmetall) mit der CPU verbinden kann, wird es fast immer vernickelt. Ferner hat das Vernickeln auch eine gewisse optische Schutzfunktion, da Kupfer oxidiert und dabei seine Farbe verändert.
• Bei modernen Kühlkörpern für CPUs kann man nicht mehr viel falsch machen. Alle sind hochwertig und erfüllen ihren Zweck.
• Von ultra-billigen No-name-Plastik-Versionen sollte man jedoch Abstand nehmen. Dazu ist der Hauptprozessor zu teuer und zu wichtig. D.h. wenn er mangels optimaler Kühlung ständig heruntertaktet, hat man durch die Wasserkühlung nichts gewonnen.
• Hier eine kleine Testauswahl an CPU-Kühlköpfen, vom 30. Juli 2020.
• Sofern Ihr PC aufrecht steht, also die CPU senkrecht an der Wand hängt, sollte bei Düsenkühlern der Auslass des Wassers oben sein, da Luftblasen immer nach oben steigen. Umgekehrt angeordnet würden sich Blasen ansammeln und der CPU-Kühler immer schlechter arbeiten, weil Luft weitgehend isoliert.
• Hochmoderne Dispersionkühler sind jedoch meist in der Bauweise vorgegeben, sodass Sie die Anordnung oft nicht frei wählen können. Ggf. kann man die Richtung selbst umbauen, indem man das Modul zerlegt und die Einzelteile anders wieder zusammenbaut.
• Ferner sind viele moderne CPU-Kühler beschriftet, wo der Einlass und wo der Auslass ist.
• Physikalisch lassen sich zwischen den besten und schlechtesten CPU-Kühlern durchaus ein paar Grad Kühldifferenz im Labor messen. Bitte beachten Sie jedoch generell die Serienstreuungen und Messungenauigkeiten. Aber auf die Leistung des Prozessors hat dies kaum Einfluss. Fakt ist: Wassergekühlt ist wassergekühlt. Wer durch Kühlung signifikant mehr CPU-Leistung wünscht, muss ganz unten weiterlesen. Oder er kauft sich einfach die nächst leistungsstärkere Prozessorvariante.
• Fazit: Auch die preiswerten - oft als Budget-Varianten in den Foren heruntergemachten - CPU-Kühler erfüllen ihren Zweck: Sie kühlen die CPU sehr gut. Punkt.
• Als Wärmeleitpaste zwischen CPU und CPU-Kühler verwenden viel heute den leicht auftragbaren Thermal Grizzly, die - dank des mitgelieferten Spenders - wirklich von jedem Laien wie mit einem Malpinsel aufgetragen werden kann. Alternativ tragen andere Anwender Ihre Wärmeleitpaste heute auch mit einem kleinen Plastiklöffel aus der Eisdiele flach auf.
• Die Preise im hohen zwei bis dreistelligen Bereich für einen CPU-Kühler werden manche Luftkühlliebhaber jedoch trocken durchschlucken lassen. Das liegt weit über hochwertigen kompletten Doppel-Turm-Luftkühlern mit zwei Ventilatoren.
• Persönlich bin ich der Meinung, die durch Tests bestätigt wird, dass man durch Wasserkühlung keine höhere Leistung als mit einer sehr guten Luftkühlung erzielt. Alle Mess- und Test-Ergebnisse, welche angeblich signifikante Unterschiede zeigen, hängen viel zu sehr von der einzelnen CPU, deren Serienstreuung und vielen weiteren Randfaktoren ab. Fakt ist, dass man manche CPUs mit Luft und Wasser sehr gut übertakten kann und andere weniger.
• Wo ich einen (gewissen) Vorteil der Wasserkühlung erkenne, ist bei extremen Dauerbelastungen unter extremen Randbedingungen: Wer also im Hochsommer unter dem Dach auf der Südseite am Nachmittag stundenlang 8K-Videos rendern muss, der kann von einer Wasserkühlung profitieren. Allerdings sollte man die eigenen Erwartungen an das Übertakten etc. gleich wieder herunterschrauben: Auch die beste Wakü schlägt heute keinen Prozessor der nächst höheren Version mehr. - Wenn es also mehr Rechen-Leistung sein soll, dann ist es heute sinnvoller, das Geld in einen teureren CPU-Prozessor statt in die Wasserkühlung zu investieren.

Grafikkarte / modulare Wasserkühlung für die GPU

• Wegen der Grafikkarte treibt man überhaupt erst den enormen Aufwand der modularen Wasserkühlung. Also ist sie zwingend der zweite zu kühlende elektronische Baustein, der in die Kühlkette integriert werden muss.
• Da man für jede Grafikkarte das passgenaue Kühlermodul benötig, muss man suchen. Dabei können die bestsortierten Händler / Hersteller hilfreich sein: Alphacool, Bykski, EKWB.
• Eine in Test erwiesen gute Qualität bieten oft Watercool- Module und Phanteks Glacier Series GPU Blocks.
• Nehmen Sie sich ausreichend Zeit für alles. Das ist im Ernst so gemeint. Bereits die Auswahl / der Einkauf der passenden Teile kann Stunden in Anspruch nehmen. Aber der gesamte Aufbau wird für eine Person, die es zum ersten Mal durchführt, definitiv Stunden dauern. Sie benötigen für beide Schritte - Auswahl und Einkauf sowie den Um-/Zusammenbau - genügend freie Zeit, in der Sie nicht von anderen (inklusive Haustieren) gestört werden.
• Zuerst muss der werkseitig vom Hersteller angebrachte Luftkühler langsam und sorgfältig entfernt werden. Dazu mache ich mir zur Dokumentation immer ein paar Fotos von beiden Seiten der alten Grafikkarte - ggf. von mehreren Arbeitsschritten -, damit ich im Zweifel wieder alles korrekt zusammenbekomme.
• Werkzeug: Zumindest benötigt man ein paar Schalen und oder Plastiktüten für die Schrauben und Einzelteile. Ferner benötigt man entweder eine Rolle Küchenpapier, Kosmetik-Reinigungstücher oder Toilettenpapier, sowie alkoholische Reinigungsmittel zum Entfernen von Schmutz und (Klebe- sowie Kühlpasten-) Rückständen. Auch ein paar Ohrstäbchen sind zum Reinigen der Platine sehr hilfreich. Überdies sollte man sich auch mehrere sehr kleine (Uhrmacher-) Schraubendreher sowie eine Pinzette und eine Schere zurechtlegen.
• Für moderne Grafikkarten existieren heute fast nur noch sogenannte Komplettwasserkühler / Voll-Körper-Kühler (Full-cover-Cooler / Heatkiller), welche die ganze Grafikkarte mit dem Wasserkühlkörper überdecken und direkt auf der Grafikkarte montiert werden. Diese Full-cover-Cooler kühlen bei modernen Grafikkarten auch noch die Spannungswandler und den Grafikspeicher, die beide neben dem Grafik-Prozessor (GPU) auch extrem heiß werden.
• Es finden sich jedoch auch seltene Kombimodule, die man auf manche Luftkühler der Grafikkarten anschrauben kann. Dies hat zur Folge, dass die Wasserkühlung über die Metalllamellen der Luftkühlung die Karte kühlt und die Luftkühlung fast nie anspringt. Der Vorteil liegt im geringeren Bauaufwand und (meist) der Garantieerhaltung, der Nachteil in der nun größeren Dicke der Grafikkarte.
• In allen Fällen benötigen Sie exakt für Ihre Grafikkarte, also für exakt den GPU-Baustein, den Hersteller und das Modell einen passende Wasserkühlkörper. Achten Sie da wirklich auf jedes Detail, sonst wird die Karte nicht optimal gekühlt und kann Schaden nehmen. Sie werden über die hohen Preise (oft im hohen dreistelligen Bereich) erstaunt sein.
• Für das Zerlegen der alten, luftgekühlten Grafikkarte empfehle ich zuerst einige Videos dazu zu betrachten. Siehe unten.
• Da sind im Einzelfall über ein Dutzend Schrauben zu entfernen.
• Für das Reinigen der alten / luftgekühlten Grafikkarte nach dem Zerlegen benötigen Sie Isopropanol oder sonstige meist alkoholische Reinigungsmittel für die Rückstände der auf der Grafikkarte bereits angebrachten Wärmeleitpasten und Wärmeleit-Pads.
• Reinigen Sie bitte alle Teile auf beiden Seiten sorgfältig.
• Für den Zusammenbau benötigen Sie neue Wärmeleitpasten / Wärmeleit-Pads. Im optimalen Fall werden solche beim Wasserkühlkörper mitgeliefert.
• Zum Zusammenbau benötigen Sie Englischkenntnisse, da die mitgelieferten Anleitungen nur auf Englisch sind. Diese sind penibel zu beachten, da für jedes Teil / jeden Kontaktpunkt genau festgelegt ist, ob dort ein Wärmeleit-Pad oder Wärmeleitpaste aufzubringen ist.
• Ferner unterscheiden sich die Dicken der Wärmeleit-Pads: So werden oft auf den Grafik-Karten-Speicher Chips eher dünne Wärmeleit-Pads aufgebracht und die dickeren auf den Spannungswandlern.
• Die Wärmeleit-Pads werden mit einer Schere ziemlich passend zugeschnitten. Sie sollten weder zu klein noch zu groß sein.
• Vor allem für Anfänger empfiehlt es sich, die Schutzfolie der Wärmeleit-Pads auf einer Seite der Pads (oben) zu belassen, bis man alles an der Grafikkarte aufgebracht hat. Erst zum Schluss sollte man mit einer Pinzette vorsichtig die obere Schutzfolie entfernen. Macht man dies gleich am Anfang, so kommen oft Staub, Fussel oder Fingerabdrücke (= Fett) darauf, wodurch die Wirkung der Wärmepads reduziert wird.
• Das Entfernen der oberen Schutzfolien ist jedoch eine diffizile Arbeit, die man in Ruhe machen sollte, da die Folien oben leider oft stärker haften als die Wärmeleit-Pads unten an den zu kühlenden Bauteilen.
• Kontrollieren Sie zum Abschluss nochmals alles sorgfältig. Falls Sie etwas vergessen haben sollten, wäre dies mit sehr viel Neuarbeit verbunden.
• Erst dann setzen Sie den Wasserkühlkörper auf. Dazu müssen Sie exakt und ruhig arbeiten, da man diese Teile nach dem ersten Klebekontakt nicht mehr verschieben kann. Sie würden beim Verschieben die Wärmepads mitreißen. - Der Vorteil bei Wasserkühlungen ist aber, dass es sich in der Regel wirklich nur um eine einzige Kühlplatte handelt, die man aufsetzen muss.
• Das Zusammenschrauben geschieht meist auf der Rückseite. Dazu muss man die Grafikkarte mit dem bisher nur darauf gelegten Wasserkühlkörper vorsichtig umdrehen.
• Vorsicht: Zum Umdrehen der Grafikkarte benötigen Sie zwingend eine dicke Unterlage - meist den Lieferkarton der Wasserkühlung für die Grafikkarte. Das Problem liegt in der Dicke der Grafikkarte. Die Breite der Slot-Blende hinten (die Gitterblende zum Anschrauben der Grafikkarte an die Hinterwand des PC-Gehäuses) ist meist an die dicken Luftkühlelemente angepasst. Aber die Wasserkühlung ist viel dünner. Drehte man einfach nur die Grafikarte um und legte sie auf den Tisch, fiel der Wasser-Kühlkörper ab und auf den Tisch herunter.
  Also legen Sie die beiden Teile (Wasserkühlkörper und Grafikkarte zusammen) vorsichtig umgedreht auf den Karton, sodass die Slot-Blende hinten über den Karton übersteht.
• Beim Zusammenschrauben der Grafikkarte denken Sie bitte an die meist erforderlichen Unterlegscheiben. Sonst kann es einen Kurzschluss geben.
• Zuerst dreht man alle Schrauben locker an. Zum Schluss werden sie von der CPU ausgehend von innen nach außen und jeweils über Kreuz handfest angezogen - aber nicht überdreht. Dazu ist keine Gewalt oder auch nur große Kraft erforderlich.
• Da die meisten Kühlkörper oben zwei Ausgänge nach zwei Seiten besitzen, muss man je eine Seite verschließen. Welche Seite verschlossen wird, hängt von Ihrem Bauplan ab.
• Jetzt wird es wieder feinfühliger. Die eigentlichen Anschlüsse für den Wasserschlauch muss man ggf. mit Distanzringen anpassen. D.h. der Wasserkühler besitzt oben oft nur ein sagen wir 3-5 mm tiefes Gewinde. Aber die mitgelieferten Anschlüsse haben oft ein viel längeres Gewinde. Würde man die langen Gewinde in den Kühlkörper komplett einschrauben, wäre der senkrecht dazu verlaufende Wasserkanal im Kühlkörper versperrt und es würde zu wenige Wasser zum Kühlen durchgeleitet. Das wäre der GAU.
• Beachten Sie bitte, dass viele Kühlkörper oben aus Plastik hergestellt sind. D.h. die Plastik-Gewinde oben halten keine Belastung durch Metallschrauben aus. Deshalb sollte man Metallschrauben auf Plastik nur handfest anziehen - ohne Werkzeug - zumindest ohne lange Schraubenschlüssel mit großer Hebelwirkung.
• Während sonst viele Teile einer modularen Wasserkühlung weiterverwendbar sind, benötigen Sie beim Wechsel der Grafikkarte immer auch einen neuen, teuren Grafikarten-Kühler.
• In den letzten Jahren wurden immer mehr Grafikkarten-Hersteller durchaus kulant beim Umbau zur Wasserkühlung. D.h. nicht immer erlischt - beim sachgerechten Umbau - sofort die Garantie. Das deckt jedoch keine Anwender-Fehler beim Umbau selbst ab.
• Ob man - zusätzlich zum Kühlkörper - auf der anderen Seite der Grafikkarte eine sogenannte Back-Plate (Rückwärtige Platte) verbauen sollte, ist umstritten:
  • Erstens kann die Back-Plate die Grafikkarte stabilisieren, denn die Wasserkühlkörper sind (vor allem mit Wasser befüllt) wirklich schwer - teilweise viel schwerer als die Luftkühler.
  • Zweitens können manche Back-Plates auch bei der aktiven Kühlung mithelfen. Letzteres funktioniert jedoch nur, wenn dazu Wärmeleit-Pads vorhanden sind, welche die Grafikkarte mit der Back-Plate wärmetechnisch verbinden.
  • Nicht nur ich halte die zusätzliche Kühlleistung der Back-Plate allerdings für eingeschränkt. Für Video-Schnitt oder Fotobearbeitung ist das nicht erforderlich. Bei manchen Spielen mag es je nach Grafikkarte anders sein. Die Stabilisierung der Grafikkarte würde ich persönlich lieber mit einer verstärkten Metall-Schiene einerseits unten im Motherboard machen (gute Motherboards bieten dies serienmäßig an) und andererseits mit einer weiteren Stahlschiene oben auf der Grafikkarte, die man am hinteren Leitblech im PC verschraubt. Das ist dann wirklich stabil.

Keine Angst. Zum Umbau einer Grafikkarte benötigt man keine Kenntnisse der Raketenwissenschaft. Das kann man lernen. Aber man benötigt Zeit, Ruhe und Geduld dazu.

Wer es sich dennoch nicht zutraut, der kann sich das auch offiziell machen lassen. Selbst manche Hersteller von Grafikkarten bieten hochwertige (=teure) Karten als wassergekühlte Version an. Allerdings für einen entsprechenden Aufpreis (das sind ganz schnell 400-500 Euro). Aber dafür ist es dann eine Grafikkarte mit offizieller Garantie und Gewährleistung - und ohne die Nervenbelastung beim Basteln.

Bewertung der wassergekühlten Grafikkarte:

• Neutrale Tests seriöser Spiele-Magazine sind eher ernüchternd. Die im Labor gemessenen Mehrwerte bei der reinen Leistung der wassergekühlten Grafikkarten gegenüber der luftgekühlten waren in allen Fällen eher mager bis irrelevant. Dies gilt insbesondere je neuer die Grafikkarten sind. Siehe unten den Testbericht der Geforce RTX 2080 Ti Trio.
• Bei der Grafikkarte ist ein Spieltest aussagekräftig, da modernste Action-Spiele viel mehr Leistung von der Grafikkarte abfordern als die Bildbearbeitung und selbst das Rendern von Videos. Bei letzteren Anwendungen wird die Grafikkarte selten wirklich heiß und im Grunde nur der Grafikspeicher voll genutzt. Das kann bei modernen Grafikkarten schnell 15 GB Daten im Grafikspeicher ausmachen. Aber die reine GPU-Last steigt dabei selten auf über 70%. - Faktisch kann man modernste hochwertige (= teure) Grafikkarten deshalb für Foto- und Videobearbeitung sogar komplett mit ihrem verbauten hochwertigen Luftkühler problemlos im Dauerbetrieb verwenden!
• Die Wasserkühlung erbrachte jedoch eine durchschnittlich 20-30 Grad kühlere Grafikkarte.
• Daraus folgte eine wesentlich leisere Grafikkarte, da bei der Luftgekühlten der Lüfter beim Übertakten auf Hochtouren dreht.
• Ferner folgt daraus eine längere Lebensdauer der Karte im Dauerbetrieb, was wiederum besonders für batch-betriebene Fotobearbeitung und vor allem für stundenlanges Video-Rendern hilfreich sein kann. Aber machen wir uns nichts vor: die luftgekühlte Version hält das auch jahrelang aus.
• Definitiv hält sich der finanzielle Nutzen der Wasserkühlung in Grenzen.
• Fazit: Moderne Grafikkarten profitieren derzeit nicht so sehr von der Wasserkühlung.
• Aber: Bei einem hochwertigen Wasserkühlsystem kann die Lautstärke des gesamten PCs bei Dauervolllast deutlich sinken, weil die hochwertigen Grafikkarten-Lüfter meist etwas lauter drehen als die hochwertigen Ventilatoren der Radiatoren. Bitte beachten Sie die Worte hochwertig. Bei modernen teuren Grafikkarten erhalten Sie oft erstaunlich leise oder zumindest erträglich laute Lüfter. So etwas müssen Sie sich natürlich bei Ihrer eigenen Wasserkühlung dann auch gönnen. Ansonsten erzeugt die Wasserkühlung insgesamt nicht weniger Lärm, sondern nur anderen.
• Ob Ihnen die im Einzelfall geringen in einem anderen Fall evtl. hörbaren Unterschiede der Lautstärke am Arbeitsplatz den Mehrpreis wert sind, können nur Sie selbst entscheiden. Bitte bedenken Sie, dass Sie in der Regel beim Batch-Betrieb (dem automatischen Abarbeiten vieler gleichartiger Aufgaben bei z.B. der Fotobearbeitung) und vor allem beim stundenlangen Rendern von Videos nicht neben dem PC sitzen bleiben, sondern erst wiederkommen, wenn die Arbeit erledigt ist. Sie hören also im Zweifel den Lautstärke-Unterschied nicht.
• Mir ist bewusst, dass diese Aussagen wenig Freude bereiten werden. Aber es sind nun einmal physikalische Fakten, die inzwischen auch von immer mehr seriösen Testmagazinen bestätigt wurden. Die Zeiten haben sich geändert. Es treten heute nicht mehr heulende Kreissägen im luftgekühlten Bereich gegen flüsternde Wasserfeen auf der anderen Seite an. Es kommt in beiden Fällen sehr auf die Details an. Wer Geld in die Hand nimmt, erhält in beiden Kühllagern vergleichbare Leistung.
• Abschließend noch ein Hinweis zu vielen älteren Videos: Dort wird gerne von SLI-Brücken gesprochen. Damit verbindet man zwei oder noch mehr parallel arbeitende Grafikkarten. Diese hatten jahrelang im Spielebereich ihre Berechtigung, weil eine Grafikkarte alleine zu schwach war für viele Spiele. Aber für Normalanwender war und ist das nicht sinnvoll. Vor allem die neuesten hochwertigen Grafikkarten seit ca. 2020 bieten im Einzelbetrieb für die meisten Anwendungen mehr Leistung als zwei eingebaute Grafikkarten. Dies gilt insbesondere für die lastintensive Fotobearbeitung und das Rendern von Videos. Aber selbst die meisten Spiele lassen sich heute mit einer einzelnen Grafikkarte genauso schnell spielen wie mit mehreren. Damit ist ein wichtiger früherer Punkt für die Wasserkühlung weggefallen. Denn eine Grafikkarte kann man in einem Gehäuse auch mit Luft kühlen. Bei mehreren parallelen Grafikkarten war und ist dies hingegen thermisch kaum zu bewältigen - zumindest wäre eine Luftkühlung dann sehr laut.

Historische Beweise für die Wasserkühlung

Aber alle Wakü-Experten erzählen doch mit vielen seit Jahren gültigen Belegen, dass es anders sei:

• Das Problem liegt exakt in den historischen Belegen.
• Als die Wasserkühlung in den späten 1990er Jahren im Privatanwenderbereich durchstartete, gab es nichts - wirklich meist überhaupt keine Kühlung. Mein erster PC besaß überhaupt keinen Ventilator oder auch nur sichtbaren Kühlkörper.
• Wer damals auf die einfachen elektronischen Bausteine eine Wasserkühlung baute, konnte übertakten und so signifikant mehr Leistung herauskitzeln. Das war so, wie wenn man einen Fußgänger damals gegen einen Fiat 500 zu einer Geschwindigkeitsmessung hätte antreten lassen.
• Dann kamen jedoch immer mehr zuerst passive Kühlkörper hinzu und dann aktive - also mit zuerst keinem, dann einem dann zwei und schließlich mehreren Ventilatoren bei allen Herstellern auf die CPU und vor allem die Grafikkarten hinzu.
• Überdies wurden die Kühlkonzepte der Luftkühlung immer ausgeklügelter sowie vor allem jährlich deutlich leiser.
• Der schwerste Schlag wurde der Wasserkühlung jedoch durch vom Hersteller bereits übertaktete oder übertaktbare CPUs und Grafikkarten beigefügt. So etwas war früher Insider-Wissen und Laien unzugänglich.
• Heutige Grafikkarten-Chips werden hauptsächlich von Nvidia und AMD hergestellt. Diese verkaufen auch eigene nicht-übertaktete Normalkarten. Aber die Chips werden an viele weitere Ausrüster geliefert, welche ihre eigenen Grafikarten damit bestücken und von Haus aus gnadenlos übertakten - serienmäßig und für jeden Laien problemlos mit Garantie kaufbar.
• Kostenlose Testsoftware für Grafikkarten und im PC BIOS vorhandene Autoübertaktmodi für die CPU lassen (offiziell erlaubte) weitere Übertaktungen von nochmals ca. 10-20% zu. Dazu muss der Laie meist nur einen Klick ausführen.
• Vorsicht: Das gilt hier immer nur für die allerbesten Bausteine. Aufgrund der Serienstreuung aller Bausteine kann es vorkommen, dass man den identischen Baustein, der auf derselben Produktionsstraße eine Minute später hergestellt wurde, vielleicht wesentlich schlechter oder überhaupt nicht übertakten kann. Oft unterscheiden sich die Qualitäten der Chips sogar auf einem einzigen Waver (runde Scheibe, auf der viele Chips gleichzeitig hergestellt werden). Dann ist das alles hinfällig.
• Natürlich haben auch die Wakü-Spezialisten aufgerüstet. Sie bieten in Insider-Foren noch immer herunterladebare Übertaktkonfigurationen an, die dann nochmals darüber hinaus ca. 10% mehr Leistung herausholen.
• Um im obigen Bild zu bleiben treten heute aber faktisch Maseratis gegen Ferraris zum Vergleichstest an - und zwar im (durch Gesetze / der Physik) reglementierten Stadtverkehr bis maximal 50 km/h.

Relativierung der Messergebnisse für Anwender:

• Wie in obigem und vielen weiteren Tests bewiesen, liefern 10% Mehrleistung keinen spürbaren Effekt bei der Arbeit.
• Aber nehmen wir einmal an, wir würden durch die Optimierung an einer oder zwei Stellen (CPU und Grafikkarte) wirklich das Gesamtsystem 10% beschleunigen können. Das ist aber durch Übertaktung unrealistisch, da es immer auch andere beschränkende Faktoren gibt.
• Selbst bei Langzeitaufgaben ergäbe dies nur eine geringe Einsparung: Bei 10 Stunden Rendern von Videos wäre der PC dann nach 9 Stunden bereits fertig. Aber das machen Sie sowieso in der Nacht oder gehen derweil anderen Tätigkeiten nach.
• Fazit: Wer heute mehr Leistung will oder benötigt, soll sich (innerhalb der realen Nutzungsgrenzen der verwendeten lausig programmierten Software) einen größeren Prozessor (CPU) oder eine leistungsstärkere Grafikkarte kaufen. Da hat man sofort einen spürbar größeren Effekt. Da sind durchaus 30, 50 oder mehr Prozent Leistungsgewinn möglich.

SSD, m.2-SSD, RAM, Motherboard, HDD etc. mit Wasser kühlen

• Enthusiasten werden dazu raten, auch diese Elemente in den Wasserkreislauf zu integrieren.
• Da erlaube ich mir den Einwand, dass dies heute kaum mehr erforderlich ist. Moderne Komponenten, wie SSD, m.2-SSD, RAM, Motherboard und Festplatte (HDD), benötigen das nicht mehr. Es reicht, wenn diese im Luftstrom eines Ventilators liegen.
• Sie können es jedoch mit eigener Messsoftware selbst gerne ausmessen.
• Sofern bei Ihren Anwendungen ein Baustein tatsächlich temperaturmäßig in den gelben oder roten Bereich fährt, dann würde ich ihn integrieren. Das kann durchaus bei einer extrem hochfrequentierten m.2-SSD bei Datenbankabfragen etc. der Fall sein. Aber bitte beachten Sie, dass diese Teile 70 Grad aushalten. Da muss man sich auch im Sommer bei 50 Grad noch keine Sorgen machen. - Meine nur im Luftstrom liegenden m.2-SSDs zeigen meist interne Temperaturen in einem Bereich von 30-40 Grad und kommen auch im Hochsommer nie über 45 Grad.
• Aber wie geschrieben: In der Regel stehen Aufwand und Kosten dabei in keinem sinnvollen Verhältnis zum Mehrwert. So kann man m2.SSDs auf einem weitgehend leergeräumten Motherboard auch mit einem zusätzlichen kleinen Lüfter und angebauter Düse extrem herunterkühlen.
• Hochwertige Motherboards bieten im Übrigen bereits die Integration vieler m.2-SSD in den eigenen Motherboard-Kühlkreislauf an. Das sollte definitiv auch für den extremen Hochlastbetrieb ausreichen.
• Für die Integration in einen Wasserkreislauf muss man jedoch beachten, dass diese kleinen Bauteile auch meist kleine Kühlkörper verwenden, welche den Innenwiderstand im Kühlkreislauf erheblich erhöhen und deshalb eine höhere Pumpenkraft erfordern. Sie sehen: Das kann ganz schnell einen teuren Ratenschwanz hinter sich herziehen.
• Vor allem gilt bei diesen exotischen Teilen, dass die Nachfrage danach gering ist und deshalb diese Kühlkörper extrem teuer sein können. So kann die RAM-Kühlung (je nach Anzahl der Bausteine) bereits 300-500 Euro kosten. Dafür würde ich mir lieber mehr RAM oder eine weitere m.2-SSD kaufen. Das bringt Ihnen in der täglichen Arbeit definitiv mehr Leistung. In dem unten verlinkten Video-Schnitt-PC wurden 4 m.2-SSDs mit je 2 TB verbaut. Erst bei vier derartigen Hochleistungs-Festplatten in Zusammenarbeit mit 128 GB RAM holt man angesichts der bis heute schlampig programmierten Video-Schnitt-Software die volle Leistung aus einer Hochleistungs-CPU heraus.

Fehlerhäufigkeit bei Kühlblöcken

• Umfragen und Tests ergaben, dass Kühlkörper jeglicher Art auf Platz zwei der Fehlerhäufigkeit für Unfälle liegen.
• Trotz heute hoher Qualität in der Fertigung und Endkontrolle, ist es nie völlig auszuschließen, dass ein Kühler nicht doch irgendwann einen Defekt zeigt - eine undichte Stelle, aus der Kühlflüssigkeit ausläuft.
• D.h. mit der Anzahl dieser Kühlkörper erhöht man bereits rein statistisch die Unfallgefahr. Auch deshalb sollte man sich überlegen, was wirklich mit Wasser gekühlt werden muss.
• Manche Anwender testen deshalb jeden Kühlkörper vor dem Einbau mit dem Fahrradschlauchtrick. Man schraubt an einen Auslass des Kühlkörpers einen Anschluss (Fitting) und befestigt daran einen Luftballon. An den anderen Anschluss befestigt man eine Luftpumpe. So bläst man den Luftballon (durch den Kühlkörper hindurch) auf, der wiederum einen höheren Innendruck im Kühler hält. Dann taucht man den Kühlkörper wie einen defekten Fahrradschlauch in ein Wasserbecken und schaut, ob Luftblasen austreten. Das ist keineswegs perfekt. Aber, wenn da bereits Luftblasen austreten, dann ist meist der Dichtring des Kühlers defekt. Das war früher keineswegs so selten.

Radiatoren

• Dieses eher verkannte Metall-Teil, das meist nur aufgrund seiner Größe stört, ist der eigentliche Anlass des gesamten Aufwandes. Ein Radiator besitzt eine viel größere Kühl-Ober-Fläche als andere (Luft-) Kühlsysteme. Deshalb kann er eine größere (Wärme-) Energie in kürzerer Zeit an die Umgebung abführen. Das immer im Vordergrund der Diskussion stehende Wasser ist hingegen nur das Transportmittel der Wärmeenergie von der Quelle (Prozessor) zum Radiator. Folglich sollte man dem Radiator und seiner Auswahl auch eine größere Bedeutung zumessen.
• Radiatoren haben die Aufgabe, die Wärmeenergie des Wassers im Innern des eigenen Gehäuses nach außen an die Luft abzugeben und dadurch das Wasser abzukühlen. Dies nennt man auch Rückkühlung des Kühlwassers. Man bezeichnet Radiatoren deshalb auch als Wärmeaustauscher.
• Diese Wärmeleistung des Radiators wird in Watt gemessen.
• Prinzipiell muss man passive Radiatoren von aktiven unterscheiden:
  • Passive Radiatoren (Passive Kühlung) sind eher selten. Sie kühlen ohne Ventilator. Sie geben also die Wärme nur über Strahlung langsam an die Umgebungsluft ab. Nur diese sind sehr leise. Aber nicht lautlos. Denn man kann in der Regel das darin strömende Wasser hören. Man spricht bei dieser (passiven) Wärmeabgabe auch von Konvektion (convective airflow).
  • Aktive Radiatoren (Aktive Kühlung) dominieren heute. Sie benötigen oft viele Ventilatoren, welche große Luftmassen über die zu kühlenden Metallflächen führen. Dadurch sind sie effizienter bei der Kühlung, aber auch lauter. Man spricht hierbei auch von erzwungener Konvektion (fan-forced airflow convection).
• Gerne hört man: Da tut es jede Größe, weil Radiatoren die Wärme besser ableiten als Luftkühler. Nein. So pauschal gilt das leider nicht.
• Die zu wählende Größe hängt von vielen Rahmenbedingungen ab.
• Zuerst ist die Umgebungstemperatur. Sofern Sie Ihren PC immer im Hochsommer und immer auf der Südseite unter dem schlecht isolierten Dach betreiben wollen, dann liegt dort eine höhere Umgebungstemperatur vor. Daraus folgt, dass die Differenz der Wassertemperatur zur Lufttemperatur geringer ist. Dadurch ergibt sich eine geringere Kühlleistung. Das ist logisch leicht nachvollziehbar. Es dauert länger, 70 Grad heißes Wasser auf 50 Grad Lufttemperatur abzukühlen, als wenn es sagen wir im Winter 15 Grad Zimmertemperatur oder 20 Grad Normaltemperatur wären. Ferner wird es im Hochsommer überhaupt kaum gelingen, so das Wasser wieder auf 20 Grad abzukühlen. Daraus folgt, dass bereits ziemlich warmes Wasser im Kühlkreislauf an den Prozessor etc. zurückgeleitet wird. Dieses bereits warme Wasser kann in der Folge auch weniger Hitze aufnehmen. - Bedenken Sie bitte: Es geht bei Kühlung auch immer um die nutzbare Temperaturdifferenz. Deshalb finden Sie in allen Testberichten sogenannte Delta-Werte.
• Also halten wir sachlich fest: Sofern Sie im Hochsommer oder im Wüstenklima arbeiten wollen, dann muss der Radiator größer sein. Damit meint man vor allen die Gesamtfläche. Allerdings versuchen dies viele Hersteller über die Dicke zu lösen. Letzteres halte ich für nicht ganz so hilfreich. Zwar wird auch so die Oberfläche insgesamt vergrößert. Aber am Effektivsten ist noch immer eher die Vergrößerung der Rechteckfläche. Dies kann bis zu übergroßen Radiatoren führen, welche man nur noch außerhalb des PC-Gehäuses betreiben kann - ganz ähnlich einer geteilten Klimaanlage, bei der die Radiatoren auch im Freien (außerhalb der Wohnung) stehen.
• Ferner hängt die Radiatorgröße von der erforderlichen Kühlleistung ab.
• Festplatten, SSDs oder selbst m.2-SSDs erhitzen sich eher gemäßigt bis meist nur so ca. 50 Grad Celsius. Ferner ist deren abgegebene Wärmemenge insgesamt gering.
• Da sieht es bei dem anderen Extrem der Hochleistungsgrafikarte schon ganz anders aus. Vor allem im stundenlangen Dauerbetrieb beim Videoschnitt kann eine moderne Grafikkarte alleine bereits einen 240 mm Radiator komplett auslasten oder überfordern. Sie erinnern sich an die oben genannten Größenklassen der Radiatoren? - Vor allem gilt dies, falls Sie die Grafikkarte übertakten wollen. Exakt deshalb treibt man ja den ganzen Aufwand.
• Als ersten Ansatz / Daumenregel kann man je 100 Watt Energie zu 120 mm Radiatorfläche ansetzen. Sofern Sie das System ganz leise wünschen, darf es auch 120 mm Radiator je 75 W sein, oder die breiteren 140 mm für 100 Watt. Hier benötigen wir nun die TDP wieder. Im Zweifel würde ich lieber großzügig aufrunden. Zu viel Radiatorfläche kühlt besser und erlaubt im Zweifel das Absenken der Lüfterdrehzahl (= leiser). Zu wenig Fläche kann Probleme bereiten. Zumindest wird es lauter, weil dann die Lüfter schneller drehen müssen.
• Dies zeigt aber ganz deutlich, dass man für hochmoderne Grafikkarten mit über 300 Watt TDP auch eine entsprechende Kühlfläche benötigt - im Grunde einen eigenen separaten 360er-Radiator.
• Als weitere Daumenregel im größeren Umfang rechnet man einen 240er Radiator für eine zu kühlende (große) PC-Komponente. Daraus folgt, dass eine CPU und eine Grafikkarte zumindest 2 * 240 mm Radiatoren benötigen. - Mindestens! Sofern man es leise möchte, würde ich auf 2 * 360 oder mehr wechseln.
• Da alle Radiatoren über die Fläche kühlen, werden die unterschiedlichsten Tricks angewandt, um diese Kühlfläche zu vergrößern.
• Bei der Finnen-Anbringung finden sich Zick-Zack-Wellen über die ganze Breite der wasserführenden Kanäle und X-Finnen, die nur den halben Spalt überdecken. Dafür kommt dann von der anderen Seite eine weitere Finne, wodurch sich eine X-Form ergibt. Bei den X-Formen ist die Kühlfläche größer (mehr FPI - Finnen pro Inch). Aber die größere Packungsdichte erfordert stärkere Lüfter.
• FPI legt die Anzahl der Finnen (Lamellen) pro Inch fest. Je höher diese Zahl ist, umso größer ist auch die der Luft ausgesetzte Fläche. Desto höher ist meist auch die Kühlleistung.
• Andere versuchen, die Wasserkanäle zu verschmälern, um mehr Kanäle je Fläche anzubringen
• Aber dies alles findet auch wieder physikalische Grenzen. Das Wasser muss noch durch die dünnen Kanäle und auch die Luft zum Kühlen muss noch durch die engen Schlitze der vielen Finnen gepresst werden. Irgendwann stößt man an Grenzbereiche, bei denen der Wasserdruck sehr ansteigt und somit die Pumpe lauter wird sowie die Lüfter hochdrehen müssen und somit ebenfalls lauter werden.
• Auch die Dicke des Radiators spielt eine Rolle. Kurzfassung:
  • Handelsüblich finden sich Radiator-Dicken zwischen 30 mm und 80 mm. Vorsicht: Das Schutzgehäuse darum kann sogar noch dicker sein.
  • Die Dicke der Radiatoren sollte man vom Platz im Gehäuse abhängig machen. Je mehr hineinpasst, umso dicker kann er werden.
  • Bis zu einer gewissen Dicke nimmt die Kühlleistung spürbar zu. D.h. etwas dickere Radiatoren kühlen effizienter.
  • Aber dünne Radiatoren sind leiser, weil man bei dicken immer mehr Druckluft und damit Ventilatorkraft benötigt, um die Luft da noch durch zu blasen.
  • Viele schwören auf 30 mm Dicke, da darüber die Probleme beim Einbau anwachsen und der Kühlmehrwert nicht mehr so spürbar ist. Er lieg meist im Nachkommabereich der Gradzahl. Hier ein Testvergleich, 11. Juni 2020.
• Zwar sind heute die Radiatoren meistens vom Werk bereits innen gereinigt und von Spänen befreit. Aber sicherheitshalber sollte man dennoch den Kühlkörper zuhause nochmals mit 1-2 Litern destilliertem Wasser ausspülen, um ganz sicher zu gehen, dass da keine Metallspäte etc. mehr enthalten sind. Diese würden sonst in den Kühlkreislauf gelangen und dort zu Korrosion führen. Sie können destilliertes Wasser sowieso gleich im 5-Liter-Kanister in der Drogerie beschaffen. Das benötigen Sie immer wieder.
• Hochwertige Radiatoren bieten Anschlüsse für die Schläuche auf beiden Seiten.
• Ferner unterscheiden sich die Durchströmungen:
  • Parallel oder in Reihe: Wie durchquert das heiße Wasser den Radiator? Bei manchen Radiatoren läuft das Wasser nur einmal von oben nach unten, dafür gleichzeitig parallel in vielen Strängen.
  • Bei anderen läuft es in einer langen Zickzack- oder Schlangenlinie ständig hin und her (hoch und runter), bis es nach Durchlaufen des langen Gesamtweges am Ende aus Austritt.
• Oft sind es ca. 7+ wasserführende parallele Kanäle, welche vom Wassereinlass in eine Richtung zur Umlaufkammer am anderen Ende führen und dann in der gleichen Anzahl an Kanälen parallel auf der anderen Seite zurück zum Auslass führen.
• Bei sogenannten X-Flow-Radiatoren wird das heiße Wasser an einer Seite hineingepresst und fließt dann zur anderen Seite des Radiators, wo der Auslass ist.
• Das Material der Radiatoren ist meist Aluminium und / oder Kupfer. Ideal sollte es nur ein Material sein. Aber Vollkupfer-Radiatoren sind eher selten (z.B. Alphacool). Aber auch dort sind Schutz-Umhüllungen und Gewinde aus anderen, stabileren Metallen. Dennoch sollte es zumindest im wasserführenden Kreislauf nur ein Material sein.
• Die Wasserkanäle selbst sollten jedoch unbedingt aus Kupfer gefertigt sein, da Kupfer Wärme deutlich schneller leitet - also (laienhaft ausgedrückt) besser kühlt.
• Allerdings sollte niemals Kupfer mit Aluminium gemischt werden, sonst kommt es zur Korrosion an den Kontaktstellen.
• Daraus folgt, dass die meisten (vor allem die billigen) Radiatoren aus Aluminium gefertigt werden.
• Auch für Radiatoren gilt, dass man sie außen regelmäßig mit einem Staubsauger vorsichtig absaugt, da sich dort in den Lamellen viel Staub ansammelt.
• Dann spalten sich auch die Meinungen beim Staubfilter für die Radiatoren. Die einen behaupten, dass dadurch weniger Staub auf den Radiator kommt. Korrekt. Aber dafür verdreckt der Staubfilter noch viel schneller und erhöht den Lärm, weil der Luftwiderstand anwächst, und die Lüfter noch höher drehen müssen.
• Sehr gute Bewertungen - auch dank der hervorragenden Verarbeitung erhalten immer wieder Alphacool NexXxoS V.2-Radiatoren . Hier eine Beschreibung, die Ihnen als erste Orientierung für die Auswahl Ihres Radiators dienen kann.
• Praxistipp:
  • Achten Sie bei den überall auffindbaren historischen Angaben zu Radiatoren und deren Kühlleistung auf das Datum der Publikation der Messergebnisse / Meinungen. Leider oder Gottseidank wurden CPUs und Grafikkarten in den letzten Jahren extrem in der Leistung gesteigert und erhöhten dadurch auch ihre Abwärme.
  • Damit man die Vorzüge einer Wasserkühlung wirklich genießen kann, sollte man den Radiator eher überdimensionieren:
  • Für eine moderne CPU würde ich mindestens einen 240 mm Radiator mit 30 mm Dicke empfehlen. Mehr schadet nicht.
  • Für eine moderne Hochleistungsgrafikkarte (die aktuellen Spitzenprodukte) würde ich mindestens einen 360 mm Radiator mit 45 mm Dicke oder 420 mm Radiator mit 30 mm Dicke empfehlen.
  • Das ist definitiv mehr Kühlleistung als man im Winter oder bei offenem Fenster im Frühling und Herbst benötigt. Aber man hat so die Reserven für das Übertakten und / oder lange PC-Sitzungen auch im Sommer.
  • Im Zweifel ist es sinnvoller die Radiator-Fläche zu vergrößern, statt die Radiator-Dicke zu erhöhen. Die zusätzliche Dicke erbringt nur wenige Prozent mehr Kühlleistung und ist eher eine Notlösung, falls man im Gehäuse nicht mehr Fläche aber etwas Höhe übrig hat. Kurzform: Fläche kommt vor Dicke.

Axial-Lüfter

• Selbstverständlich kühlen die Radiatoren auch bereits passiv - ohne Lüfter.
• Aber je mehr Luft durch die Radiatoren je Zeiteinheit aktiv hindurchgeführt wird, umso stärker ist die Radiator-Leistung.
• Daraus folgt, dass man sich je nach erwarteter Kühlleistung auch entsprechende Axial-Lüfter anschaffen sollte.
• Einerseits kann man das Luftvolumen über die Drehzahl regeln. Da werden gerne 1.200 bis 1.700 U/min Ventilatoren (oder sogar noch höher drehende) verwendet. Es dürfte jedoch klar sein, dass die Lautstärke mit der Drehzahl störend zunimmt. D.h. wichtiger als die maximale Drehzahl ist der untere Startbereich des Lüfters: Hochwertige Lüfter laufen bei unter 500 U/Min. bereits rund und ohne Resonanzen. Bei sehr niedrigen Drehzahlen sind Lüfter selbst oben - direkt zwischen Radiator und PC-Gehäusedecke montiert - oder bei externen Radiatoren im normalen Bürobetrieb kaum hörbar.
• Andererseits kann man das Luftvolumen über den Lüfterdurchmesser steigern. Ich rate deshalb lärmempfindlichen Menschen am Arbeitsplatz immer zu 14 cm (140 mm) Lüftern. Allerdings erfordern diese dann auch breitere Radiatoren.
• Die meisten Lüfter sind ca. 25 mm dick / hoch. Dieser Platz kommt zur Radiatordicke hinzu und muss beim Einbau im PC-Gehäuse beachtet werden.
• Hinweis: Für moderne Wasserkühlungen mit sehr dichten Finnen (Kühlflächen mit einer hohen Finnenzahl) benötigen Sie evtl. spezielle Axial-Lüfter für großen statischen Druck / für Radiatoren. Der erforderliche statische Luft-Druck hängt von der Finnendichte ab. Damit meint man die Finnen-Anzahl des Radiators je Fläche, die man im englischen Raum in Inch (ca. 2,5 cm) misst - also Finnen pro Inch. Je höher folglich die FPI-Zahl ist, desto höher sollte der statische Druck des Lüfters sein. Sonst gelangt eventuell kaum Luft durch die engen Lamellen hindurch. Das sind andere Lüfter als für die normale Belüftung des Gehäuses bei reiner Luftkühlung, die auf ein hohes Luft-Förder-Volumen ausgelegt sind. Den statischen Druck geben die Hersteller in mmH2O an - Millimeter of Water - Millimeter Wassersäule. Je höher dieser Wert, desto besser ist der Lüfter für einen sehr dichten Radiator geeignet.
• Aber Vorsicht: Da wird in der Werbung auch viele Unsinn erzählt. Der reine Druck ist nicht absolut entscheidend. Das hängt von vielen Details ab - u.a. auch der Radiatordicke. D.h. eine hohe FPI-Zahl bei einem 30 mm dicken Radiator kann problemlos auch mit einem normalen Lüfter gekühlt werden. Aber bei 60 oder mehr mm Dicke sieht das dann wirklich anders aus. Allerdings sind derartige Lüfter, die auch noch halbwegs leise sind, oft erschreckend teuer. Siehe die Links weiter unten.
• Vorsicht ist beim Anschrauben der Lüfter am Radiator erforderlich. Die Schraubenlänge muss exakt passen. Weder dürfen die Schrauben zu kurz sein, sonst halten die Lüfter nicht (lange). Noch dürfen die Schrauben zu lang sein, da bei manchen Radiatoren dann die dünnwandige (Metall-) Hülle zerstört wird und der Radiator undicht wird.
• Auch für die Lüfter am Radiator gilt, dass man sie regelmäßig mit einem Staubsauger vorsichtig absaugt, da sich dort Staub ansammelt.

Push, Pull oder Push-Pull:

• In allen Fällen sind die Axiallüfter auf irgendeiner Seite des Radiators angeschraubt.
• Bläst der Axial-Lüfter Luft auf den Radiator, spricht man von Push (Schieben, Drücken). Das ist die Standard-Anbringung bei fast allen Radiatoren.
• Saugt der Axial-Lüfter Luft vom Radiator weg, spricht man von Pull (Ziehen).
• Befinden sich Axial-Lüfter auf beiden Seiten des Radiators angebracht - der eine bläst Luft auf den Radiator, der andere saugt genau gegenüber diese Luft weg vom Radiator - dann spricht man von Push-Pull. Hier muss man auf die korrekte Anbringung der Lüfter achten, dass beide wirklich die Luft in dieselbe Richtung transportieren, sonst würden sie gegeneinander arbeiten - und den Radiator nicht kühlen.
• Axiallüfter können immer nur in eine Richtung drehen. D.h. es gibt beim Lüfter ein Vorne und ein Hinten. Hinten ist dort, wo die (Strom-) Kabel angebracht sind. Vorne befindet sich meist ein Logo in der Mitte auf dem Lüfter. Der Lüfter zieht immer Luft vorne vom Logo an und bewegt sie nach hinten zum Kabel. D.h. man muss die Lüfter für Push oder Pull jeweils in der richtigen Richtung auf den Radiator schrauben. Jeder Lüfter kann somit beides erzeugen Push und Pull, je nachdem, wie man in aufschraubt.
• Aber Vorsicht: Nicht jeder Radiator besitzt auch Schraubgewinde für Lüfter auf beiden Seiten. Es finden sich noch immer Radiatoren (vor allem im oberen Preissegment) bei denen man die beidseitige Anbringung von Lüftern mit einem extra zu bezahlenden Sonderblech dazu bestellen muss.
• Ferner arbeiten die Lüfter im Push-Betrieb effizienter als im Pull Betrieb. Testbericht. Folglich sollte man kühlende Luft auf den Radiator blasen, statt sie von ihm wegzusaugen. Letzteres funktioniert zwar auch, erzielt aber nicht die gleichhohe Wirkung. Push ist - gegen landläufige Meinung gemäß Tests oft auch leiser. Aber das hängt im Detail von den verwendeten Lüftern und den Radiatoren ab.
• Push-Pull - also Radiatoren auf beiden Seiten - erzielt zwar eine minimal größere Kühlwirkung. Signifikante Vorteile bieten sich allerdings nur bei wirklich dicken Radiatoren von 60 mm Dicke und mehr, oder bei extrem feinmaschigen Radiatoren - also mit vielen kleinen Finnen, die ganz eng beieinander sind - einer FPI-Zahl deutlich über 20. Push-Pull ist jedoch aufgrund der doppelten Anzahl der Lüfter lauter. Vor allem werden die wirklich positiven Mehrleistungen erst bei höheren Drehzahlen erzielt, die man in der Regel wegen des Lärms vermeidet. Ferner ist diese Konstruktion teurer und drittens deutlich voluminöser. Letzteres ermöglicht den Push-Pull-Betrieb fast nur bei extern aufgestellten Radiatoren. Wer Push-Pull verwenden will, sollte folglich auf extrem leise Lüfter achten.
• Vieles ist auch bei diesem Thema leider seit über 10 Jahren reine Glaubensfrage, die in keinem Labortest in jener Übertriebenheit verifiziert werden konnte. Das gilt auch für die folgende weitverbreiteten Fehleinschärzungen:
  • Für den blasenden Push-Betrieb werden die Lüfter meist innen im PC eingebaut, dann folgt der Radiator, der direkt an die Gehäusewand verschraubt wird. Dadurch wird mehr Luft durch die Lamellen gedrückt. Aber es sei angeblich immer lauter, weil die Luft mit hoher Geschwindigkeit auf ziemlich viele scharfe Metall-Kanten trifft. Im Ernst: Das spielt bei den geringen Luftgeschwindigkeiten keine relevante Rolle. Wir sprechen hier weder über Flugzeugbau noch die Formel 1.
  • Wer die Wasserkühlung deshalb in diesem Punkt leiser haben will, der verwendet oft den Aufbau durch Saugen. D.h. die Ventilatoren sind hinter dem Radiator angeschraubt. Mit anderen Worten Sie befinden sich zwischen Radiator und PC-Gehäusewand. Aber exakt dort sind sie erstens näher am Ohr des Nutzers und zweitens in einer akustisch ungünstigen Position, die nicht selten zu dröhnenden Resonanzen führt.
• Wie bei allem in der Wakü-Szene hängen die wahren messtechnischen Ergebnisse von vielen Rahmenbedingungen ab. Manchmal ist es etwas lauter, manchmal etwas leiser, manchmal bauen sich störende Resonanz-Schwingungen über das Gesamtsystem auf, manchmal nicht. Bei manchen Drehzahlen ist Push dem Pull etwas in der Kühlleistung überlegen, bei anderen Drehzahlen ist es genau umgekehrt.
• Fazit:
  • Vieles hängt jedoch schlichtweg vom verwendeten Radiator ab. Verwenden Sie bei der Anbringung von Axial-Lüftern das, was Ihnen am besten gefällt, und was am besten in oder an Ihren PC passt.
  • Wenn Sie etwas stört, dann bauen Sie es im Zweifel um und testen Sie es aus. Denn wirklich jedes PC-System ist einmalig. Ich habe es sogar schon erlebt, dass der Untergrund auf dem der PC stand, eine Rolle spielte. Etwas aus der Ausgangsposition verschoben waren Resonanzen und Lärm bereits deutlich geringer.
• Vorsicht: Normale Messungen betrachten bei diesen drei Varianten (Push, Pull, Push-Pull) in Tests fast immer nur die durchgeschobene Luftmenge durch den Lüfter. Das ist bei Wasserkühlungen jedoch nicht so wichtig. Die Kühlwirkung auf das Wasser im Radiator ist viel geringer. Da werden in der Regel nur weniger als 1 Grad Unterschied bei der Kühlleistung erzielt.
• Bevor man viel Geld in Push-Pull investiert, sollte man lieber das Geld in hochwertige leise und leistungsstarke Lüfter investieren, die sehr teuer sein können. Ein hochwertiger leiser Lüfter ist in der Praxisanwendung definitiv sinnvoller als zwei billige laute.
• Hier ein Testbericht als Einstieg und erste Orientierung.
• Sehr beliebt ist dieses 14 cm Modell. - Das sind 5er-Packs. Man kauft die Lüfter nur en Gros. Das ist auch logisch, wenn man für manche größeren Radiatoren 4 Stück oder mehr benötigt. Hoch gelobt ist das 12 cm Modell. Dieser Noctua NF-A12x25 PWM ist allerdings sehr teuer, weil nur einzeln zu kaufen, dafür leise und schlicht der Beste. Aber bei evtl. 9 benötigten Lüftern für größere externe Radiatoren wird das richtig teuer.

Shrouds

• Shrouds sind Abstandhalter, die man zwischen den Lüfter und den Radiator montiert.
• Der Hauptzeck ist, durch den nun größeren Abstand zum Radiator die Luft so zu verwirbeln, dass sie auch in die Mitte hinter den Motor des Lüfters gelangt. Ansonsten liegt dort - in der Mitte des Lüfters - ein Totpunkt, an dem sich bald Staub ansammelt.
• Ein weiterer Vorteil der Shrouds aus Weichkunststoff ist die Isolierung der Vibrationen. Es kommt dadurch zu weniger Resonanzen im Radiator.
• Drittens wird durch den Abstand auch das Geräusch des Luftstroms auf die Metallfinnen etwas geringer.
• Letztendlich wird auch die (Kühl-) Wirkung noch um bis zu 10% erhöht.
• Die Nachteile liegen im größeren Platzbedarf im PC und im etwas höhere Preis.
• Deshalb lohnt sich das vor allem für externe Radiatoren, die außerhalb des PC-Gehäuses angebracht / aufgestellt werden.
• Ferner lohen sich Shrouds auch, falls sich in Ihrem PC störenden Resonanzen der Lüfter aufbauen, die sich anderweitig nicht beheben lassen.

Wasserpumpe

• Die Pumpe hat die Aufgabe, das Wasser umzuwälzen. Sie bewegt folglich das Kühlmittel Wasser durch den gesamten Kreislauf.
• Es finden sich zwar auch ganz selten sogenannte passive Wasserkühlungen ohne Pumpe, welche vor allem durch die Wärme in Bewegung gehalten werden. Aber wir gehen hier von den aktiven Kühlsystemen mit einer elektrischen Pumpe aus. Nur diese sind aus meiner Sicht für moderne PCs sicher. Bitte beachten Sie, dass in diesem Fall das Wort aktiv sich auf die Pumpe bezieht, während es sich sonst bei Wasserkühlungen auf die Ventilatoren am Radiator bezieht.
• Die Pumpe erzeugt somit die kontinuierliche Zirkulation des Wassers: Sie bewegt das Wasser mit einer bestimmten Geschwindigkeit durch das Kühlsystem.
• Manche Pumpen sind fest in der Pumpgeschwindigkeit eingestellt. Andere besitzen mechanische (z.T. an einem Schalter rastbare) Einstellungen in Stufen. Wiederum andere besitzen sogenannte Brücken oder Jumper, welche man umstecken kann, um eine bestimmte Wasserfördermenge zu erzielen. Ganz komfortable Systeme sind Software-gesteuert und können fast kontinuierlich in der geförderten Wassermenge je Stunde eingestellt werden. Intelligente Pumpsysteme können sich auch an die anfallende Energie selbst automatisch anpassen: Sie erhöhen bei steigender Wasser- respektive Prozessor-Temperatur automatisch die Wasserfördermenge.
• Die Einteilung der Förderleistung in Liter je Stunde mag den PC-Anwender erstaunen. Aber sie stammt aus anderen Bereichen u.a. dem Aquarienbau, wo viel größere Wassermengen umzuwälzen sind.
• Sofern Sie die Pumpe steuern wollen, dann benötigen Sie spezielle Regler an der Pumpe. Empfehlenswert ist die Steuerung der Wassermenge durch Software.
• Ansonsten würde ich die Förderleistung eher konstant auf einer hohen Stufe arbeiten lassen. Mehr Wasserdurchsatz schadet fast nie.
• Es sei denn, die Pumpe pfeift auf dieser Einstellung. Dann kann man sie meist mit Brücken-Steckern oder Schaltern direkt am Gerät auf einer niedrigeren Stufe betreiben.
• Die meisten Wasserpumpen im PC-Bereich stammten ursprünglich aus dem Aquariumsbereich (und von der Firma EHEIM).
• So weit, so schlecht. Denn es handelt sich oft um Wechselstrom-Pumpen. Vorsicht: Lassen Sie sich da nicht durch die 12-Volt-Angabe täuschen.
• Deshalb ist zum Betrieb im PC zur Steuerung der Pumpe auch noch eine Wechselrichter-/Gleichrichter-Platine erforderlich.
• Manche Wasserpumpen für den PC-Bereich (z.B. manche von Aquastream) haben diesen Gleichrichter bereits in der Pumpe integriert. Dann sieht man diese zusätzliche Platine auch nicht.
• Prüfen Sie das vor dem Kauf genau.
• Es ist zwar kein Beinbruch, wenn man einen Gleichrichter benötigt. Aber das fehlende Teil beim Zusammenbau erst zu erkennen, ist zumindest ärgerlich und verzögert den Aufbau der Wasserkühlung.

Leistungsfähigkeit der Pumpe und Durchfluss-Menge:

• Vor allem über die Durchfluss-Menge und die damit verbundene erforderliche Leistung einer Pumpe wird viel gestritten.
• Wärmetechnisch gilt der theoretische Ansatz, dass mehr Wasser je Zeiteinheit mehr Energie aufnehmen kann. Allerdings existieren Grenzwerte. Irgendwann kommt es zu Verwirbelungen, welche die Energieaufnahme wieder reduzieren.
• Ferner hängt das von jedem einzelnen verwendeten Kühlelement ab. Sofern irgendwo Engstellen entstehen, nutzt mehr Druck per se nicht immer viel. Der Durchfluss wird sinken.
• Je nach verwendetem (hochwertigen) Radiator kann man bis zu 200 Liter die Stunde noch positive Kühleffekte messen.
• Aber auch hier gelten Randbedingungen:
  • Die Angaben der Pumpenhersteller sind Maximalwerte für Spitzenlasten. Im Dauerbetrieb liegen diese tiefer.
  • Bei maximaler Durchflussmenge sind die Pumpen oft störend laut. Bei Teillast oft spürbar leiser.
  • Ferner hängt die wahre Durchflussmenge je Zeiteinheit von dem Gesamtwiderstand des gesamten Kühlsystems ab: vor allem von der Schlauchdicke, den engen Kurven, den verschachtelten Kühlkörpern, der Anzahl der zu kühlenden Bauteile (mit jeweils einem Kühlkörper), und den oft engen Radiatoren.
  • Wer also z.B. 100 Liter die Stunde unbedingt fordert, der sollte sich eine nominal etwas stärkere Pumpe auswählen.
• Die Hauptgrenze dürfte jedoch der Lärm ziehen. Sowohl die Pumpe als auch das strömende Wasser erzeugen Lärm.
• Die meisten PC-Systeme werden folglich de facto bei ca. 50-100 Liter / Stunde betrieben. Über ca. 100 Liter je Stunde wird das Kühlsystem meist deutlich hörbar, wobei der reine Zugewinn der Kühlung eher gering ausfällt. Probieren Sie es im Zweifel einfach bei Ihrem System aus.
• Zusatz: Wer bei höherer Temperatur mehr Kühlleistung wünscht, der erhöht sinnvoller die Drehzahl der Ventilatoren auf den Radiatoren. Letztendlich bringen diese dann den größeren Kühleffekt.
• In der Praxis Ihres PCs hängt die erforderliche Leistungsfähigkeit der Pumpe davon ab, wie viele Komponenten zu kühlen sind und wie groß in der Folge der Kühlkreislauf sein soll sowie wie viele Radiatoren Sie zur Kühlung verwenden. Physikalisch geht es um den zu überwindenden Innenwiderstand. D.h. je größer der Kreislauf wird, desto leistungsstärker muss die Pumpe sein.
• Eine Wasserpumpe muss erstens Dauerbetrieb im PC ermöglichen und zweitens den sogenannten Durchflusswiderstand respektive den Druckverlust des evtl. langen Kühlkreislaufes überwinden. Dieser Druckabfall wird entweder in bar oder mWS (Meter Wassersäule) angegeben (wobei 10,19 mWS 1 bar entsprechen).
• Zwar wird die Wasserhöhe als Leistungswert angegeben. Aber wirkliche Höhenunterschiede sind im gefüllten Kühlsystem des PCs mit Zu- und Ablauf auf weitgehend gleicher Höhe vernachlässigbar. Das Wasser wird in einem PC-Kühlsystem nur umgewälzt.
• Bei der Pumpe spielt die Förderhöhe somit keine große Rolle. Selbstredend sind größere Werte (zum Befüllen des Systems) besser. Wenn ein geschlossenes (Schlauch-) Kühlsystem jedoch einmal befüllt ist, dann kann man damit auch über mehrere Stockwerke hinweg die Anlage betreiben.
• Für viel sinnvoller in der Praxis halte ich eine perfekte Entkopplung der Pumpe vom Gehäuse etwa durch ein ModMyMachine Shoggy Sandwich V2. Ihre Ohren werden es Ihnen danken.
• Die meisten Pumpen im PC-Bereich sind nicht-selbstansaugend. D.h. sie benötigen Wasser zum Arbeiten. Deshalb sollte eine Wasserpumpe immer direkt unter einem Ausgleichsgefäß angebracht sein. So gelangt das Wasser bereits durch die Schwerkraft zur Pumpe. Die Pumpe kann einwandfrei arbeiten, saugt keine Luft an und überhitzt nicht.
• Erstaunlicher Weise vertragen viele Pumpen keine höheren Temperaturen - manche nur 35 Grad Celsius. Deshalb sollte man sie hinter einem Radiator anbringen, damit sie eher gekühltes Wasser erhalten. Achten Sie bei Pumpen deshalb auf die maximal erlaubte Wassertemperatur / Systemtemperatur.
• Gängige Marken sind Laing/Xylem (D5, DDC), Alphacool und von Eheim als Aquastream/Aquacomputer. Hier ein Pumpentest als erster Einstieg zur Orientierung.

DDC oder D5:

• Das sind beides weit verbreitete Pumpen im PC-Kühlbereich.
• Bei beiden handelt es sich um Kreiselpumpen / Zentrifugalpumpen.
• Beide Pumpentypen sind nicht selbst ansaugend, sondern benötigen Wasser direkt von oben. D.h. beide Pumpentypen müssen zwingend vor dem Starten mit Wasser befüllt sein. Sonst würden sie beschädigt. Es dürfen maximal 10-15% Luft in solch einer Pumpe sein, damit sie überhaupt arbeitet.
• DDC-Pumpen sind meist deutlich flacher als D5-Modelle, wobei dies beim Einbau in das PC-Gehäuse mit dem sowieso erforderlichen Ausgleichsbehälter nur einen vernachlässigbar geringen Unterschied ausmacht.
• Beide Pumpen-Varianten sind oben offen und benötigen deshalb oben entweder einen direkt angeschraubten Ausgleichsbehälter (die häufigste Variante), oder einen extra zu kaufenden Deckel.
• Das Fördervolumen unterscheidet sich: DDC ca. 400-1.000 Liter die Stunde, bei der D5 sind es bis zu ca. 1.500 Liter die Stunde.
• Die Förderhöhe / Wassersäule / der Druck unterscheidet sich: Bei der DDC sind es ca. 3,7 - 5,2 Meter, bei der D5 sind es ca. 3,6 - 3,9 Meter.
• Die Leistungsaufnahme / der Stromverbrauch unterscheidet sich: DDC ca. 19-20 Watt, bei der D5 sind es ca. 21-25 Watt.
• Vorsicht: Das sind Herstellerangaben zu Maximalwerten. Aber dann sind alle Pumpen laut. Viele Spezialisten betreiben ihre Pumpen folglich eher bei 40-50% Leistung, um den Lärm abzusenken.
• Und nun kommen die ernüchternden Labor-Messergebnisse:
  • Da bringt eine DDC bei 50% Leistung durchschnittlich 130-150 Liter die Stunde Durchfluss. Eine D5 jedoch nur 25 Liter. Kein Druckfehler.
  • Da bringt eine DDC bei 100% Leistung durchschnittlich 200-210 Liter die Stunde Durchfluss. Eine D5 jedoch nur 170-180 Liter. Kein Druckfehler.
  • Die eher geringen Ergebnisse der D5 liegen an den Widerständen im Kreislauf.
• Tendenziell sind DDC-Pumpen jedoch eher etwas lauter, sodass man sie mit weniger Leistung betreibt, damit der Lärmpegel noch erträglich ist.
• Ferner werden die DDC-Varianten oft etwas wärmer, was viele Anwender zwar bemängeln, aber keinen Einfluss auf die Kühlleistung hat.
• Beide Pumpenvarianten fallen heute selten aus und halten lange.
• Bei beiden Varianten finden sich auch Doppelpumpen-Konstruktionen. Dadurch erhöht sich bei der DDC der Druck nur minimal. Aber bei der D5 kann das durchaus sinnvoll sein, wenn man einen großen Kreislauf mit hohem Widerstand kühlen will. Generell werden Dual-Pumpen jedoch eher aufgrund der höheren Ausfallsicherheit verwendet.

Fazit:

• Sehr große Kühlkreisläufe mit vielen Komponenten und langen Wegen profitieren von einer DDC-Pumpe.
• Kleinere Kühlkreisläufe, die man ganz leise betreiben will, profitieren von einer D5.

Ausgleichsbehälter und Erstbefüllung

Name und Funktionen:

1. Der Ausgleichsbehälter - auch als AGB abgekürzt oder Reservoir oder Wasserreservoir genannt - trägt seinen Namen zu Recht: Er ermöglicht die temperaturbedingte Ausdehnung des Kühlwassers.
2. Ferner stellt er eine komfortable Einfüllöffnung für die Kühlflüssigkeit zur Verfügung und dient somit zum Befüllen des Kühlsystems mit Kühlflüssigkeit.
3. Letztendlich dient er zum Entlüften des ansonsten absolut dichten Kühlkreislaufes, da sich immer Luftbläschen darin befinden. Diese letzte (für den Dauerbetrieb wichtigste) Aufgabe erfüllt er dadurch, dass das Wasser dort in einem großen Volumen sich langsamer bewegen kann. Dadurch steigen Luftblasen nach oben auf und trennen sich vom Wasser. Luft kann somit auch dem Wasserkreislauf entweichen.

• Der Ausgleichsbehälter besteht meist aus durchsichtigem Plexiglas, Acryl, Nylon, oder dem vergleichbaren POM, manche verwenden auch Echtglas, weil man bei allen durchsichtigen Behältern den Füllstand / Pegel schnell und einfach erkennen kann. Andere lichtdichte Materialien wie Aluminium oder sonstige Metalle sind ebenfalls möglich, aber heute eher unüblich.
• Die Größe spielt eine Rolle: unter ca. 150 ml wird das Befüllen eines größeren Kühlkreislaufes oft zeitaufwändig und mühsam. Größere Ausgleichsbehälter stoßen jedoch an die Grenzen eines zu kleinen PC-Gehäuses.
• Bei Ausgleichsbehältern mit integrierter Pumpe ist sichergestellt, dass die Pumpe im Wasser steht, also nicht leer Luft pumpt.
• Bei separaten Ausgleichsbehältern mit folglich getrennten Pumpen muss man sicherstellen, dass das Wasser zuerst vom Ausgleichsbehälter zur Pumpe fließt. Ggf. muss man dazu irgendwo den Schlauch-Kreislauf kurz öffnen, damit Wasser nachläuft. Die Pumpe benötigt Wasser zum Arbeiten. Sie kann heißlaufen, wenn sie nur Luft ansaugt.

Erstbefüllung der Wasserkühlung:

• Zum Befüllen sollte man einen Trichter oder eine Kaffeekanne mit schmalem Auslass verwenden, damit man möglichst wenig Wasser verschüttet. Sofern der Ausgleichsbehälter ungünstig verbaut sein sollte, kann man auch eine Plastik-Spritzflasche inkl. Schraubverschluss mit Steigrohr (Spritzverschluss) verwenden, bei der sich das Steigrohr verbiegen lässt.
• Bei der Erstbefüllung muss man ständig Wasser nachfüllen und darf die Pumpe nur kurz aktivieren, muss sofort wieder ausschalten und erneut Wasser nachfüllen und wieder die Pumpe kurz aktivieren usw. (Siehe hierzu auch das Kapitel Testen.)
• Hierbei ist es oft hilfreich, eine zweite Person zu verwenden, welche ständig Wasser nachgießt. So kann man evtl. die Pumpe ständig laufen lassen, bis der Kreislauf komplett befüllt ist.
• Manche Wakü-Bastler achten darauf, dass man das Ausgleichsgefäß von außen-oben und zwar durch einen abnehmbaren Deckel im Kopfbereich des Gehäuses befüllen kann, ohne dass man dazu das Gehäuse selbst öffnen muss. Persönlich bin ich da etwas gespalten. Ja, der Komfort ist größer. Aber die Gefahr, dass man zum Befüllen dann vergisst, den PC vom Netz zu nehmen, leider auch. Tropft dabei Wasser auf den Netzstecker oder andere Teile im PC, wäre das sehr unangenehm.
• Den Wasserstand im Ausgleichsbehälter sollte man regelmäßig kontrollieren. In den ersten Stunden und z.T. Tagen nach der Erstbefüllung sinkt er immer etwas. Aber danach sollte der Pegel nur noch minimal sinken - auch nach Monaten. Ansonsten liegt irgendwo ein kleines Leck vor.
• Ferner sollte man beim Befüllen, bei den Tests danach und regelmäßigen Kontrollen des Kreislaufes beim Ausgleichsgefäß prüfen, ob sich das Wasser hindurchbewegt - ob die Pumpe arbeitet oder, ob es Verstopfungen gibt.
• Zudem sollte man dort auch auf sichtbare Ausflockungen, Ausfällungen oder Ablagerungen sowie Schwebeteilchen achten. Im Ausgleichsbehälter ist das alles meist am leichtesten feststellbar.
• Zu große Ausgleichsbehälter werden gerne auch hinten oder zumindest außerhalb des PC-Gehäuses angebracht. Dann muss man jedoch einen Zulauf- und einen Ablaufschlauch nach innen verlegen.
• Bitte beachten Sie, dass Sie nicht jeden Ausgleichsbehälter mit jeder Pumpe kombinieren können. Manche AGB besitzen unten keinen Schlauchanschluss, sondern spezifische Fassungen für ganz bestimmte Pumpen. Siehe dazu auch die Kombipacks.
• Ferner bieten hochwertige Ausgleichsbehälter ein Druckausgleichsventil. Denn beim starken Abkühlen des Wassers bei längerer Nichtbenutzung des PCs im Winter kann im Kreislauf durchaus auch ein gewisser Unterdruck entstehen. Er ist zwar nicht schädlich, kann jedoch dazu führen, dass man z.B. Schnellwechselventile etc. kaum öffnen kann. Bei normalen AGB muss man dann erst mit einem (meist Inbus-) Schlüssel den Befülldeckel öffnen, damit Luft nachströmen kann, um den Druck auszugleichen. Dies betrifft jedoch eher Rohrkonstruktionen oder sehr harte Schläuche. Dünnwandige Schläuche gleichen den Druckunterschied meist von selbst aus.
• Praxistipp: Je höher die Durchflussgeschwindigkeit werden soll (über 100 Liter die Stunde), desto größer würde ich den Ausgleichsbehälter wählen, da das Wasser dort dann auch mit dem entsprechenden Druck eingespritzt wird. Damit sich dann die Luftblasen alle nur oben ansammeln, bedarf es einer gewissen Höhe und Mindestgröße. Ansonsten saugen manche Pumpen bei wenig Wasser auch wieder Luftblasen in den Kreislauf mit ein.

Kombipack: Ausgleichsbehälter mit Pumpe darunter

• Solch ein Kombipack besteht nur aus einem Teil, das platzsparend eingebaut werden kann.
• Dadurch ist immer sichergestellt, dass die Pumpe unten mit Wasser versorgt ist.
• In vielen Fällen ist das eine praktische Lösung.
• Der Nachteil tritt allerdings bei Defekten an einem Einzelteil ein. Dann ist man nicht selten gezwungen, das dazu passende (teure) Ersatzmodul zu erwerben.- Ansonsten muss man auch noch die Pumpe oder das Ausgleichsgefäß des Kombipackt neu kaufen. Da jedoch öfter die Pumpen ausfallen als der Wasserbehälter, ist das ärgerlich, denn meist wollen Wasserkühler-Anwender später doch eine etwas stärkere oder andere Pumpe nach dem ersten Defekt. D.h. da steht dann oft eine neue - nicht ganz billige - Komplett-Neu-Anschaffung an.
• Ferner sind die Kombipacks oft erstaunlich groß, sodass sie nur in große PC-Gehäuse hineinpassen. In kleineren Gehäusen muss man oft zwangsweise die Pumpe vom Ausgleichsbehälter trennen.

Praxistipp: Bei neuen Gehäusen, welche unten die ganze Tiefe des Raumes mit einem zweiten Deckblech über dem Netzteil verdecken, kann man Pumpe und Ausgleichsbehälter (liegend) auch dort unten einbauen und verstecken. Zumindest ist dort meist viel Platz vorhanden, der sonst im PC oft fehlt.

Verrohrung: Schläuche, Rohre etc.

• Die meisten Anwender verwenden Klarsicht-Weichschläuche - auch Soft-Tubes genannt.
• Weiche PVC-Schläuche sind einfach zu verlegen und eignen sich definitiv am besten für Anfänger.
• Daneben finden sich zunehmend Tygon-Schläuche, die ähnliche Eigenschaften zeigen. Aber es handelt sich um ein nicht weiter bekanntes Materialgemisch und einen Markennamen. Manche Versionen davon gelten als besonders Resistent und langlebig, sodass sie gerne auch in Laboren verwendet werden.
• Allerdings enthalten Klarsichtschläuche Weichmacher, die mit der Zeit austreten und dann die Schläuche poröse werden lassen. D.h. sie müssen öfter kontrolliert und auch ausgetauscht werden.
• Manche Gegner behaupten, dass Schläuche abknicken können. Das ist bei den heute verwendeten Dicken im PC-Bereich eher unwahrscheinlich. Aber ein Schlauch muss auch in korrekter Länge verwendet werden. Durch zu kurze Schläuche können Spannungen und Engstellen entstehen. Ein (deutlich) zu langer Schlauch kann an andere warme bis heiße Bausteine gelangen und sich dort evtl. verformen oder schneller ermüden. Dass er schmilzt, ist eher unwahrscheinlich.
• Teilweise mag die Kritik bei billigen, dünnwandigen 13/10mm Schläuchen unter Umständen zutreffen. Aber bei den heute oft verwendeten 16/10 mm Schläuchen spielt das alles keine Rolle: 16 mm Außendurchmesser und 10 mm Innendurchmesser ergeben eine Wanddicke von 3 Millimetern. Die hält stabil und ist sicher. Jedoch wirken die 16/10mm-Schläuche in kleinen Gehäusen optisch überdimensioniert.
• 13/10 und 16/10 sind beide gut verwendbar und bilden heute die überwiegende Mehrzahl aller Schlauchdicken. Für diese Größen findet sich auch das umfassendste und preiswerteste Angebot.
• Schwarze EPDM-Schläuche sind langlebiger. Aber man kann nicht hineinsehen und somit keine Luftblasen oder Ablagerungen erkennen.
• Kühltechnisch ist es nachvollziehbar, dass ein dickerer Schlauch mehr Flüssigkeit je Sekunde durchlässt. Aber bei den heute üblichen 10 mm Innendurchmessern liegt man in einem sinnvollen Bereich, den man auch noch manuell handhaben kann. Mehr Innendurchmesser bewirkt sicherlich eine minimal bessere Kühlung, erlaubt minimal höhere Übertaktung etc. Aber der Verlegeaufwand und die Kosten steigen auch deutlich an. Ferner hängt die in der Praxis erzielbare Kühlung natürlich vom Gesamtsystem wie der Pumpenleistung und der Radiatorleistung ab.
• Schläuche sollten am Ende gerade abgeschnitten werden. Dazu verwenden die meisten Bastler ein handelsübliches (Teppich-) Cutter-Messer oder eine scharfe Schere.
• Sehr beliebt sind derzeit Mayhems Ultraclear-Schläuche 16/10 und 13/10.
• Sehr beliebt sind derzeit EK-Tube ZMT-Schläuche 16/10
  oder: EPDM - 16/10 und 13/10.
• Daneben finden sich auch Rohre, die man Hard-Tubes nennt. Folgende Gruppen finden sich:
  • PETG-Tubes können unter Wärme gebogen werden. Dazu verwendet man einen Heißluftföhn. PETG ist sehr flexibel. PETG benötigt weniger Hitze zum Biegen. Es lässt sich ab ca. 70 Grad verbiegen. Es ist allerdings ziemlich kratzempfindlich und wirkt matter als Acryl. Ferner lassen sich einmal hergestellte (falsche) Biegungen nur schwer wieder rückgängig machen.
  • Acryl-Tubes oder PMMA. Acryl-Rohre sind hingegen fester und lassen sich schwerer verarbeiten sind jedoch Bruchresistenter und vor allem durchsichtiger / klarer als PETG sowie kratzunempfindlicher. Acryl muss stärker (auf ca. 90 Grad) erhitzt werden, bis man es biegen kann.
  • Borosilikatglas ist noch klarer, noch kratzfester, bietet einen höheren Glanz, lässt sich aber nur sehr schwer verarbeiten. Deshalb wird es vorgeformt angeboten.
  • Carbon (eher selten).
  • Metall-Rohre: vor allem Aluminium- und Messing-Rohre - teilweise verchromt und / oder vernickelt.
• Es bedarf der Ruhe und Erfahrung, um Rohre zu biegen. Da wird jeder am Anfang einige zerbrechen. Also sollte man gleich mehr bestellen.
• Aber man kann mit Rohren enger um Biegungen gehen. D.h. ihre Radien beim Richtungswechsel können kleiner sein. Denn die Mindestverlegeradien betragen bei Schläuchen je nach Material erstaunlich große ca. 40 bis 60 mm.
• Allerdings können fest verlegt Rohre sehr hinderlich sein, wenn man nachträglich Bauteile aus dem PC austauschen, entfernen oder zusätzlich einbauen will.
• Hardtubes haben jedoch auch den Nachteil der größeren Unfallgefahr (vor allem beim Transport des PCs), da sie in der Regel nur durch aufgesteckte Anschlüsse verbunden werden. Diese können vor allem beim Transport etwas verrutschen und dadurch nicht mehr perfekt dichten.
• Überdies neigen harte Rohre viel eher (als weiche Schläuche) dazu, den Lärm und die Vibrationen der Pumpe über das ganze PC-System zu verteilen.

Alterung:

• Alle Kunststoffe altern. Wie schnell? Gute Frage. - Nächste Frage.
• Einerseits hängt das vom reinen Alter der Materialien (bereits beim Kauf, beim Einbau) ab. Nach ein paar Jahren wird alles brüchig.
• Andererseits hängt das im großen Maße von den Rahmenbedingungen ab. Ein Schlauchstück, das mit dem heißen Abwasser der Grafikkarte kämpfen muss, wird selbstredend stärker belastet und altert auch schneller als das Gegenstück, welches nur das gekühlte Wasser direkt nach dem Radiator weiterführt.
• Aber es hängt auch von dem speziellen Kunststofftyp sowie seiner Dicke ab.
• Darüber hinaus bleiben nur ganz wenige Klarsichtschläuche über viele Jahre hinweg wirklich klar / durchsichtig. Aber auf die Kühlleistung hat diese optische Alterung keinen Einfluss.
• Generell sollte man sich deshalb ein grundsätzliches Service-Intervall festlegen, nach dem man alles austauscht. Schläuche sind (im Vergleich zu allem anderen bei der Wasserkühlung) wirklich preiswert.

Wartung, Pflege, Fristen, Austauschzyklen:

• Auch Schläuche altern.
• Eine jährliche Kontrolle ist das Mindeste.
• Bei Umbauten sollte man zumindest die direkt betroffenen Schläuche, die umgebogen oder neu verlegt werden müssten, ersetzen.
• Ansonsten halten Schläuche durchaus mehrere Jahre.
• Die meisten Anwender ersetzen die Schläuche jedoch, wenn sie die gesamte Anlage - insbesondere die Radiatoren - nach ca. 2-3 Jahren komplett reinigen. Gemeint ist meist nur, dass man alles Wasser ablässt, alle Einzelteile zerlegt und mit größeren Mengen Aqua Dest. durchspült.
• Laut Umfragen gehört vernachlässigte Wartung zu den häufigeren Risiken bei Unfällen.

Anschlüsse / Fittings

• Gemeint sind Montageschrauben, Schlauchanschlüsse, Knickschutzfedern etc.
• Hier sind zwei Dinge zu unterscheiden:
  1. Das Rohrmaterial: Soft- oder Hard-Fitting
  2. Der Außen- und der Innendurchmesser des Schlauches respektive Rohres.
• Beispiel: Die oft verwendeten 16/10 Schläuche benötigen folglich auch ein dazu passendes 16/10 Fitting. Dabei meint 10 mm den Innendurchmesser und 16 mm den Außendurchmesser.
• Es finden sich heute hauptsächlich hochwertige Verschraubanschlüsse, die mit zwei Teilen den Kunststoffschlauch fest halten. Der Fachausdruck lautet ESV-Anschlüsse oder Einschraubverschraubung. Dabei wird der Schlauch auf ein Teil aufgesteckt und von einer Überwurfmutter auf dem Schlauch selbst festgehalten. Der Vorteil der Verschraubung liegt u.a. darin, dass man auch sehr weiche und biegsame Schläuche sicher verwenden kann.
• Allerdings finden sich neben geraden Fittings auch solche in allen Winkeln geknickte und gebogene Anschlüsse (Winkelverschraubungen), sodass man die Schläuche ideal (ohne starke Biegung oder gar Knick) verlegen kann. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer und es verringern sich auch Spannungen an Platinen etc.
• Während man in Europa Schläuche eher verschraubt, finden sich in den USA auch viele Tüllen, die einfach in die Schläuche hineingesteckt werden. Sie halten darin durch zwei bis dreifach hintereinander angeordnete Krallen. Aufgrund der erforderlichen größeren Biegeradien und der oft höheren Verspannung an den Kühlkörpern werden Tüllen in Europa heute nur selten verwendet.
• Die Gewindeseite - also die Anschlussseite zu allen Einzelteilen der Wasserkühlung - ist heute weitgehend genormt: Alle namhaften Hersteller verwenden für ihre Kühlkörper etc. heute G1/4 Zoll. D.h. Sie müssen beim Kauf nur noch auf die gewünschte Schlauchstärke achten - 13/10 oder 16/10.
• Man benötigt für jedes Schlauchsegment 2 Anschlüsse. - Ein paar zusätzliche in Reserve schaden auch nicht.
• Bevor die Schnappatmung einsetzt: 1-10 Euro je Anschluss sind üblich. Sonderanfertigung kosten auch bis zu 100 Euro das Stück.
• Rein funktionale (d.h. schmucklose) Anschlüsse finden sich u.a. bei Caseking relativ preiswert. Physikalisch erfüllen sie ihren Zweck auf jeden Fall.
• Vorsicht: Die Anschaffung besonderer Anschlüsse, vor allem dann auch noch optisch besonders bearbeiteter, kann sehr schnell insgesamt dreistellige Summen für eine größere Wasserkühlung verschlingen. Man sollte sich das genau überlegen.
• Vorsichtig vorgehen sollte man beim Anschrauben der Metall-Fittings an den meisten Acrylgewinden der meisten Kühlkörper, die sehr empfindlich sind. Handfest meint wirklich nur handfest - ohne langhebeliges Werkzeug, wie z.B. Schraubenschlüssel. Dicht werden die Anschlüsse durch gummiartige Dichtungsringe, nicht durch Kraft.
• Praxis-Tipp: Damit man die störrigen Schläuche über die Fittings stülpen kann, verwendet man eine Schale mit heißem Wasser, in das man die Enden der Schläuche eintaucht. Dadurch dehnen sie sich leicht und lassen sich viel einfacher montieren.
• Umfragen ergaben, dass die meisten Unfälle bei Wasserkühlungen auf Anschlüsse zurückzuführen sind:
  • Fittinge verbinden zwei Teile miteinander. Bereits dies ist materialtechnisch bei Ausdehnung und internem Druck nicht trivial.
  • Die Dichtringe dazwischen sind wichtig. Fehler sind hier häufig Anwenderfehler: Die Fehlerfreiheit des Dichtungsringes und sein perfekter Sitz müssen kontrolliert werden.
  • Dichtringe an Fittings dürfen weder zu lose sitzen noch zu fest gedreht werden. Handfest ist ideal. Dichtungsringe dichten bei mittlerem Anpress-Druck am besten!
  • Eine der größten Gefahren ist jedoch die Gewalt. Wer Fittinge, Schrauben etc. zu stark andreht, zerstört damit fast immer entweder den Dichtungsring, oder sogar die (Gewinde-) Fassung. Selbst, wenn die Haarrisse nicht oder kaum sichtbar sind, so tritt dadurch Wasser aus. - Sie sollten deshalb kein Werkzeug mit langem Hebel verwenden!
  • Mit der Anzahl der Anschlüsse steigt die Fehleranfälligkeit. Deshalb sollte man aus Sicherheitsaspekten so wenige wie möglich verbauen.
  • Softtubing (Schläuche) ist sicherer zu handhaben (vor allem für Anfänger), da dort nur eine Dichtstelle ist, im Vergleich zu Hardtubing (Rohren), bei denen zwei Dichtringe an jedem Fitting sitzen.
  • Je komplizierter und beweglicher die Anschlüsse sind, desto höher ist die Fehlerhäufigkeit. D.h. gerade Anschlüsse sind meist sicher, Winkel oder drehbare Verwinklungen sind es nicht mehr ganz so oft.

Kühlflüssigkeit

• Destilliertes Wasser.
• Faktisch verwenden die meisten Anwender jedoch noch verschiedene Zusätze (Kühlwasserzusatz): Diese reichen von diversen Farben, über Korrosionsschutz und Bioziden bis hin zu angeblichen Wunder-Zusatz-Stoffen.
• Wer nicht selbst mischen will, kann sich auch fertige Mischsubstanzen kaufen.
• Um den Korrosionsschutz im Wasser kommt man nicht herum, da es immer irgendwo Aluminium und an anderer Stelle Kupfer-Teile in einer Wasserkühlung gibt. Erfahrene Anwender mischen ihn selbst aus Korrosionsschutz (G48) aus dem Pkw-Bereich mit destilliertem Wasser.
• Biozide gegen Algen etc. können sinnvoll sein, da die Temperaturen im PC deren Wachstum begünstigen. Dies gilt vor allem, falls man den PC über längere Zeit nicht benutzt.
• Die Wasserzusätze dienen unter anderem auch der Schmierung der Pumpe und der Reduzierung der Oberflächenspannung des Wassers, damit sich Wasserbläschen leichter zusammenballen und so entlüftet werden können.
• Während erfahrene Profis die Zusätze selbst zusammenstellen können (meist irgendwelche preiswerten Gefrierschutzmittel / Frostschutzmittel aus dem Pkw-Bereich mit z.B. einem weiteren Anti-Algen-Zusatz), empfiehlt sich für Laien eher der Kauf fertiger Mischungen.
• Farbige Kühlflüssigkeiten sehen zwar schön aus, bieten jedoch keinen physikalischen Mehrwert beim Kühlen. Ganz im Gegenteil neigen viele dieser Farbstoffe mit der Zeit zum Ausfällen, Ausflocken und Verklumpen. Partikel können manche Radiatoren mit ihren teilweise dünnen Lamellen (über lange Zeit) langsam verstopfen und die Pumpe beeinträchtigen. Ganz empfindlich reagieren hingegen die als oft filigrane Düsen gestalteten CPU-Kühler.
• Vom unüberlegten Einsatz von Pastellfarbzusätzen oder Farbzusätzen rate nicht nur ich ab. Da es sich um Partikel handelt, die im Wasser treiben, können sie ausflocken, sich zusammenballen und verklumpen. Die Reinigung eines derartig verstopften Systems wird aufwändig und ggf. teuer. Vor allem die heute sehr filigranen Strukturen beim CPU-Kühler verstopfen schnell und erhöhen so die CPU-Temperatur.
• Allerdings will ich auch keine Panik verbreiten, wie manche der generellen Gegner jeglicher Zusätze. Man kann alle diese Farben, welche zugegeben schön aussehen, dennoch verwenden. Jedoch wird dadurch der Kontroll- und vor allem der regelmäßige Pflegeaufwand signifikant erhöht und die Pflegeintervalle werden deutlich verkürzt. Fazit: Mit etwas Sorgfalt kann man es sich gönnen.
• Von immer und überall beworbenen Sonder- oder Wunderkühlflüssigkeiten und Zusätzen halte ich hingegen nicht viel. Aus chemischer Sicht wird da leider viel Schindluder mit Unwissenden getrieben. Das ist fast immer reine Geldmacherei. Im Schlimmsten Fall flockt es bald aus und verstopft den Kühlkreislauf.
• Viele Anwender verwenden diese preiswerte fertige Kühlflüssigkeit Double Protect Ultra 1l.
• Andere Anwender schwören hingegen auf die teurere, klare Kühl-Flüssigkeit Corsair XL5.
• Wieviel Liter soll man kaufen?
  • Das hängt von Ihrem System ab.
  • Rein theoretisch könnten Sie es mathematisch exakt ausrechnen. Aber die Fehlerbereiche sind in der Praxis bei selbst verbauten modularen Wasserkühlungen groß, da man nicht alle Daten zu allen Komponenten besitzt und immer etwas Wasser (während des Befüllens und über die ersten Tage sowie dann langfristig) verloren geht. Ferner kommt es bei Wärme zu einer Volumenausdehnung.
  • Ganz grob rechne ich im ersten Ansatz meist mit 1 Liter je Radiator. Aber es schadet auch nicht, einen Liter mehr von einer empfohlenen Kühlflüssigkeit zu bestellen. Meist benötigt man es zum Nachfüllen etc. doch irgendwann.
  • Den Rest kann man ggf. mit sehr preiswertem Aqua (Bi-) Dest aus der Drogerie, Baumarkt etc. auffüllen. Schaffen Sie sich davon dort gleich einen 5-Liter-Kanister an.
  • Nach der ersten Vollbefüllung kennen Sie die exakte Füllmenge genau und können es sich aufschreiben, falls Sie das System komplett entleeren müssen und das Wasser dazu komplett austauschen wollen, falls sich z.B. Ausflockungen oder Rückstände darin gebildet haben sollten. Aber das geschieht bei Beachtung obiger Hinweise eher selten.
• Pflege / Fristen / Austauschzyklen:
  • Grundsätzlich sollte man die Wasserkühlung regelmäßig kontrollieren und ggf. Wasser nachfüllen, da durch Schläuche und vor allem die Fittings immer etwas Wasser diffundiert. Das verdunstet meist unbemerkt und verursacht keine Schäden.
  • Einen regelmäßigen Wasseraustausch muss man ohne zwingenden Grund nicht durchführen.
  • Reines destilliertes Wasser (ohne Schutzzusätze) sollte man regelmäßig kontrollieren und bei Rückständen sofort wechseln. Sonst bilden sich schnell Algen etc.
  • Bei Zusätzen zum destillierten Wasser oder kompletten Gemischen sollten Sie die Herstellerangaben beachten. Oft steht da etwas von 2 Jahren. Dann sollte man wechseln.
  • Generell gilt jedoch regelmäßig - mindestens einmal im Monat - nachsehen und auf Ausflockungen oder Sedimente etc. achten.
  • Bei einem erforderlichen Systemwechsel - z.B. Ausbau oder Erweiterung einer Komponente im Kühlkreislauf, sollte man die Kühlflüssigkeit komplett entfernen und nur neue einfüllen.
  • Wer angesichts der hohen Kosten für die Komponenten am billigen destillierten Wasser oder den noch erträglich teuren normalen Zusätzen spart, provoziert sein Schicksal.

Extras

• Das Angebot an weiteren Dingen für die Wasserkühlung ist unbegrenzt. Jeder Wakü-Fachmann erfindet mindestens ein weiteres Zubehör-Teil jeden Monat.
• Wer häufiger das Wasser ablassen - das System entwässern - muss/will, weil er etwas am Kühlkreislauf ändert, sollte über ein T-Stück mit Ablasshahn nachdenken.
  • Vorsicht. Da kommen dann noch ein paar Zwischen-Stücke und Anschlüsse dazu, sodass das Ganze groß, klobig, schwer und teuer wird.
  • Den Ablasshahn sollte man sinniger Weise am tiefsten Punkt des Kühlkreislaufes anbringen.
  • Ferner ist es sinnvoll, den Hahn dann noch mit einem weiteren Ablassschlauch zu versehen, um das Kühlwasser in eine Schüssel führen zu können - zumindest für den eigentlichen Ablassprozess.
  • Allerdings muss man den Absperrhahn auch regelmäßig kontrollieren, dass er auch wirklich zu ist. Dazu hilft ein zusätzlicher dichtender Schraubverschluss oben drauf.
  • Aber ganz ehrlich lassen viele Anwender das Wasser bei Schläuchen einfach dadurch ab, dass sie einen saugfähigen Lappen, eine Rolle Haushaltspapier und einen Eimer zurechtlegen sowie dann einen Fitting aufdrehen und danach den Schlauch zusammenpressen und aus einem Fitting ziehen.
  • Andere bauen dazu den CPU-Kühler ab, führen ihn mit den Schläuchen aus dem PC-heraus, hängen den Kühlkörper über eine Schüssel und öffnen dann erst ein Fitting daran. Dadurch läuft das Kühlsystem langsam in die Schüssel leer.
  • Allerdings kenne ich kein Wasserkühlungssystem, das man auf diese einfache Weise wirklich leer bekommt. Sie müssen in der Regel den gesamten PC mehrfach hin- und herschwenken, drehen und wenden, bis wirklich alles Wasser entleert ist. Das ist zwar mühsam, aber immer noch einfacher, als alle Komponenten aus dem PC auszubauen. In einigen Fällen kommen Sie jedoch um den Totalausbau nicht umhin.
  • Bei Hard-Tubing (PETG oder Acryl-Rohre) benötigt man hingegen zwingend einen Ablasshahn.
• Zahlreiche Anwender wünschen dann noch einen Temperaturfühler, um die Wassertemperatur im Kreislauf zu kontrollieren und sich per Software anzeigen zu lassen. So ein Temperatursensor kann hilfreich sein, da man ihn zu Testzwecken auch flexibel an wechselnden Stellen im Kreislauf einbauen kann. Ferner lässt sich nur so die Pumpen- und Lüftergeschwindigkeit mit Software automatisch in Abhängigkeit von der Wassertemperatur steuern. Alternativ erhöht man im Sommer oder bei Hochlast einfach beides blind. Denn die Temperatur der wichtigsten elektronischen Bauteile im PC wird auch mit kostenloser Software angezeigt. Wie warm das Wasser im Kreislauf ist, ist dabei nicht so wichtig. Daraus folgt, dass man die Kühlleistung der Anlage auch (ohne Wassertemperatur) in Abhängigkeit der internen Temperatur der elektronischen Module regeln kann.
• Einige Anwender kaufen sich dann auch noch einen Durchlaufmesser, den man in den Kreislauf integriert, um die tatsächliche Durchflussmenge, welche die Pumpe leistet, zu überprüfen. Aber letztendlich regeln Sie die Pumpenleistung eher nach der Lautstärke. Es ist immer nett zu wissen, wieviel Durchfluss tatsächlich erzeugt wird. Aber Sie können es aufgrund des Lärms bei zu hoher Pumpendrehzahl nur wenig beeinflussen.
• Vieles andere fällt eher in den Bereich Schöner Wohnen. Fakt ist, dass man für schönes Design und RGB-Farben sowie Steuer- und Controlling-Konsolen und -Funktionen viel Geld ausgeben kann. Aber leider erhöht sich mit dem Preis ab einer - eher tiefen - Preisschwelle kaum mehr die physikalische Kühlleistung.

Test

Vor allem bei der ersten Befüllung, muss man alles sorgfältig testen.

• Eine Rolle Küchenpapier sollte bereit liegen. Auch ein griffbereiter saugfähiger Lappen kann nicht schaden.
• Um die Wasserkühlung zu testen, sollte man auf keinen Fall sofort den PC einschalten. Wäre etwas undicht, würde es zu einem schweren Schaden vieler Bauteile kommen.
• Also zieht man den Hauptstecker am Motherboard / Mainboard heraus und überbrückt den hellgrünen Anschluss (das hellgrüne Kabel (meist an Stelle 4) mit einer Büroklammer zu dem meist daneben liegenden schwarzen Kabel. Wer sich das nicht zutraut, kann einen extra Stecker dafür erwerben.
• Dann kann man die Pumpe testen und den Wasserkreislauf überprüfen. - Nochmals: Der Rest des PC darf keinen Strom erhalten. Dazu zieht man am besten alle stromführenden Kabel aus den Komponenten heraus. Sicherheitshalber kann man die vorne am PC-Gehäuse befindliche Einschalt-Taste mehrfach drücken, damit auch noch Restströme entfernt werden. Manche Anwender warten dann nochmals ca. 30 Sekunden, bis wirklich alle Kondensatoren leer sind.

Entlüftung

• Vor allem bei der Erstbefüllung ist es kaum zu vermeiden, dass sich Luft im Kreislauf befindet.
• Diese muss entfernt werden. Aber - wie im vorherigen Kapitel beschrieben - bei ausgeschaltetem PC.
• Dazu kann es hilfreich sein, die Pumpe immer wieder eine Zeit lang anzuhalten, damit sich die kleinen Luftbläschen zu großen zusammenballen, welche sich leichter entfernen lassen.
• Dabei muss man ständig Wasser in den Ausgleichsbehälter nachfüllen.
• Meines Erachtens ist es hierbei sehr hilfreich, wenn man Klarsichtschläuche verwendet hat. Nur hier kann man fehlerfrei erkennen, ob und wieviel Luft sich noch im Kreislauf befindet.
• Wakü-Profis empfehlen, die Bausteine zu schwenken, damit die darin immer enthaltene Luft entweichen kann. Das funktioniert jedoch nur bei wenigen Bauteilen - wie der ausgebauten Grafikkarte - einfach. Den ganzen PC mit Motherboard und CPU zu schwenken, ist schwieriger. Vor allem darf dabei kein Wasser aus dem Ausgleichsbehälter ausfließen. Vorsicht: Das Netzteil hat zum Befüllen bereits Strom und manche Kabel somit auch.
• Sie können es auch hören, wenn die meiste Luft aus dem Schlauch entwichen ist: Dann arbeitet die Pumpe meist deutlich leiser.
• Haben Sie etwas Geduld: Die erste Grob-Entlüftung dauert Stunden. Und selbst über die ersten 1-2 Tage können noch zahlreiche Luftbläschen aufsteigen. Das ist normal.

Bauplan

• Modulare Wasserkühlungen lohnen sich nur für mehrere Komponenten, wobei man mindestens immer die Grafikkarte mit CPU meint. Deshalb muss man vorher genau planen, was, wie, wo gekühlt werden soll. Vom Erst-mal-anfangen und dann später erweitern rate ich ab. Das ist mit viel Zeit, Geld und nervigen Umbauten verbunden: Wasserablassen und Schläuche umbauen / auswechseln ist alles andere als vergnügungssteuerpflichtig.
• Viele Bastler werden Ihnen erzählen, dass es gleichgültig ist, in welcher Reihenfolge man die zu kühlenden Geräte mit dem Schlauch verbindet respektive sie in den Kühlkreislauf einbaut. Einige Bastler werden Ihnen sogar sagen, dass man es so macht, dass es schön im PC aussieht. Daraus folgen meist kurze Wege zwischen allen Bausteinen.
• Physikalisch kann ich dem nicht ganz zustimmen.
  • Korrekt ist allerdings, dass es ziemlich irrelevant ist, ob man das 60 Grad heiße Abwasser vom Prozessor in den 70 Grad heiße Grafikkarte schiebt oder umgekehrt. Sofern beide Bausteine mit Hochlast arbeiten, sind die durch die Reihenfolge der Kühlleitung erzielbaren Mehrwerte im Sinne von höherem Übertakten in der Praxis minimal.
  • Aber das meine ich nicht. Nehmen wir hierzu zwei Extrembeispiele eine langsam drehende und sich kaum erhitzende, weil selten benutzte Festplatte (HDD), die im Regelbetrieb unter 30 Grad arbeitet, und die Hochlastgrafikkarte, die im übertakteten Dauerbetrieb schnell auf 70 bis zu 90 Grad erhitzt.
  • Kühltechnisch ist es wertlos bis schädlich die HDD in den Kreislauf hinter die Grafikkarte zu stellen. Dann erhielte sie das heiße Wasser der Grafikkarte und würde selbst sogar erhitzt statt gekühlt.
  • Es gibt auch diverse (aber ungenormte) Hitzemessungen dazu. Diese ergeben je nach Wasserkühlung - also Effizienz der Radiatoren etc. - nur Unterschiede von 5 oder sogar deutlich weniger Grad zwischen Heißeinlauf vor dem Radiator und Kalt-Auslauf nach dem Radiator. Das Kühlsystem pendelt sich bei einem PC bei einer gewissen mittleren Temperatur ein. Daraus folgen leider oft sehr warme Wasserströme im gesamten Kühlkreislauf im ganzen PC. - Im unglücklichen Fall wird die eigentlich nur 25 Grad kühle HDD mit 50 Grad warmen Wasser aufgeheizt.
  • Viele Messungen ergaben, dass die erzielbare Wassertemperatur in der Regel eher von der Umgebungstemperatur, als von der Prozessorlast abhängt. D.h. im heißen Sommer wird die Kühlwassertemperatur definitiv höher liegen als im Winter. Das ist im Übrigen ein wichtiges Argument für externe Kühlsysteme, die man an einem kühleren Platz aufstellen kann (als im PC).
• Folglich würde ich mir aus rein thermischen Gesichtspunkten einen Plan erstellen, der von den kühlsten Bauteilen zu den wärmsten verläuft.
• Ferner würde ich mir vorher ernsthaft und lange überlegen, ob wirklich alles Denkbare in den Wasserkühlkreislauf hinein muss. Persönlich neige ich dazu, immer manche Dinge einfach im - meines Erachtens sowieso zusätzlich erforderlichen - Luftkühlbereich der restlichen Luft-Ventilatoren zu lassen. Korrekt gelesen: Auch mit Wasserkühlung benötigt ein PC meines Erachtens für die Restwärme im Gehäuse immer noch eine (wenn auch kleinere) Luftkühlung.
• Bei großen modularen Kühlanlagen würde ich sogar die Grafikkarte von der CPU trennen in zwei Kühlkreisläufe mit zwei Radiatoren. Dann lässt sich zweifach unterteilt von wenig erhitzenden zu wirklich heißen Bauteilen ein jeweils optimaler separater Kühlkreis aufbauen.
• Zugegeben: Dann muss (vieles) doppelt sein. Aber Sie werden in vielen der wassergekühlten absoluten High-End-PCs sowieso zwei Radiatoren (einen vorne oder unten und einen oben) finden. Nochmals: Das Thema Wasserkühlung ufert schnell aus - auch finanziell.
• Alternativ kann man auch mit einer Pumpe zwei Radiatoren betreiben. Während eine CPU meist nur um die 70 Grad heiß werden soll, werden Grafikkarten durchaus auch 80-100 Grad erreichen. Falls man ernsthaft beide in einem Kreislauf hintereinander kühlen will, so folgt daraus, dass man zuerst die CPU kühlt und dann die Grafikkarte. Aber ich würde das immer trennen und sogar auf zwei separate Radiatoren legen. Man kann dies dann schon in Reihe kühlen, aber anders: Zuerst geht der kalte Wasserstrom vom Radiator 1 zur CPU, dann der warme von der CPU zum Radiator 2 und von dort erneut gekühlt zur Grafikkarte. Von der Grafikkarte verläuft das warme Abwasser wieder zum Radiator 1. Das kann man alles mit einer aber dann sehr starken Pumpe steuern. Der hohe Leistungsbedarf lieg weniger an den langen Schläuchen. Die spielen reibungstechnisch kaum eine Rolle. Aber die dünnen Kanäle in den Radiatoren bremsen das Wasser deutlich ab. Das ist ja auch ihre Aufgabe: Das durchfließende Wasser soll ja die meiste Hitzeenergie an das Metall abgeben.

Zwei Radiatoren für zwei Kühlkörper in Reihe: Je ein Radiator trennt die zwei heißen Kühlkörper CPU (Hauptprozessor) und GPU (Grafikkarte).

• Normalerweise werden alle Komponenten - wie man sagt - hydraulisch in Reihe geschaltet - also hintereinander gekoppelt. Nur so lässt sich garantiert ein gleichmäßiger Durchfluss des Kühlwassers durch alle Kühlkörper sicherstellen.
• Alternativ versuchen manche Bastler, mit einem Y-Stück im Schlauch dieses Kaltwasser aufzutrennen und dann parallel das Kühlwasser zum Hauptprozessor (CPU) und zur Grafikkarte zu führen. Danach kann man es entweder mit einem Y-Stück wieder zusammenführen oder beide in ein Ausgleichsgefäß laufen lassen. Allerdings ist dies strömungstechnisch sehr schwierig, gleichmäßig zu verteilen. Im schlimmsten Fall läuft viel mehr Wasser je Zeiteinheit durch einen Baustein als durch den anderen, wodurch letzterer zu wenig gekühlt wird. Die Berechnung von Strömungswiderständen in parallelen Strängen gehört definitiv nicht mehr zu den vier Grundrechenarten. Bei absolut gleichartigen Bausteinen wie z.B. Grafikkarten, die auch die gleichen Strömungswiderstände in den verwendeten Kühlkörpern besitzen, kann man hingegen parallel anschließen. Auch identische RAM-Kühler kann man parallel betreiben. Man muss es jedoch nicht.

Luxusvariante mit Schönheitsbonus

• Wer das Maximum für die beiden wichtigsten Teile des PCs herausholen will und für wen Geld sowie Zeit keine Rolle spielt, der kann zu zwei völlig getrennten und absolut redundanten Kühlkreisläufen greifen.
• Allerdings muss klar sein, dass dies erhebliche Vorüberlegungen erfordert.
• In diesem Fall benötig man alles doppelt: 2 Ausgleichsbehälter, 2 Pumpen, 2 Radiatoren und natürlich die Kühlkörper für die CPU und GPU.
• Die Vorteile liegen dann jedoch auf einigen Gebieten:
  • Man kann jede Einheit CPU (ggf. mit RAM-Bausteinen) und GPU völlig überdimensionieren und ist selbst dann für weiteres Hitzewachstum der nächsten Bausteingeneration gerüstet.
  • Man kann die Kühlkomponenten exakt auf die Einzelteile CPU respektive GPU (über-) dimensionieren.
  • Selbst wenn ein Kreislauf ausfällt, ist nicht sofort der gesamte PC ein Totalschaden, sondern maximal eine Komponente. Dass beide Kühlkreisläufe gleichzeitig ausfallen ist statistisch gesehen unwahrscheinlich.
  • Man kann die zwei Kreisläufe bezüglich des Modding unterschiedlich farblich gestalten: Z.B. den CPU-Kühlkreislauf in Grün und den Kühlkreislauf der Grafikkarte in Rot - oder in jeder anderen beliebigen gemischten Farbkombination. Optisch sieht dies in einem Glas-Gehäuse durchaus ansprechend aus, ist selbstredend selten und somit (zumindest für Kenner) auffällig.
  • Man kann dann sogar den einen Kreislauf mit Rohren und den anderen mit Schläuchen gestalten.
  • Durch die komplette Trennung der zwei Kühlkreisläufe lässt sich eine große Anzahl an weiteren Kombinationen bezüglich Material, Dicke, Form und Farbe erzielen.
• Jedoch darf man auch die Nachteile nicht unterschlagen:
  • Planung und Bau kosten etwa die doppelte Zeit, da dies aufwändiger ist.
  • Durch den zweiten Ausgleichsbehälter und die zweite Pumpe wird definitiv mehr Platz im PC benötigt. Eventuell ist dann ein größeres Gehäuse erforderlich.
  • Mehr Teile sind nicht nur teurer in der Anschaffung, sondern erfordern auch etwas größeren Pflege- und laufenden Wartungsaufwand sowie Unterhaltskosten.
  • Meines Erachtens ist diese Luxusvariante nicht für die ersten Schritte mit einer Wasserkühlung jedem Anfänger zu empfehlen.

Zwei komplett getrennte Kühlkreisläufe: Je ein komplettes Kühlsystem für den heißen Kühlkörper der CPU (Hauptprozessor) und eines für die GPU (Grafikkarte).

Spezielles PC-Gehäuse für die Wasserkühlung

Vorher nachzudenken hilft auch beim PC-Gehäuse für eine Wasserkühlung.

• Fast alle Bastler in Foren und viele Händler werden Ihnen auf Anfrage mitteilen, dass man eine modulare Wasserkühlung in jedes PC-Gehäuse hineinbekommt. Das mag mit viel Aufwand an Geld, Zeit sowie Kreativität und langjähriger Bastelerfahrung durchaus richtig sein. Aber glücklich werden Sie als Anwender damit nicht werden.
• Die meisten PC-Gehäuse sind schlichtweg zu klein, als dass man dort einen größeren Ausgleichsbehälter so anbringen kann, dass er sich leicht befüllen ließe.
• Fast alle PC-Gehäuse sind auf Luftkühlung konzipiert. So einfach lassen sich diese nicht zu einem wassergekühlten System umfunktionieren, das dann wirklich alle Bauteile effizient kühlt.
• Auch wenn Sie der Schlag trifft, empfehle ich aus Erfahrung für hochwertige PCs zur Bearbeitung von Fotos- und Videos mit modularer Wasserkühlung eindeutig ein PC-Gehäuse in der Größenklasse des Define 7 XL (604 * 240 * 566 mm - Tiefe, Breite, Höhe). Hier der aktuelle Preis des R7 XL bei Amazon.
• Show-Cases - also sogenannte wassergekühlte PC-Gehäuse für Spieler mit vielen Glasseiten - kann man sich durchaus gönnen, sofern der PC auf dem Tisch steht. Unter dem Arbeitstisch angebracht ist das jedoch oft sinnlos verschwendetes Geld, weil es dort niemand wirklich sieht.
• Letztendlich können nur Sie selbst entscheiden, welches PC-Gehäuse Sie wollen oder benötigen. Dennoch will ich ein paar allgemeine Hinweise geben.
• Der Lian Li: O11 Dynamic XL (ROG Certified) Midi-Tower ist kleiner als der oben genannte, zeigt aber einen für manche Anwender interessanten Vorteil: Er erlaubt vorne rechts einen Radiatoreinbau, der dann die Luft nach rechts außen zur Seite abführt. Das ist ideal, wenn Sie Ihren PC am Boden oder auf dem Tisch rechts von sich platzieren, weil dann warme Abluft und Geräusche weg von Ihnen gehen. Jedoch links von Ihrem Sitzplatz aufgestellt / angebracht würden hingegen Lärm und heiße Luft auf Sie zu respektive an Ihre Beine gelangen. Man kann dort im Übrigen nur kleine 12 cm Ventilatoren verbauen, da das Gehäuse für die Wasserkühlung bereits sehr klein ist. - Fazit: Es gibt keine perfekten Lösungen für alle. Es hängt von Ihrem ganz speziellen Einsatz-Ort und -Zweck ab.
• Viele Anwender verwenden auch einen kleinen PC-Tower und bringen die zwei Radiatoren der Wasserkühlung oben und unten an. Das funktioniert nur, wenn unten - unter dem PC-Gehäuse - ausreichend Platz vorhanden ist, damit die warme Luft Abluft auch relativ einfach abfließen kann. Daraus folgen dann meist signifikant höhere Bodenabstände und Sockel. Aber meist ist dort dann ein entweder viel höherer Lüfterstrom (= höhere Drehzahl = lauter) erforderlich, oder sogar ein Push-Pull-Betrieb, der die Kühleinheit unten noch dicker und noch lauter macht. Generell gilt, dass warme Luft von selbst nach oben aufsteigen will. D.h. Sie müssen am Boden mit Lüfterkraft dagegen arbeiten.
• Falls Sie beim Klick auf die externen Links der Schlag beim Preis der Gehäuse trifft, dann sei gesagt, dass gute Gehäuse - und vor allem für eine Wasserkühlung - noch viel teurer sein können.

Auch, wenn fast alle einen Frontwasser-Radiator so einbauen, dass die Ventilatoren die kalte Luft von außen anziehen und die warme Abluft nach innen in den PC hineinblasen, halte ich dies für thermisch ungünstig.

• Damit heizen Sie mit der Abwärme des Radiators alle Bauteile im Innern des PC wieder auf. So setzen Sie die eigene Kühlleistung selbst des besten Wasserkühlsystems wieder herab. D.h. Sie senken dessen Effizienz.
• Vor allem blasen Sie so warme Luft auf die ebenfalls meist dahinter eingebauten Festplatten (HDD), die dadurch selbst aufgewärmt werden. HDD werden selten heiß, aber meist nur handwarm. Um sie zu kühlen bedarf es kühler Luft. Sonst schadet man diesen meist nur noch als Langzeitspeicher für die Datensicherung verwendeten Festplatten.
• Deshalb rate ich dringend dazu, das PC-Gehäuse umzubauen:
  • Ein Front-Radiator soll die Ventilatoren innen haben, damit er die bereits leicht angewärmte Luft aus dem PC-Gehäuse durch den Radiator nach vorne / außen drückt.
  • Um die kühle Luft in den PC zu bringen, kann man erstens den obligatorischen hinteren Lüfter umdrehen, damit er von hinten / außen kalte Luft anzieht, und ggf. zusätzlich in einem größeren PC-Gehäuse hinten einen zweiten Lüfter mit eben dieser einsaugenden Richtung montieren. Und / oder man baut vorne / unten am Boden - vor dem Netzteil - einen weiteren einsaugenden Lüfter für Kaltluft ein. Letzterer funktioniert natürlich nur, sofern sich über dem untersten Bodenblech in der heutigen separaten Kabine für das Netzteil kein weiteres komplett abdeckendes Bodenblech angebracht ist. Luft vom Boden ist deshalb sinnvoll, da sie fast immer am kühlsten ist. Allerdings befindet sich dort durch die unvermeidbare Schwerkraft auch der meiste Staub. D.h. man sollte unter dem PC und rund herum am Boden regelmäßig den Staub entfernen.

Ansonsten hilft bei einem zu kleinen PC-Gehäuse oft nur noch die Auslagerung des Radiators und Betrieb desselben außerhalb des PC-Gehäuses.

Externe Wasserkühlsysteme

• Falls man nachträglich in einen bereits vollen PC eine Wasserkühlung einbauen will, dann bieten sich externe Systeme an.
• Aber auch bei sehr großem Kühlbedarf bietet sich ein externes System an, da dieses oft viel effizienter kühlen kann, da beidseitig nichts stört. Das System erhält zum Kühlen kalte Umgebungsluft und gibt die aufgewärmte Abluft auch nicht in das Innere des PCs ab, sondern an die Umgebung. Aus der höheren Effizienz folgt wiederum die kleinere Bauweise - oder große Reserven für heiße Sommer.
• Einer der Anbieter ist z.B. die koreanische Firma Koolance. Das mit nur 3 Ventilatoren ausgerüstete EX2-1055 ist so leistungsstark, dass es 900 Watt je Stunde an Wäre abführen kann.
• Alternativ kann man das selbst für industrielle Anwendungen taugliche ERM-3K3UC Liquid Cooling System (Rev2.3) mit 9 Ventilatoren für 2.600 W (8.872 BTU/Stunde) verwenden.
• Die Preise sind zwar auf den ersten Blick hoch. Aber da ist bereits fast alles integriert: Ventilatoren, Radiator, Ausgleichsbehälter, Pumpe, Messfühler, Steuersoftware.
• Ferner werden zum Teil akustische Alarme beim Überschreiten von selbst eingestellten Temperaturwerten geboten. Da diese externen Systeme an einem eigenen Stromkreis laufen, arbeiten sie auch nach Abschalten des PCs und kühlen die Systemeinheiten weiter herunter. Das kann kein über den PC gesteuertes internes PC-Wasserkühlsystem.
• Überdies bieten manche externen Systeme zudem eine Zwangsabschaltung des PCs bei Überhitzung.
• Daraus folgt, dass man nur noch die Schläuche nach innen verlegen muss.
• Kein Einbau erforderlich, einfach oben auf das PC-Gehäuse ablegen oder seitlich danebenstellen.
• Deshalb rate ich auch von Sonderkonstruktionen und Vorschlägen ab, in ein nicht optimales PC-Gehäuse an irgendeiner Stelle ein Loch zu sägen (kein Scherz) und dann mit einer zu kaufenden Sonderblende dort eine Wasserkühlung respektive den Radiator anzubringen.
• Bei externen Wasserkühlsystemen rate ich jedoch zu zwei Schnell-Trenn-Kupplungen an den beiden Verbindungsschläuchen zum PC, damit man beide Teile separat tragen kann.
• Ferner kann man diese externen Geräte mit längeren Schläuchen (evtl. mit Verlängerungseinsätzen und Schnell-Trenn-Kupplungen) auch außerhalb des Zimmers einsetzen. So kann man die kleinen liegenden Module (auch in einer Mietwohnung) bedenkenlos auf das Fenstersims außen (vor allem auf der Nordseite der Wohnung) legen. Oder das oben verlinkte große Modul kann man am eigenen Haus außen an der Nordseite aufstellen. Man muss nur zwei Schläuche und ein Stromkabel durch das Fenster nach innen in das Zimmer verlegen. Das funktioniert entweder durch einen Spalt des angelehnten Fensters oder professionell mit Bohrungen oder Schablonen. Allerdings sollte man es bei Frost, Schnee oder Regen nicht übertreiben, da diese Geräte nicht für den Außeneisatz unter Extremwetter konzipiert wurden. Aber die Kühlleistung ist auf jeden Fall im Freien signifikant höher. Überdies wird durch die teilweise enorme Abwärme der Radiatoren nicht das eigene Arbeitszimmer und somit nicht die direkte Umgebung um den PCs aufgewärmt. Letztendlich ist es im Arbeitszimmer durch dies Auslagerung auch hörbar leiser.
• Falls Ihnen die ganzen (etwas teuren) Komplettsysteme zu weit gehen, dann bieten sich dennoch zumindest externe Radiatoren an, bei denen wirklich nur die Radiatorfläche außerhalb des PC-Gehäuses ist. Dadurch sind viel größere Flächen mit einer wesentlich höheren Kühleffizienz und somit auch Kühlleistung möglich (z.B. Mo-RA von Watercool). Idealerweise verbindet man diese mit einer Schnell-Trenn-Kupplungen / einem Schnellverschluss (Da reichen die billigsten von CPC). D.h. die zwei Schläuche aus dem PC-kommend können abgetrennt werden.

Effizienz-Angelegenheiten

Welche Maßnahmen haben nun wirklich welchen Kühlungseinfluss?

• Die geringe Außentemperatur: Je geringer die Umgebungstemperatur / Lufttemperatur am Radiator ist, desto höher ist die Temperaturdifferenz zum heißen Wasser innen und desto besser wird Wasser innen im Radiator gekühlt. Dies findet jedoch bei Frost bald eine Untergrenze. Aber generell sind externe Radiatoren effizienter als interne im PC, welche meist mit der bereits angewärmten Luft des PC-Gehäuses arbeiten - oder bei umgekehrter Blasrichtung die warme Abluft auf die Komponenten im PC leiten.
• Je größer die Radiatoroberfläche ist - also die gesamte durch Luft bestreichbare Fläche der sogenannten Lamellen und Finnen ist -, desto effizienter wird die Wasserwärme an die Luft übergeben. Große Radiatoren sind folglich wirkungsvoller. Aufstellungsfläche, Gewicht sowie erforderliches Wasservolumen setzen jedoch für die meisten Anwender praktikable Grenzen. Ferner ist der Querschnitt wichtiger als die Dicke der Radiatoren: D.h. 30 mm Dicke reichen oft aus, da bei 60 mm Dicke auch der Luftwiderstand spürbar anwächst, was wiederum zu lauteren Lüftern führt.
• Je größer die durch die Axiallüfter über diese Radiatorfläche geführte / geblasene / gesaugte Luftmenge ist, desto mehr Wärme kann an die kältere Luft abgeführt werden. Vor allem mittels der durch den Radiator hindurchgeführten Luftmenge kann man die Kühlleistung nochmals deutlich steigern. Das ist nach der Außentemperatur und der Radiatorfläche die mit Abstand wirksamste Lösung. Aber dies stößt irgendwann an die noch akzeptable Lärmgrenze.
• Die Durchflussmenge bis ca. 100 Liter je Stunde erhöht die Kühlwirkung an den zu kühlenden elektronischen Bauteilen, sofern die obigen wichtigeren Grundlagen gegeben sind. Aber über 100 Liter je Stunde steigen der Lärm, der Aufwand und die Kosten deutlich, wobei der zusätzliche Kühleffekt signifikant abnimmt. D.h. eine leistungsfähigere Pumpe kann die Kühleffizient innerhalb dieser Grenzen leicht steigern.
• Die einzelnen Kühlkörper selbst können durch optimale innere Gestaltung im Idealfall die Temperatur nochmals um bis zu ca. 5 Grad im Vergleich zu den schlechtesten senken. Aber das hat keine großen Auswirkungen auf die Leistung der elektronischen Bauteile selbst. Dabei kommt es jedoch auf den inneren Aufbau an und selten auf den äußeren Look, welcher die Kühlkörper meist extrem teuer macht.
• Angebliche Wunderschläuche, Spezial-Rohre oder Sonder-Zusätze zur Kühlflüssigkeit haben keine Auswirkungen auf die Kühlleistung.
• Auch der messtechnische Unterschied der Lüfterwirkung an den Radiatoren ist bezüglich der Kühlleistung eher gering. Die Unterschiede dort spielen sich eher auf dem Bereich optimal einstellbarer Drehzahlen und damit verbundenen Lautstärken ab.
• Generell sind die Serienstreuungen innerhalb (angeblich) identischer Bauteile eines Herstellers oft fast so hoch wie der Unterschied der am besten zu den in Labors am schlechtesten getesteten Bauteile der unterschiedlichen Hersteller / Anbieter.

Ketzerisch will ich die Wasserkühlung am PC einmal mit einem Pkw im Stadtverkehr vergleichen. Ohne Kühlung gehen Sie zu Fuß. Aber nun nachträglich am Pkw noch jedes Detail wie die PS-Zahl von 100 auf 400 zu erhöhen oder die Reifenbreite zu vergrößern etc., spielt unter den gegebenen Rahmenbedingungen kaum mehr eine bedeutende Rolle.

Somit möchte ich Ihnen zum Abschluss etwas die Angst nehmen. Alle heute erhältlichen Bauteile sind gut bis sehr gut. Man kann da nichts falsch machen. Alles passt und wird funktionieren. Es handelt sich heute um Bastelarbeit auf der Ebene der reinen Mechanik. Unten habe ich Ihnen auch wirklich verständliche und detaillierte Bauanleitungen verlinkt.

Weitergehende Mittel

Das bisher Besprochene gilt in Insiderkreisen als einfache Lösung.

Kühlschränke

• Da diese hier beschriebenen Wasserkühlungen immer nur auf bestenfalls Raumtemperatur respektive Umgebungstemperatur herabkühlen können, sind sie beschränkt.
• Deshalb kann man diese Wasserkühlung unterstützen, indem man den PC in einem Raum auf der Nordseite des Hauses platziert, oder auf der Ostseite, weil sie sich nur morgens etwas aufwärmt. Ganz schlecht sind hingegen Zimmer an der Westseite und vor allem an der Südseite, die sich erfahrungsgemäß am meisten aufheizen.
• Ferner kann man die Raumtemperatur durch Klimageräte oder eine fest eingebaute Klimaanlage absenken. Das ist wirkungsvoll und verhilft vor allem Ihnen als PC-Anwender zu einem gesunden Arbeitsklima. Aber es ist natürlich hochgradig ineffizient zur Kühlung der PC-Komponenten, weil als Zwischenstufe die Luft abgekühlt werden muss, was im Ergebnis Strom und somit Geld kostet. - Dennoch sollten Sie sich die Kosten wirklich durchrechnen: Wer nur selten tagelange Render-Aktionen von 8K-Videos durchführen muss, der kommt im Sommer mit einem kleinen Klimagerät immer noch preiswerter davon, als mit einer AIO-Wasserkühlung oder einer optimierten modularen Wasserkühlung am PC.
• Will man Temperaturen unterhalb der Raumtemperatur erzielen, kann man z.B. Kühlschränke verwenden. Sie arbeiten nach einem anderen Kühlungs-Prinzip - der Kompressorkühlung. Ganz grob vereinfacht wird ein gasförmiges Kältemittel mit einer elektrisch betriebenen Pumpe verdichtet (zusammengepresst). Dadurch wird das Kältemittel sehr warm. Diese Wärme wird über Kühlschlangen (auf der Rückseite des Kühlschrankes) an die Luft abgegeben. Dadurch kühlt das Kältemittel ab und bleibt auch ohne Druck flüssig. Danach leitet man es in den Kühlraum respektive zu den zu kühlenden Teilen und lässt die Flüssigkeit sich in großen Behältern wieder ausdehnen. Es wird wieder gasförmig. Durch diese Ausdehnung kühlt sie drastisch ab respektive versucht, alle verfügbare Wärme um sich herum aufzunehmen, weil sie zum Ausdehnen Wärmeenergie benötigt.
• Zusammengefasst benötigen wir einen Kompressor (Hochleistungspumpe für Gase), ein besonderes Kühlmittel und spezielle Rohre, welche die Temperaturen und die Drücke aushalten.
• Man kann so etwas auch für PCs bauen. Aber ... und das Aber ist erheblich. Das ist in manchen Ländern bereits verboten. Denn viele Kühlmittel sind nicht nur umweltschädlich, sondern auch für Menschen zumindest unverträglich.
• Hinzu kommt ein gerne übersehener Aspekt: Temperaturen (signifikant) unter der Raumtemperatur führen zur Kondensation - zu Niederschlag auf allen Teilen, die wir in der Natur als Tau kennen. Aber freies Wasser wollen Sie ganz gewiss nicht im PC haben. Daraus folgen sehr aufwändige Isoliermaßnahmen bei allen Leitungen.
• Manche Bastler bauen sich dennoch so etwas aus alten Kühlschränken selbst zusammen. Und in der Tat kann man mittels Temperatursensoren und einem sinnvollen Kühlsystem durchaus die Temperaturen in einem Bereich sagen wir um die 20 Grad - dem Idealwert für den Betrieb von Prozessoren - halten.
• Aber der Aufwand ist hoch und Sie haben irgendwo den (dauernd) brummenden Kompressor herumstehen. Ein damit verbundener PC ist definitiv nur noch stationär einsetzbar.
• So etwas kann man als Chiller kaufen. D.h. man baut einen derartigen Kühlschrank in den Wasserkühl-Kreislauf mit ein. Der Chiller ersetzt dann meist den Radiator. Allerdings sind die Lautstärken von ca. 65 dB(A) und mehr bereits sehr störend. Das kann man nur noch im schallisolierten, abgeschlossenen Keller betreiben. Die meisten Chiller begrenzen die Wassertemperatur jedoch auf mindestens ca. 20 Grad.

Öle

Eine in der Industrie bekannte Kühlmethode ist das Versenken des gesamten PCs in nichtleitende Kühlmittel - vor allem Öle - Wikipedia.de. Man nennt dieses Verfahren deshalb auch Immersionskühlung oder Tauchkühlung:

1. Erstens sind derartige Öle meist teuer - vor allem in der erforderlichen Menge.
2. Zweitens ist es sehr aufwändig. Man muss unter anderem die gesamte Verkabelung nach draußen führen.
3. Drittens hat man so keinen direkten Zugriff mehr auf Komponenten im PC. D.h. einen Blu-ray-Brenner etc. muss man extern betreiben.
4. Viertens wird es bei einer Reparatur oder dem Austausch einzelner Teile sehr aufwendig und teuer.
5. Letztendlich ist das eine riesige Sauerei, da Sie die verölten Einzelteile in der Praxis nie wieder ganz ölfrei bekommen.

Für normale Anwender ist das nicht praktikabel.

Extreme Kühlmethoden

Für richtige Overclocker ist das hier Besprochene natürlich alles Pillepalle.

• Die kühlen ihre Chips mit flüssigem Stickstoff oder flüssiges Helium etc.
• Aber das möchte ich hier nicht besprechen, da es meines Erachtens kaum etwas für die Heimanwendung oder den Einsatz im Büro darstellt. Vor allem ist es für die Langzeitverwendung denkbar ungeeignet.

Gesamtbewertung Wasserkühlung

• Als Wissenschaftler bin ich für die Wasserkühlung aufgrund der grundsätzlichen technischen Überlegenheit des Kühlmittels Wasser. Da gibt es naturwissenschaftlich auch nichts daran zu deuteln.
• Als Praktiker muss ich allerdings einräumen, dass die Mehrwerte sich in allen Tests heute mit modernen Komponenten der PC-Bausteine in Grenzen halten.
• Um nicht noch einmal die generellen Vor- und Nachteile aufzulisten hier ein ganz anderer, rein wissenschaftlicher Aspekt, der in fast allen Testberichten gerne übergangen wird.
• Damit jegliche Kühlung wirklich signifikante Ergebnisse erzielen würde, müssten die Temperaturen deutlich sinken. Das zeigen bereits obige Weltrekordversuche. Aber auch mit Wasser und Luft ist dies in Ansätzen erzielbar.
• Wie Sie bei diesem Video bei 6:00 Minuten an der Grafik eines Intel-CPU-Chips erkennen, steigt die Leistung von 40 Grad Innentemperatur auf 30 Grad deutlich an. Da macht es plötzlich einen Sprung um 6%.
• OK werden einige jetzt sagen: nur + 6% sind nicht viel. In der Tat. Aber immerhin.
• Der eigentliche Haken liegt jedoch in der Temperatur. 30 Grad klingt lächerlich hoch. Das erreicht doch jeder Anwender spielend. Nein. Damit ist die Kühlmitteltemperatur gemeint. Wasser in einer geschlossenen Wasserkühlung pendelt sich fast immer bei ca. 50 Grad plus/minus 10 Grad Celsius ein. Und auch ein Luftkühler kann die Oberflächentemperatur des CPU-Chips nicht auf 30 Grad abkühlen. - Da es sofort Anfragen gab, hier noch ein Beleg: Normal-CPU 60-65 Grad Celsius mit Wasserkühlung und bei leichtem Overclocking 80 Grad Celsius trotz 2 * 360er Wasserkühlungsradiatoren nur für die CPU.
• Um diese erforderlichen Temperaturen im Chip von unter 30 Grad zu erreichen, benötigen Sie bei der Wasserkühlung einen lauten Chiller, der das Wasser auf ca. 20 Grad herunterkühlt. Oder Sie verwenden zumindest einen großflächigen externen Radiator, den Sie im Winter bei Kälte vor das Fenster ins Freie stellen. Oder Sie lassen im Winter alle Fenster im Arbeitszimmer auf, schalten die Heizung ab, öffnen alle Türen, Klappen und sonstigen Löcher am PC und lassen Ihre Ventilatoren bei der eingebauten Luft- oder Wasserkühlung im PC auf voller Leistung laufen.
• Sie erkennen selbst, dass dies bereits eher seltene und für den Anwender unangenehme Rahmenbedingungen sind. - Als neugieriger Wissenschaftler habe ich alle ausprobiert.
• Alternativ können Sie mit einem sündhaft teuren Peltier-Element niedrigere Temperaturen an der CPU herstellen. Aber die Gefahren der Kondensation sind nicht ganz behoben. Der Strombedarf ist hoch sowie die dadurch erzeugte gigantische Abwärme des Peltier-Elements muss man durch eine Hochleistungswasserkühlung abführen. Das sollten dann so zusätzlich 300 Watt sein - nur für eine CPU. Deshalb ist das auch nur für Testzwecke im Labor sinnvoll.
• Fazit: Erst ab diesen Kühlmittel-Temperaturen um oder unter 20 Grad holen Sie signifikant mehr Leistung aus modernen CPU-Komponenten heraus. Wobei signifikant in der Regel maximal ca. 10% bedeutet.
• Dass nicht mehr Leistung respektive Leistungszugewinn möglich ist, liegt an den modernen elektronischen Komponenten. Sie wurden auf ca. Zimmertemperatur konzipiert.
• Daraus folgt, dass für die meisten Anwendungen sowohl Luft als auch Wasserkühlung für über 90% aller Anwender effektiv ist: Es kühlt die Komponenten ausreichend.
• Für extreme Anforderungen an den PC sowohl beim Übertakten oder beim stundenlangen Hochlastbetrieb - vor allem unter ebenso extremen Umgebungsbedingungen wie hochsommerlichen Raumtemperaturen - sehe ich jedoch gewisse Vorteile der Wasserkühlung auch im Praxisbetrieb.
• Ob Sie zu dieser engen Zielgruppe gehören, können nur Sie selbst entscheiden. Ferner müssen Sie dann auch entscheiden, ob der überschaubare Mehrgewinn Ihnen auch den Mehraufwand einer Wasserkühlung wert ist.

Dank und Beratung

• Sie haben sehr viel über Wasserkühlungen gelernt. Ich bedanke mich bei Ihnen, dass Sie so lange durchgehalten haben.
• Sie können nun einem Fachgespräch über Wasserkühlungen auf jeden Fall folgen.
• Falls Sie nun zwar eine Wasserkühlung für Ihren PC wünschen, sich aber noch immer nicht ganz sicher sind, was genau für Ihre besonderen Anforderungen sinnvoll wäre, dann besitzen Sie nun alle Grundlagen, um mit einem Fachmann bei den unten genannten Händlern und Herstellern sich beraten zu lassen. Korrekt gelesen. Viele Firmen bieten zur Wasserkühlung eine Telefon-Beratung an.
• Es ist logisch nachvollziehbar, dass diese Händler Ihnen gerne etwas teures / hochwertiges verkaufen wollen. Aber diese Leute haben damit Erfahrung und werden Ihnen in der Regel nichts Unbrauchbares andrehen. Denn dann würden Sie das bei einer Online-Bestellung wieder zurücksenden. Ferner können Sie auch ganz klar sagen, wenn Sie z.B. kein Spieler, Modder oder RGB-Fan sind, sondern sich nur für die reine physikalische Kühlleistung interessieren. Ein Notizzettel mit den Antworten zu den wichtigsten W-Fragen und Wünschen hilft beim Telefonat. Somit ist so eine Telefon-Beratung für viele Einsteiger in die Wasserkühlung am PC durchaus als eine Win-win-Situation anzusehen.
• Es gibt allerdings auch fertige Bausätze von mehreren Herstellern, die definitiv mit allen Modulen aufeinander abgestimmt sind und problemlos zusammenpassen. Siehe hier das Video dazu.

Literatur / Quellen / Videos

Textquellen zu Wasserkühlungen

• PC Games Hardware - Technik-Ratgeber.
• Gaming Guru: Die PC-Wasserkühlung: Wann lohnt sie sich wirklich?, 06.03.2020, Tim Koch.
• Wikipedia Deutsch: PC-Wasserkühlung.
• Wikipedia Englisch: Water cooling Computer usage.
• Wikipedia Englisch: Quiet PC.
• Immersion cooling. Hierbei wird der ganze PC in nichtleitende kühlende Flüssigkeit versenkt.
• Computer cooling, Englisch.
• Heat sink - Englisch, Luft-Kühlkörper.
• Water block - Englisch, Wasser-Kühlkörper
• Coolant Englisch ausführlich - Kühlmittel - Deutsch, sehr wenig.
• erstmalverstehen: Wasser- vs. Luftkühlung im PC, Deutsch, 17.02.2018, allgemein und kurz.
• Wasserkühlung für den PC - Das brauchen Sie, Deutsch, chip, 27.03.2020. Erstaunlicher Weise (für eine PC-Zeitschrift) inhaltlich in manchen Punkten falsch: Eine Wasserkühlung bedient sich selbstverständlich doch an der umgebenden Luft! Der Radiator wird ja nicht in Eis etc. gekühlt.
• Ist eine PC Wasserkühlung zu empfehlen? Wir klären auf!, Deutsch, 05.08.2020. Kurzer Test / Beschreibung dreier beliebter AIOs. Sonst etwas oberflächlich.
• Selbstbau einer Wasserkühlung für den PC - Der Mann hat wirklich fast alles selbst gebaut. Auch das funktioniert. Das Ergebnis arbeitet einwandfrei, ist heute jedoch völlig überdimensioniert. Dafür ist alles exakt so, wie der Anwender es sich wünschte. Käufer von Fertigbauteilen müssen immer gewisse Kompromisse eingehen. Was mir aus physikalischer Sicht an seiner unglaublich aufwändigen Bastelarbeit nicht gefällt, ist die Mischung unterschiedlicher Metalle, die zu Korrosion führen kann. Korrosion ist jedoch das Letzte, was Sie in einer Wasserkühlung oder dem PC haben wollen.
• POM - Polyoxymethylene Kunststoff in Waküs.
• Why Most Cooler Tests Are Flawed: CPU Cooler Testing Methodology, 05.03.2020. Warum es so schwer ist, Kühlergebnisse so genau zu testen und zu vergleichen. Vorsicht: Diese Befürworter der Wasserkühlung normalisieren nach dB. Das entspricht jedoch nicht der subjektiv wahrgenommenen Lautstärke nach Sone. Das ist das generelle Problem vieler Tests. Dezibel sind zwar einfacher messbar. Aber Menschen empfinden viele Schwingungen störender als andere. Das wird mit Sone berücksichtigt. Sie sehen: Man kann seriös testen und dann doch in der Bewertung - sagen wir einmal höflich - einseitig sein.
• Wasserkühlung Guide, Deutsch, 01.04.2020, Bauanleitung.

Videos / Anleitungen / Erklärungen zu Wasserkühlungen und deren Einzelteilen

Grundsatzfragen / Leistungstests im Vergleich Wasserkühlung zur Luftkühlung:

• Macht eine Wasserkühlung überhaupt Sinn?, Deutsch, 28.09.2016, 12 Minuten.
• Die 5 größten Gefahren bei einer Wasserkühlung, Deutsch, 08.12.2016, 13 Minuten.
• Why you shouldn't water cool your PC - Englisch, 30.04.2019. Was kühlt besser, was ist leiser? Sie werden erstaunt sein: Die Luftkühlversionen waren leiser und kühlten die CPU besser als die AIOs. So sind neueste Prozessoren mit neuesten Kühlern. Es hat sich in den letzten Jahren viel getan.
• Wasserkühlung vs. Luftkühlung | Geforce RTX 2080 Ti | Ist eine Wakü sinnvoll?, Deutsch, 02.05.2019, 12 Minuten. Test einer wassergekühlten modernen Grafikkarte. Eher magerer Mehrwert bei der reinen Leistung der wassergekühlten Grafikkarte. Dieses Video zeigt eine typische moderne offene Gaming-PC-Konfiguration. Die verwenden keine Gehäuse mehr. Da liegt alles offen auf dem Tisch - und kühlt natürlich viel besser.
• World Record with i9-9900K at -230 °C - LIQUID HELIUM, Englisch, 19.10.2018, 14 Minuten.
• Why Most Cooler Tests Are Flawed: CPU Cooler Testing Methodology, Englisch, 06.03.2020. Warum es so schwer ist, Kühlergebnisse so genau zu testen und zu vergleichen. Er zählt viele Fehlerquellen auf. Wie ich bereits im Text hingewiesen habe: Jedes kleine (physikalische) Detail kann das (Mess-) Ergebnis erheblich beeinflussen. Fakt ist, dass der Normalanwender zuhause angesichts der vielen sich ständig verändernden Variablen niemals etwas im PC-Bereich wissenschaftlich präzise vergleichen kann.
• Liquid Cooling vs. Air Cooling Benchmark In-Depth (NH-D15, NZXT X62, & More), Englisch, 10.04.2020, Testvergleiche zu Kühltemperaturen. 29 Minuten. Vergleich von AIOs und Luftkühlern unter nach dB normalisierten Lautstärken. Vorsicht dB sind nicht Sone. Aber die Ergebnisse zeigen eine leichte technische Überlegenheit von AIOs, die sich aber im Alltag des Normalnutzers kaum bis nicht spürbar umsetzen lässt.

Allgemeines zur Wasserkühlung:

• Darf es etwas Wasser sein?! - AIO Übersicht, Deutsch, 10.03.2020. 12 Minuten. Er stellt vier AIOs / Kompaktwasserkühlungen von 120 bis 360 mm vor, bespricht Vor- und Nachteile. Vor allem sieht man einmal solche Teile und bekommt einen guten ersten Eindruck.
• Wasserkühlung in Aussicht? - 5 Tipps die jeder kennen sollte., Deutsch, 15.10.2020, 5 Minuten kurz zusammengefasst das Wichtigste.
• Wasserkühlung Teil 1 - Aufbau einer Wakü - Caseking TV, Deutsch, 14.12.2018, 16 Minuten, guter Überblick.
• Wasserkühlung Teil 2 - Planungshilfe Wakü - Caseking TV, Deutsch, 13.03.2019, 16 Minuten, wie plant man einen wassergekühlten PC vor dem Kauf. Ziemlich allgemein. Aber er zeigt deutlich den unerwartet großen Platzbedarf eines Ausgleichgefäßes.
• Wasserkühlung Teil 1 - Radiatoren Übersicht - Caseking TV, Deutsch, 30.12.2014, 11 Minuten, zeigt viele Radiatoren in verschiedener Bauform und Größe / Länge.
• Wasserkühlung Teil 2 - Übersicht Anschlüsse - Caseking TV, Deutsch, 20.01.2014, 12 Minuten.
• Wasserkühlung Teil 3 - Pumpen und Zubehör - Caseking TV, Deutsch, 07.02.2014, 11 Minuten.
• Wasserkühlung Teil 4 - Ausgleichsbehälter - Caseking TV, Deutsch, 08.01.2015, 10 Minuten.
• Wasserkühlung Teil 5 - GPU und Mainboard Kühler - Caseking TV, Deutsch, 04.04.2014.
• Wasserkühlung Teil 6 - CPU Kühler - Caseking TV, Deutsch, 17.04.2014, 9 Minuten.
• Wasserkühlung Teil 7 Aufbau einer Wakü - Caseking TV, Deutsch, 24.10.2014, 8 Minuten.
• Wasserkühlung Teil 8 Wakü oder Lukü? - Caseking TV, Deutsch, 04.03.2016, 11 Minuten.
• D5 oder DDC: Die optimale Pumpe für Custom-Waküs, Deutsch, 20.12.2019, 10 Minuten.
• Ultimativer Wakü Guide Pumpen und Reservoirs, Deutsch, 19.01.2015, 15 Minuten.
• Alles rund um Fittings / Schlauchanschlüsse: Ultimativer Wakü Guide Anschlüsse/Kostenfalle/Größte Gefahr, Deutsch, 14.02.2015, 12 Minuten.
• Was passiert wenn die Wasserkühlung überhitzt mit PETG Tubes, Deutsch, 13.10.2015, Beschreibung eines Schadensfalles mit PETG-Röhren, die sich bei Hitze verformen.
• Ventilator: Push vs. Pull vs. Push-Pull bei der Wasserkühlung, Deutsch, 06.02.2016, 10 Minuten.
• Ventilator: Lüfter Shrouds: Die beste "Investition" bei einer Wasserkühlung!, Deutsch, 23.05.2015, 8 Minuten.
• Wie viel Radiatoren braucht eine Wasserkühlung, Deutsch, 27.01.2016, 9 Minuten.
• WaKü-Guide Teil 1: Welche ist die BESTE Flüssigkeit für deine Wasserkühlung, Deutsch, 01.11.2018, 23 Minuten.
• WaKü-Guide Teil 2: Wie finde ich den BESTEN Radiator für meine Wasserkühlung, Deutsch, 14.01.2020, 22 Minuten.
• WaKü-Guide Teil 3: Soft- und Hardtubes für die Wasserkühlung, Deutsch, 21.01.2020, 20 Minuten. Leider gibt er die Wandstärke falsch an. Sie beträgt nur die Hälfte: 13/10 bedeutet insgesamt 3 mm Unterschied zwischen Innen- und Außendurchmesser des gesamten Schlauches. Das ergibt 1,5 mm Wandstärke.
• WaKü Guide Teil 4: Hardtubes bending Tutorial, Deutsch, 28.01.2020, 24 Minuten.
• WaKü-Guide Teil 5: Teileliste und Preise, Deutsch, 04.02.2020, 8 Minuten.
• Projekt Unvernunft Teil 3: Extrem Teure Hardtubes und eigenen Glasschneider bauen, Deutsch, 10.11.2019. Borosilikatglas-Rohre.
• Wasserkühlungs-Mythos | Wie stark sollte die Pumpe sein?, Deutsch, 30.07.2015, 7 Minuten.
• 120-mm-Lüfter im Caseking-Härtetest - Lüftertest 2019, Deutsch, 14.08.2019, 11 Minuten. Alle Lüfter sind gut, aber auch preiswerte sind oft hochwertig für die Wasserkühlung.
• 3 CPU-Wasserblöcke für Ryzen und AM4 im Test - TechN gegen Watercool und EKWB - Geld kühlt nicht!, Deutsch, 06.10.2020, 14 Minuten. Messergebnis: weniger als 3 Grad Unterschied zwischen dem billigsten und dem teuersten CPU-Kühler-Modell. Und dieses Ergebnis wurde nur bei extremen Rahmenbedingungen (Chiller) erzielt, welche für Normalnutzer unrealistisch sind. Der teuerste CPU-Kühler war übrigens der Schlechteste.

Bauanleitungen und Hilfen für Wasserkühlungen

• Wakü einbauen: Modulare Wasserkühlungen | Wakü-Wissen von PCGH, Deutsch, 07.12.2015, 24 Minuten ausführlich erklärt
• Kein RGB und KOMPLETT GERÄUSCHLOS - Wir bauen den Fritz Meinecke 3950X Workstation/Streaming PC, Deutsch, 05.04.2020, 25 Minuten. Video-Rendern mit kleinerer CPU.
  CPU: AMD Ryzen 9 3950X 3,5 GHz (Matisse) Sockel AM4 - boxed ohne Kühler, 16 Kerne 32 Threads,
  Motherboard: MSI Prestige X570 Creation, AMD X570-Mainboard - Sockel AM4,
  RAM: Corsair Vengeance LPX schwarz, DDR4-3000, CL16 - 64 GB Dual-Kit,
  m2.SSD: Corsair Force Series MP510 NVMe SSD, PCIe 3.0 m.2 Typ 2280 - 1,92 TB,
  CPU-Kühler: aqua computer cuplex kryos NEXT AM4 - Acetal/Nickel,
  PC-Gehäuse: PHANTEKS Eclipse P600S Silent Midi-Tower, geschlossen - schwarz,
  Lüfter: 7 * Arctic P12 PWM PST Lüfter, schwarz - 120mm,
  Radiator: 2 * Magicool G2 Slim Radiator 16 FPI - 360mm,
  Grafikkarte: EVGA GeForce RTX 2080 Ti Black Edition Gaming, 11264 MB GDDR6,
  GPU-Kühler: EK Water Blocks EK-FC RTX 2080 +Ti Classic RGB - Nickel + Acryl, ohne Back-Plate,
  Ausgleichsbehälter: EK Water Blocks EK-XRES 140 Revo D5 PWM - Glas (inkl. Pumpe), EK Water Blocks EK-UNI Pumpenhalterung (120mm Lüfter),
  Dunkle undurchsichtige Schläuche EK Water Blocks EK-Tube ZMT Schlauch 16/10 mm - mattschwarz, 3m,
  Netzteil: Seasonic Prime Fanless 80 PLUS Titanium Netzteil, modular - 600 Watt,
  Alphacool Eiszapfen Adapter 90 Grad G1/4 Zoll AG auf G1/4 Zoll IG - drehbar, schwarz,
  Fittings: EK Water Blocks EK-STC Classic Anschluss gerade G1/4 Zoll AG auf 16/10mm, schwarz,
  Soundkarte: ASUS Xonar Essence STX II Soundkarte, Stereo, PCI-E x1,
  EK Water Blocks EK-Cable PWM Verlängerungskabel gesleevt (30cm), EK Water Blocks EK-Cable Y-Weiche für 3x 4-Pin-PWM-Lüfter - 10 cm,
  2 Liter klare Kühl-Flüssigkeit Corsair XL5. Damals alles zusammen für 4.300 Euro.
• 32 Kerne! Wir bauen eine AMD Workstation für Mois, Deutsch, 18.03.2020, 20 Minuten. Für höchste Videobearbeitung:
  CPU: 32 Kerne, 64 Threads AMD,
  Motherboard: ASUS TRX4.0-Board ROG Zenith II,
  RAM: 128 GB Corsair 3600 MHz RAM,
  m.2-SSD: 4 Corsair 2 GB m.2-SSDs,
  CPU-Kühler: EK Quantum Velocity CPU-Kühler, mit neuer rosafarbenen Thermal Grizzly Leitpaste,
  Titan RTX Grafikkarte - sie bleibt luftgekühlt trotz Video-Schnitt-Anwendung!
  Radiatoren: 2 360 mm Corsair Radiatoren nur für die CPU,
  Corsair QL 120 mm RGB-Lüfter,
  Gehäuse: Lian Li: O11 Dynamic XL (ROG Certified) Midi-Tower,
  HDD: 2 Seagate EXAOS 16 TB HDD Festplatten,
  Ausgleichsbehälter und Pumpe EK-Quantum Kinetic TBE 300 D5 PWM D-RGB - Acetal,
  Netzteil Corsair HX1000 – 80 PLUS PLATINUM,
  EK Torque Anschlüsse, Softtubes Schwarze Schläuche für lange Haltbarkeit bei geringer Wartung,
  2 Liter klare Kühl-Flüssigkeit Corsair XL5.
• So wirst du zum Wakü-Profi! - Die neuen EK-Classic Kits D-RGB, Deutsch, 12.06.2020, 18 Minuten, ein sehr schönes erklärendes Video zum Aufbau einer Kühlanlage mit vorgefertigten Sets.
• Alphacool Wasserkühlung Set / Gut, günstig, erweiterbar und für Anfänger, Deutsch, 28.06.2015, 17 Minuten. Hier wird das kaufbare Set beschrieben, das er später verbaut.
• Alphacool Repack Laing DDC 5,25 Bay Station / Bay Reservoir Review, Deutsch, 30.07.2015, 8 Minuten. In diesem Video geht er auf die Bauteile genauer ein für den späteren Einbau. Er beschreibt ein sogenanntes Bay-Reservoir, das man genau in einen 5 14-Zoll-Laufwerksschacht einbauen kann. Der Vorteil ist, dass man es einfach von außen befüllen kann, ohne den PC zu öffnen. Allerdings benötigt man dazu längere Schläuche, da man das Schubfach nur befüllen kann, wenn man es nach vorne herauszieht.
• Wasserkühlung ohne Gefahr einbauen / Alphacool Set / Fractal Define R5 / Teil 1, Deutsch, Bauanleitung, 03.09.2015, 9 Minuten. Sehr detailliert geht er auf alles Wichtige ein.
• Wasserkühlung ohne Gefahr einbauen / Radiator / AGB / Schläuche / Teil 2, Deutsch, 06.09.2015, 8 Minuten.
• Wasserkühlung ohne Gefahr einbauen / Radiator / AGB / Schläuche / Teil 3, Deutsch, 08.09.2015, 10 Minuten. Test der Wasserkühlung mit allen Vorsichtsmaßnahmen.
• Wasserkühlung ohne Gefahr einbauen / Entleeren des Systems / Teil 4, Deutsch, 20.11.2015, 6 Minuten.
• Entwässerungssystem/Ablasssystem bei einer Wasserkühlung, Deutsch, 19.05.2015, 9 Minuten.
• Wasserkühlung Wartungsintervalle an denen man sich orientieren sollte!, Deutsch, 09.12.201, 11 Minuten.
• WASSERKÜHLUNG selber bauen [Anfänger baut ERSTE Wasserkühlung] 2019 & später!, Deutsch, 15.09.2019, 17 Minuten. Der Film zeigt sehr schön, wie eng es in einem kleineren PC-Gehäuse sein kann und wie umständlich dadurch die Montage werden kann.

Grafikkarten-Umbau für die Wasserkühlung

• Howto: Wakü / Wasserkühlung für PC selbst bauen | Einbau, Tutorial, Tipps, Deutsch, 18.12.2014, 22 Minuten, ausführlich. Er beschreibt den Umbau einer luftgekühlten Grafikkarte zu einer wassergekühlten.
• Grafikkarten Kühler richtig wechseln für eine Wasserkühlung!, Deutsch, 31.10.2015, 8 Minuten. Er baut den Luftkühler einer Grafikkarte ab und ersetzt ihn durch einen Wasserblock.
• Wasserkühlung mit einem Grafikkarten Block erweitern!, Deutsch, 04.12.2015, 10 Minuten. Einbau der oberen Karte in den PC.
• Umbau der GTX TitanXP auf Wakü - Teil 1: Es gibt Probleme | German Timelapse, Deutsch, 01.04.2020, 10 Minuten. Er hat eine Grafikkarte, an der beim Öffnen ein Kabel mit Stecker vorsichtig zu entfernen ist. Bei ihm trat das Problem auf, dass keineswegs immer alles passen muss, auch wenn es auf dem Karton steht.
• Umbau der GTX TitanXP auf Wakü - Teil 2: Auf was war und ist bei einem GPU Kühlblock zu achten?, Deutsch, 22.04.2020, 12 Minuten.

Händler und Hersteller für Wasserkühlungen

Hier einige Händler und Hersteller - ohne jegliche (Be-)Wertung:

• Caseking
• Aquatuning
• Alternate
• Mindfactory
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