Computerhardware: Leise Komponenten

Leise Komponenten verwenden

Wenn Sie den Lüfterlärm erfolgreich gedrosselt haben, werden Sie vielleicht feststellen, dass auch Grafikkarte, Festplatte, DVD-Laufwerk und Netzteil Geräusche machen.

Grafikkarte

Grafikkarten gibt es im Leistungsbereich von 10 bis 375 Watt, wobei ein PC auch mit zwei Grafikkarten bestückt werden kann. Bei so viel abzuführender Leistung ist es nicht verwunderlich, dass viele Grafikkarten zu den großen Krachmachern gehören. Doch auch unter den leistungsstarken Grafikkarten gibt es einige wenige Modelle, die passiv oder mit einem leisen Lüfter gekühlt werden.

Der Strombedarf hängt von der Betriebsart ab: Im wesentlichen sind es Actionspiele und vergleichbare Anwendungen, welche die hohe Leistung abfordern können. Officeanwendungen, Surfen, E-Mail und viele andere Anwendungen lassen die Grafikkarte kalt, so gering ist deren Strombedarf.

Mit einer Software kann man die Lüfterdrehzahl herunterregeln, während die Grafikkarte im 2D-Betrieb läuft: Mit dem „AtiTool“ für ATI-Grafikkarten ab Radeon 9000 und mit „Coolbits 2“ für NVIDIA-Grafikkarten.

Die Kühlung muss ausreichend für die Höchstleistung sein. Informieren Sie sich vor dem Kauf, wie laut die Grafikkarte ist. Manchmal kann man den Lüfter der Grafikkarte gegen einen leiseren austauschen, dabei verliert man allerdings die Garantie. Wenn Sie am PC bestimmt keine 3D-Spiele spielen werden, sollten Sie nach einer einfacheren Grafikkarte mit passiver Kühlung (ohne Lüfter) suchen. Wenn Sie die Kühlrippen vorsichtshalber mit einem leisen, sehr langsam laufenden Lüfter anblasen, hält die Grafikkarte auch mal ein längeres Spiel aus, ohne zu überhitzen.

Es gibt auch Grafikkarten mit „semipassiver“ Kühlung: Der Lüfter wird nur dann eingeschaltet, wenn die Temperatur zu hoch wird. Man sollte darauf achten, dass die Drehzahl des Lüfters, während er eingeschaltet ist, temperaturabhängig geregelt ist. Sonst schaltet der Lüfter vielleicht im Abstand von einigen Dutzend Sekunden ständig ein und aus − so ein schnell wechselndes Geräusch kann auf de Nerven gehen.

Der Prozessor und der Prozessorkühler

Neuere Prozessorgenerationen brauchen durchschnittlich weniger Energie als ältere, um die gleiche Rechenleistung zu erzielen. Doch auch innerhalb einer Serie gibt es Unterschiede. Die sparsamsten CPUs von Intel bekommen ein „S“ an die Typbezeichnung angehängt und werden etwas teurer verkauft. AMD bezeichnet die Sparmodelle mit „EE“ (Energie-Effizient) und verkauft sie freundlicherweise zum gleichen Preis wie die „normalen“ CPUs.

Wenn Sie eine CPU mit einer Verlustleistung unter 80 Watt haben, sollten Sie einen Hochleistungskühler mit Heatpipe kaufen, der für CPUs mit 140 Watt Verlustleistung oder mehr konzipiert ist. Ersetzen Sie nun den kräftigen, lauten Lüfter des CPU-Kühlers durch einen großen, langsameren Lüfter. Vermutlich reicht die Kühlwirkung aus. Sie sollten aber sicherheitshalber die Temperatur der CPU kontrollieren.

Die Festplatte

Festplatten mit 5400 U/min haben gegenüber solchen mit 7200 U/min zwei Vorteile: Sie sind deutlich leiser und sie erzeugen weniger Wärme. Allerdings sind sie meist auch langsamer. Aber es gibt Ausnahmen. Die Auswirkung der kleineren Drehzahl auf die Datenübertragungsrate kann der Hersteller kompensieren, indem er der Festplatte zusätzlichen Cache-Speicher spendiert und mehr Magnetscheiben im Gehäuse übereinander stapelt. Eine Festplatte mit sechs Köpfen kann trotz geringerer Drehzahl mehr Daten pro Umdrehung lesen als eine der üblichen Platten mit zwei Köpfen. Richten Sie sich nicht nach Vorurteilen, sondern lesen Sie Testberichte!

Eine „grüne“ Festplatte braucht weniger Energie. Die Platte wird weniger warm, was gut ist für die Lebensdauer. Das Netzteil muss weniger Energie liefern und wird ebenfalls weniger warm. Die Gehäuselüfter, falls sie temperaturgeregelt sind, können die Drehzahl verringern und werden leiser. Die radikale Lösung: Kaufen Sie eine SSD-Festplatte. 120 GB kosteten im März 2016 etwa 60 €, 250 GB etwa 100 € (der Preis ist etwa proportional zur Größe). Wenn die Daten nicht auf die SSD passen, können Sie die großen, selten benutzten Dateien auf eine externe, „grüne“ Magnetfestplatte auslagern. Schalten sie die externe Festplatte nur bei Bedarf ein. Vorsicht! Irgendwann werden Sie unaufmerksam sein und die externe Festplatte ausschalten, ohne sie vorher abzumelden. Das kann zu Datenverlust führen. Deshalb sollten Sie großes Augenmerk auf eine zuverlässige Datensicherung legen, die vielleicht auf eine zweite externe Festplatte erfolgen kann.

Noch besser unter Lärm-Gesichtspunkten ist die Anschaffung einer ständig eingeschalteten Home-Server-Festplatte (ein NAS-System), die über das Netzwerk angeschlossen wird und an einem Ort abgestellt werden kann, wo das geringe Betriebsgeräusch nicht stört. Dort können Sie die Daten unterbringen, die nicht auf die SSD passen. Nun können Sie von jedem Computer im Heimnetz auf diese Daten zugreifen, was ein Vorteil sein kann. Wenn Sie das nicht wollen: Bei vielen NAS-Systemen können Sie Zugriffsrechte vergeben.

Das optische Laufwerk

So lange keine Scheibe eingelegt ist, macht das Laufwerk kein Geräusch. Wenn Sie ständig eine Scheibe eingelegt haben, z. B. eine Telefonauskunft-CD, müssen Sie auf die Geräuschentwicklung achten. Wenn Sie einen Film von DVD ansehen wollen, übertrifft dessen Lautstärke vermutlich die Geräuschentwicklung der meisten Laufwerke deutlich.

Das Netzteil

Gute Netzteile haben einen Wirkungsgrad von 85 % oder besser. Das bedeutet umgekehrt, dass bis zu 15 % der Nennleistung verpuffen. Ein 800-Watt-Netzteil mit 85 % Wirkungsgrad wandelt 120 Watt Energie für den Eigenbedarf in Wärme um. Ein 400-Watt-Netzteil, welches für die meisten Computer ausreicht, verschwendet nur 60 Watt bei voller Auslastung. Stellen Sie sich eine 60 Watt Glühlampe vor − deren Hitze plus die warme Luft aus dem Gehäuse muss vom Netzteillüfter aus dem Gehäuse herausbefördert werden.

Für einen Allround-PC ist ein Netzteil mit 300 W völlig ausreichend. Sowohl mein eigener PC als auch mein Mac kommen mit durchschnittlich 65 W aus. Also das Netzteil nicht zu reichlich dimensionieren und vor allem auf den Wirkungsgrad im geplanten Lastbereich achten!

Glauben Sie keiner Reklame, in der ein Netzteil als leise angepriesen wird. Es scheint Mode geworden zu sein, fast jedes Netzteil als leise zu bezeichnen. „Leise“ ist kein präziser Begriff. Wenn es wirklich leise wäre, würde der Hersteller den Schallpegel in Dezibel angeben. Werte unter 25 dB sind gut. Spitzennetzteile erreichen Werte zwischen 15 und 20 dB. Zum Vergleich: Die Geräusche in einem sehr leisen Zimmer entsprechen 20 bis 30 dB. In letzter Zeit werden Angaben zur Lautstärke zunehmend in Sone gemacht. Sie werden nicht umhinkommen, Testberichte in Computerzeitschriften zu lesen.

Wenn es um das letzte Quentchen Lautstärke geht: Prüfen Sie, ob der Lüfter des Netzteils durch einen leiseren ersetzt werden kann. Lassen Sie diesen Umbau unbedingt von einem Fachmann durchführen! Mein Netzteillüfter ist regelbar: Ich habe die Drehzahl so weit reduziert, dass bei Maximallast im Sommer die Kühlung noch ausreichend ist.

Lüfterlose, „passive“ Netzteile konnten sich bisher nicht durchsetzen. Sie sind vergleichsweise teuer, und die Ausfallrate ist höher als bei einem „normalen“ Netzteil. Außerdem verschlechtert sich die Kühlung des Computers, denn ein „normales“ Netzteil saugt die Innenluft des PCs an und bläst sie nach außen. Wenn dieser Luftstrom wegfällt, müssen Sie unbedingt einen Gehäuselüfter einbauen, damit sich die Wärme im PC nicht aufstaut. Der Lüfter im Netzteil ist weggefallen, dafür hören Sie nun das Lüftergeräusch des Zusatzlüfters. Wo ist hier ein Vorteil?

Neuerdings gibt es Netzteile mit „semi-passiver“ Kühlung. Diese haben einen großen Kühlkörper, der für mittlere Last ausreicht. Bei hoher Belastung schaltet sich ein temperaturgeregelter Lüfter zu. Ihr moderater Preis könnte in Zukunft für ihre weite Verbreitung sorgen.

Entkoppeln Sie das Netzteil vom PC-Gehäuse, indem Sie die Blechschrauben über Gummi- oder Korkringe und Unterlegscheiben beidseitig des PC-Gehäuses montieren. Bekleben Sie die Außenwände des Netzteils mit resonanzdämmendem, schwer entflammbarem Material wie beispielsweise Teerpappe oder Kork.

Gehäuse

In einem großen Gehäuse kann die Luft ungehindert aufsteigen. Ein eventueller Wärmestau im oberen Bereich ist von der Elektronik weit genug entfernt. In Miniaturgehäusen staut sich stellenweise die Wärme, deshalb müssen die Lüfter schneller und damit lauter arbeiten.

Auch das Material des Gehäuses ist von Bedeutung. Dickes Blech neigt weniger zu Vibrationen als dünnes, und schwerer Stahl vibriert weniger als Aluminium.

Wenn Sie das Gehäuse von innen mit schallschluckenden Materialien bekleben, fällt das Gehäuseblech als „Wärmeabstrahler“ weg. Die Verschlechterung der Kühlung müssen Sie möglicherweise mit einem zusätzlichem Lüfter ausgleichen, was den Geräuschpegel erhöht. Ein Teufelskreis! Es ist ein brauchbarer Kompromiss, nur das eine Seitenblech zu bekleben, das der Hauptplatine gegenüberliegt. Dieses Blech wird im Betrieb am wenigsten erwärmt, die Kühlung verschlechtert sich durch das Bekleben kaum.

Das Seitenblech unter der Hauptplatine kann an den freiliegenden Stellen beklebt werden, wobei die Fläche unmittelbar unter der Hauptplatine frei bleiben sollte, damit die Hauptplatine Wärme abstrahlen kann. Dort entsteht ohnehin kein Schall. Auch den Boden des Gehäuses kann man bekleben. Der Schall wird dadurch nicht mehrmals im Gehäuse hin und her reflektiert.

Schalldämpfendes Material

Im Fachhandel wird „Teerpappe“ angeboten. Ein Set mit mehreren Platten kostet 30 € und mehr. Dünne Korkplatten aus dem Baumarkt sind deutlich preiswerter. Achten Sie darauf, rund um Lüftungsschlitze und Luftöffnungen ausreichend Platz frei zu lassen. Und überlegen bzw. testen Sie, einen wie großen Teil der Fläche von Netzteil und Gehäuse Sie bekleben können. Reichen die Luftströmungen im Gehäuse aus, um auf die Wärmeableitung über das Gehäuse verzichten zu können?

Festplatten elastisch lagern

Eine Magnet-Festplatte erzeugt zwei Arten von Geräuschen: das gleichmäßige Geräusch der Rotation und das unregelmäßige Geräusch der Kopfbewegungen. Die Geschwindigkeit der Positionierung kann durch das „Automatic Acoustik Management“ verändert werden. Wenn die Magnetköpfe sanfter beschleunigen und sanfter bremsen, vermindern sich Lärm und Stromverbrauch, die Lesegeschwindigkeit aber auch. Der durch die Drehbewegung verursachte Lärm lässt sich mit AAM allerdings nicht beeinflussen. Eine Verringerung der Drehzahl zwecks Geräuschminderung ist nicht möglich, denn das würde die Signalstärke im Lesekopf verringern. Außerdem würden die Köpfe niedriger schweben und schließlich aufsetzen.

Es gibt zahlreiche Vibrationsdämmer für Festplatten. Die Platte wird meist an Gummiblöcken befestigt, damit der Schall nicht auf das Gehäuse übertragen wird. Weil dabei die Wärmeableitung auf das Gehäuse unterbleibt, sollte die Festplatte eine „grüne“ sein oder anderweitig gekühlt werden.

Kommen Sie nicht auf die Idee, eine Eigenbau-Aufhängung mit ein paar Gummibändern zu improvisieren! Die Eigenschwingungsfrequenz der Aufhängung muss sich von der Bewegungsfrequenz der Magnetköpfe unterscheiden, sonst gerät die Festplatte durch die Bewegungen der Magnetköpfe ins Schwingen. Das könnte die Lebensdauer und die Zugriffszeiten dramatisch reduzieren. Wenn der Magnetkopf die Spur nicht auf Anhieb trifft, weil die Platte wegschwingt, muss die Kopfsteuerung nachregeln, was zu längeren Zugriffszeiten und stark erhöhtem Lagerverschleiß führt.

Aufstellort ändern

Je weiter der PC von Ihren Ohren entfernt ist, desto weniger ist er zu hören. Für alle Arten von Computerkabeln gibt es Verlängerungen. Vielleicht können Sie einen Platz finden, wo der PC nicht mehr zu sehen ist, dann kommt der Schall nur noch als Reflexion zu Ihnen. Den PC in einen Schrank oder in ein anderes geschlossenes Behältnis zu stellen, will wohl bedacht sein: es könnte zu einem Wärmestau kommen. Stellen Sie doch den PC in den Nebenraum, bohren Sie für die Kabel ein Loch in die Wand und schließen Sie die gesamte Peripherie über Verlängerungskabel an! Einschalten können Sie den PC über die Tastatur, wenn Sie das im BIOS entsprechend einstellen.

Dämpfen Sie die Geräuschübertragung auf den Fußboden. Verpassen Sie dem PC-Gehäuse Gummifüße. Ein Teppichstreifen dämpft sowohl die Vibration als auch den Schall. Kaufen Sie eine Geräuschdämpfungsmatte für Waschmaschinen im Baumarkt. Schneiden Sie die Matte in Streifen und stapeln Sie die Streifen unter dem PC. Nebeneffekt: Wenn der PC höher steht, verstaubt er weniger.

Wasserkühlung

Wenn Sie einen Power-PC mit High-End-Grafikkarte haben, müssen Sie nicht auf einen leisen PC verzichten. Wasser hat eine wesentlich größere Wärmekapazität als Luft und kann viel mehr Wärme abtransportieren. Ein Wasserkühlungs-Komplettkit gibt es ab 150 € zu kaufen.

Wasserkühlung für Grafikkarte, Chipsatz und CPU

Die Wasserkühler von CPU und Grafikkarte haben keine Kühlrippen, sondern Schlauchanschlüsse. Es gibt aber nur wenige Grafikkarten, die für Wasserkühlung geeignet sind. Bei den CPU-Kühlern ist die Auswahl größer. An der Seite oder über dem PC muss ein Wärmeaustauscher angebaut werden, ähnlich wie der hinter dem Kühlschrank. Es gibt spezielle Gehäuse, die für Wasserkühlung vorbereitet sind. Dort wird der Wärmeaustauscher beispielsweise unauffällig hinter der Frontblende angebracht.

Am höchsten Punkt des Kreislaufs wird ein Ausgleichsbehälter benötigt, weil sich Wasser bei Erwärmung ausdehnt. Eine Umwälzpumpe wird am besten auf dem Boden des Computers befestigt, möglichst auf einer vibrationsdämmenden Unterlage. Es gibt auch Pumpen, die in den CPU-Kühlkörper integriert sind.

Die Schläuche sollten mit extremer Sorgfalt befestigt werden. Am besten sind Schlauchanschlüsse, welche den Schlauch mit einer Überwurfmutter fixieren. Bei einfacheren Ausführungen werden die Schläuche mit Kabelbindern befestigt. Arbeiten Sie sehr sorgfältig! Bedenken Sie: Wasser im PC verwandelt ihn in Schrott! Lassen Sie die Wasserkühlung einige Stunden Probe laufen, bevor Sie den PC einschalten. Verwenden Sie destilliertes Wasser.

Der geräuschlose PC

Ein PC mit SSD-Festplatte und ausnahmslos passiv gekühlten Komponenten ist völlig lautlos. Solche PCs werden inzwischen produziert. Allerdings ist das nur bei relativ leistungsschwachen PCs möglich.

Sie brauchen einen leistungsfähigen PC, und „beinahe unhörbar“ reicht aus?

• Die Festplatte sollte eine SSD sein.
• Kühlen Sie die CPU mit einem lüfterlosen Kühler.
• Bauen Sie ein bis zwei leise, langsamlaufende, temperaturgeregelte Lüfter wie in Abb. 2.1 in die Rückwand des PC. Möglicherweise ist es sinnvoll, zu kleine Luftlöcher an Rückwand und Vorderwand aufzubohren, damit der Luftstrom möglichst wenig behindert wird.
• Kaufen Sie ein leises, nicht überdimensioniertes Netzteil. Der Lüfter im Netzteil sollte temperaturgeregelt sein. Möglicherweise können Sie den Geräuschpegel noch weiter verringern, wenn ein Fachmann den Lüfter im Netzteil durch einen leisen, temperaturgeregelten Lüfter austauscht.

Die richtige Balance finden

Behalten Sie bei Ihren Geräuschdämmungsmaßnahmen stets im Hinterkopf, dass eine Temperaturerhöhung um zehn Grad die Lebensdauer der meisten Computerkomponenten halbiert.