Computerhardware: Schalldämmung

Lärm macht krank

Schwerhörigkeit durch Lärm macht 43% aller anerkannten Berufskrankheiten aus, das ist mit Abstand die häufigste Ursache. Siehe Bericht der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin „Sicherheit und Gesundheit bei der Arbeit 2007“ Rauschende Lüfter und klackernde, sirrende Festplatten verringern die Produktivität. Bei häuslichen PC sieht es meist nicht besser aus. Die Augen kann man schließen, die Ohren leider nicht.

Leider gilt für viele PC aus dem Kampfpreis-Segment: Schnell = Laut.

Der flüsterleise PC

Der Gesamtgeräuschpegel eines PC setzt sich aus vielen einzelnen Quellen zusammen. Einzelne Geräuschquellen zu verringern reicht nicht. Sie müssen alle Geräuschquellen im Auge behalten und dann entscheiden, bei welchen Komponenten die Lautstärke verringert werden muss.

Werden Sie sich klar darüber, was Ihre Prioritäten sind. Höchste Leistung oder niedrige Geräuschemissionen. Beides zusammen geht nicht. Hohe Rechen- und Grafikleistung ist mit viel Energieverbrauch verbunden. Jedes Watt, welches vom Netzteil in den PC hinein gepumpt wird, wird in Wärme umgewandelt und muss mit Lüftern heraus befördert werden.

Leise Komponenten verwenden

Leise Lüftermodelle

• Lüfter mit größerem Durchmesser sind durchschnittlich leiser als die mit kleinerem. Ein 12-cm-Lüfter hat die reichlich doppelte Fläche wie ein 8-cm-Lüfter und benötigt deshalb eine wesentlich geringere Drehzahl.
• Eine kleine Nabe vergrößert den Luftdurchsatz.
• Im Windkanal durchgestylte Lüfter und aerodynamisch optimierte Lüfterblätter vermindern das Geräusch der durchströmenden Luft.
• Es gibt Lüfter mit 12 cm Durchmesser, die mit nur 800 oder 500 Umdrehungen pro Minute laufen. Mit dieser Drehzahl sind sie praktisch nicht zu hören, und trotz der geringeren Drehzahl bewegen sie etwa ebenso viel Luft wie ein 8-cm-Lüfter bei 1500 U/min.

Lesen Sie Testberichte in Computerzeitschriften!

Gehäusegröße

In einem großen Gehäuse kann die Luft unbehindert aufsteigen. In Miniaturgehäusen staut sich stellenweise die Wärme, deshalb müssen die Lüfter schneller und damit lauter arbeiten.

Die Gehäuselüfter

Bei größerer Wärmeentwicklung im Gehäuse können Zusatzlüfter sinnvoll sein: Einer an der Rückwand unterhalb vom Netzteil, oder an der Vorderwand auf Höhe der Festplatte. Ersetzen Sie einen eventuell vorhandenen 8-cm-Lüfter durch einen leisen 12-cm-Lüfter. Allerdings nutzt das nur dann etwas, wenn das Gehäuseblech auf der gesamten Fläche genügend große Luftlöcher hat. Wahrscheinlich müssen Sie zusätzliche Löcher in die Rückwand bohren. Um Schäden durch Späne (Kurzschlüsse!) und Vibrationen zu vermeiden, sollten Sie vorher alle Bauteile ausbauen.

Grafikkarte

Hochleistungs-Grafikkarten kommen nicht ohne Kühlung aus. Beachten Sie beim Kauf: Manche Grafikkartenlüfter sind derart laut, dass Sie über die Lautstärke der anderen Komponenten gar nicht erst nachdenken brauchen. Manchmal kann man den Lüfter der Grafikkarte gegen einen leiseren austauschen, dabei verliert man allerdings die Garantie. Wenn Sie am PC bestimmt nicht spielen werden, sollten Sie nach einer Grafikkarte mit passiver Kühlung (ohne Lüfter) suchen. Wenn Sie die Kühlrippen sicherheitshalber mit einem leisen, langsam laufenden Lüfter anblasen, hält die Grafikkarte auch mal ein Spiel aus, ohne zu überhitzen.

Der Prozessor

Neuere Prozessorgenerationen brauchen durchschnittlich weniger Energie als ältere, um eine gleiche Rechenleistung zu erzielen.

Der Prozessorkühler

Wenn Sie eine CPU mit einer Verlustleistung unter 80 Watt haben, kaufen Sie einen Hochleistungskühler mit Heatpipe, der für CPUs mit 140 Watt Verlustleistung konzipiert ist. Die Kühlwirkung reicht vermutlich aus, wenn Sie den kräftigen, lauten Lüfter durch einen großen, langsameren Lüfter ersetzen. Sie sollten aber sicherheitshalber die CPU-Temperatur kontrollieren.

RAM

DDR-3 RAM sind stromsparender als DDR-2, weil sie mit niedrigerer Spannung arbeiten.

Die Festplatte

Festplatten mit 5400 U/min haben gegenüber solchen mit 7200 U/min zwei Vorteile:

• Sie sind deutlich leiser
• 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 mehr Cache-Speicher spendiert und mehr Magnetscheiben im Gehäuse übereinander stapelt. Sechs Köpfe wie in der Samsung Eco Green können trotz geringerer Drehzahl mehr Daten pro Sekunde lesen als die üblichen Platten mit zwei oder vier Köpfen. Lesen Sie Testberichte in Computerzeitschriften!

Die radikale Lösung: Kaufen Sie eine SSD-Festplatte und lagen Sie die großen, selten benutzten Dateien auf eine externe Festplatte aus. 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 ist die Anschaffung einer ständig eingeschalteten schnellen Home-Server-Festplatte, die über Netzwerk angeschlossen wird und an einem Ort abgestellt werden kann, wo das geringe Betriebsgeräusch nicht stört.

Das Netzteil

Gute Netzteile haben einen Wirkungsgrad von 85% oder etwas besser, besonders verschwenderische Modelle kommen auf einen Wirkungsgrad von nur 50%. Zu beachten ist hierbei, dass der angegebene Watt-Wert nur die maximale Leistungsfähigkeit des Netzteils angibt, der die tatsächliche Leistungsaufnahme ist das, was der Computer tatsächlich gerade braucht. Ein Netzteil erreicht seinen optimalen Wirkungsgrad üblicherweise zwischen 20% bis 80% seiner Maximalleistung. 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 ist, gibt der Hersteller den Schallpegel in Dezibel an. Spitzennetzteile erreichen 20 dB. Werte unter 25 dB sind gut. Zum Vergleich: 20 bis 30 dB sind die Lautstärke in einem sehr leisen Zimmer. 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!

Das optische Laufwerk

Wenn keine Scheibe drin liegt, macht es 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.

Nachträgliche Maßnahmen

Sie haben die Komponenten ausgewählt. Was können Sie jetzt noch tun?

Gehäuse

Wenn Sie den PC 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 kaum durch das Bekleben. Auch den Boden kann man bekleben. Der Schall wird dadurch nicht mehrmals im Gehäuse hin und her reflektiert.

Lüfterdrehzahl herunterregeln

Mit einem Adapter oder ein wenig Löten kann man einen Lüfter zwischen der 5 Volt und 12 Volt Leitung betreiben. Er bekommt dann 7 Volt und läuft sehr leise, die Kühlleistung verschlechtert sich allerdings stark. Prüfen Sie unbedingt, ob der Lüfter mit der verringerten Spannung zuverlässig anläuft!

Festplatten und Laufwerke elastisch lagern

Es gibt zahlreiche Vibrationsdämmer für Festplatten. Die Platte wird 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. Vorsicht mit Eigenbauten: Die Festplatte darf im Betrieb nicht ins Schwingen geraten, sonst leidet die Lebensdauer.

Aufstellort ändern

Je weiter der PC von Ihren Ohren entfernt ist, desto weniger ist er zu hören. Vielleicht können Sie einen Platz finden, wo er nicht mehr zu sehen ist, dann kommt der Schall nur noch als Reflexion zu Ihnen. Den PC in einen Schrank oder ein anderes geschlossenes Behältnis zu stellen will wohl bedacht sein: es könnte zu einem Wärmestau kommen.

Dämpfen Sie die Geräuschübertragung auf den Fußboden. Kaufen Sie eine Geräuschdämpfungsmatte für Waschmaschinen und schneiden Sie einen oder zwei Streifen davon ab.

Wasserkühlung

Wasser hat eine wesentlich größere Wärmekapazität als Luft und kann viel mehr Wärme abtransportieren. Die Kühlkörper von CPU und Grafikkarte haben keine Kühlrippen, sondern zwei Schlauchanschlüsse. Nur wenige Grafikkarten sind für Wasserkühlung geeignet. Ein Kühler für AMD-CPUs sollte auf beiden Seiten an allen drei Befestigungsnasen verankert werden, damit er nicht abreißt, denn der Kühler ist schwer. An der Seite oder über dem PC muss ein Wärmeaustauscher angebaut werden, ähnlich wie der hinter dem Kühlschrank. 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. Sie werden das Gehäuse bohren müssen, also vorher alle Bauteile ausbauen. Es gibt auch Pumpen, die in den CPU-Kühlkürper integriert sind.

Die Befestigung der Schläuche sollte mit extremer Sorgfalt erfolgen. Am besten sind Schlauchanschlüsse, welche den Schlauch mit einer Überwurfmutter fixieren. Bei einfacheren Ausführungen müssen Sie die Schläuche mit Kabelbindern befestigen. Verwenden Sie destilliertes Wasser. Bedenken Sie: Wasser im PC verwandelt ihn in Schrott! Lassen Sie deshalb die Wasserkühlung einige Stunden Probe laufen, bevor Sie den PC einschalten.

Vollständig geräuschlose Rechner

Es gelingt mittlerweile Rechner zu konstruieren die vollständig auf bewegliche Teile verzichten und deren Geräuschemissionen daher die Hörschwelle um viele Größenordnungen unterschreiten. Zur Zeit sind die Rechenleistungen dieser Geräte eher begrenzt. Ein Beisiel ist der FitPC2i der israelischen Firma Compulab, welcher mit den Betriebssystemen Linux oder Windows 7 erhältlich ist. Mittlerweile wurden jedoch auch Doppelkern-Modelle mit 3D beschleunigen NVidia Grafikkarten auf Basis von Ubuntu an Entwickler ausgeliefert.