· Hinweise und Tipps zum Aufbau eines leisen PC-Systems ·

Der beste Ansatz ist, den Lärm erst gar nicht entstehen zu lassen. Welche Möglichkeiten sich hier bieten finden Sie unter Geräuschvermeidung:

Dateiinterne Links

Lüfter

Leise Lüfter
Forcierte Kühlung
Temperaturregelung

Netzteil
CPU
CPU-Kühler
CD-ROM-Laufwerke
Festplatten

Tabellen:

Wärmeleitfähigkeit und Dichte von Metallen und Halbleitern
Wärmeleitfähigkeit von Wärmeleit-Pasten und Pads

Geräuschvermeidung

Lüfter:

Leise Lüfter:

Mit einer Mischung aus Axial- und Radial-Lüftergeometrie beeindrucken die "Aeroquirls" von Verax nicht nur in ihrer Optik. Die Neukonstruktion erzeugt einen sehr geringen Geräuschpegel. Laut Hersteller ergaben Messungen an einem PC mit ungeregelten Verax-Lüftern eine Geräuschreduzierung um 12 dB(A), was einen beachtlichen Wert darstellt. Allerdings sollten Sie kein Billigprodukt erwarten.

Lüfter von Verax

Forcierte Kühlung:

Zur Kühlung von CPUs sind der Luftdurchsatz und damit der Volumenstrom und die Strömungsgeschwindigkeit der Luft oft weit überdimensioniert. Das sorgt zwar garantiert für eine maximale Kühlleistung (Wärmeabfuhr), aber mit zum Teil erheblichem Lärm. Dabei reicht eine Lüfterdrehzahl, die eine Strömungsgeschwindigkeit von 5 m/s erreicht, vollkommen aus. Wie das folgende Bild zeigt, bringen höhere Strömungsgeschwindigkeiten keinen weiteren Gewinn an Kühlleistung.

Relativer Wärmewiderstand beliebiger Kühlkörper bei verstärkter Kühlung
R_thKf = Wärmewiderstand bei forcierter Kühlung
R_thK = Wärmewiderstand bei Konvektionskühlung
v = Strömungsgeschwindigkeit der Luft
Quelle: Fischerelektronik

Eine Temperaturregelung, wie im folgenden Text beschrieben, reduziert die Geräuschemission ohne Verlust der maximalen Kühlleistung.

Temperaturregelung:

Eine Temperaturregelung läßt sich bei jedem CPU-Kühlkörper mit Lüfter anwenden. Was in Netzteilen normalerweise zum Einsatz kommt, wird bei der CPU-Kühlung oft vernachlässigt. Obwohl sich der CPU-Kühler im PC-Gehäuse befindet, verursachen gerade die dort verwendeten Lüfter durch ihre hohe Drehzahl einen beachtlichen Lärm . Eine Temperaturregelung ist somit eine einfache Möglichkeit die Geräuschemission ohne Verlust der maximalen Kühlleistung zu reduzieren.

Eine Temperaturregelung in Hybrid-/SMD-Technik

Eine Nachrüstung ist dennoch nicht ohne Aufwand und Risiko. Der Temperatursensor selbst und seine Meßstelle, wie auch dessen Montage müssen sorgfälltig aufeienander abgestimmt sein. Auch bei einem Ausfall der Regelelektronik oder des Lüfters überhitzt die CPU im allgemeinen in wenigen Minuten. Damit solche Ausfälle den Prozessor vor Überhitzung schützen, werden Lüfter eingesetzt, die ein sogenanntes Tachosignal abgeben. Dieses Signal kann von dem Motherboard überwacht werden. Bei einem zu langsam drehenden oder gar stillstehenden Lüfter sollten daher entsprechende Maßnahmen, z. B. ein kontrolliertes Herunterfahren des PCs, eingeleitet werden.

Netzteil:

Bei heutigen PC-Netzteilen werden normalerweise temperaturgeregelte Lüfter eingesetzt, aber dennoch sind Unterschiede deutlich und Optimierungen leicht möglich. Ein überdimensioniertes Netzteil erzeugt nicht grundsätzlich mehr Verlustleistung, aber diese sind mit stärkeren (und lauteren) Lüftern ausgerüstet. Es belastet also nicht nur den Geldbeutel beim Kauf, sondern auch die Umgebung im Betrieb durch eine stärkere Belüftung und höhere Geräuschemission (Lärm).

Lüftergitter erlauben nicht nur einen klaren Einblick, sie bieten auch den geringsten Luftwiderstand. Durch den runden Drahtquerschnitt bilden sich kaum Verwirbelungen und sind daher besonders leise.

Tipp:

Zum letzten Punkt sei noch folgendes angemerkt: Netzteile mit einer passiven Leistungsfaktor-Korrektur, die also mit einer PFC-Drossel ausgestattet sind, weisen prinzipbedingt einen besseren Wirkungsgrad und eine höhere Lebensdauer auf. Allerdings geben die PFC-Drosseln oft ein leistungsabhängiges Brummen über das Netzteil- und das PC-Gehäuse wieder. Um Platz für die große Drossel zu schaffen, werden vielfach die Kühlkörper in den Netzteilen ausgesägt. Die oft ungünstige Platzierung im unmittelbaren Ansaugbereich des Lüfters erhöht den Geräuschpegel merklich, da hier die Ansaugluft stark umgelenkt und beschleunigt wird. Dies führt zu einer deutlich lauteren Ansaugströmung. Gleichzeitig bringt dies noch den zweiten Nachteil mit sich den Volumenstrom der Luft herabzusetzen. Die folglich schlechtere Wärmeabfuhr muß durch einen schneller drehenden und damit lauteren Lüfter kompensiert werden.

So sollte es aussehen: Große Zu- und Abluftöffnungen	So nicht: Wenig kleine Lüftungsschlitze

Netzteile sollten mit einem großen Lüftungsquerschnitt ausgerüstet sein

Mehr über die Steckverbindungen und die ATX-Spezifikation erfahren Sie unter der Seite PC-Netzteile.

CPU:

Prozessoren wie z. B. der Athlon von AMD oder Pentium 4 von Intel haben eine Verlustleistung von über 60 Watt und produzieren damit eine Menge an Abwärme. Bei den Billigsystemen werden Prozessoren vor allem als "neu" und mit vielen Megahertz (MHz) angepriesen.

Welche Zugmaschine hätten Sie denn gerne?

	oder

Auch ein Traktor kann 150 PS haben, aber trotzdem kommt er nur mit 30 km/h von der Stelle. Nicht besonders intelligent gerade solche Systeme zur Fortbewegung einzusetzen, zumal eine solche Zugmaschine nicht unter 75.000,-- Euro zu haben sein dürfte.

Eine kleinere CPU spart Kosten und reduziert die Abwärme und damit Lärm. Falls später mehr Rechnerleistung benötigt wird, können Sie die CPU durch eine schnellere ersetzen. Bis dahin sind die Preise für einen doppelt so schnellen Prozessor wesentlich gefallen.

Tipp:

CPU-Kühler:

Entsprechend wirkungsvoll sind größere Kühlkörper mit langsamlaufenderen größeren Lüftern. Eine wesentliche Lärmreduzierung konnte, wie im folgenden Bild zu sehen, mit einem speziell angefertigten Kühlkörper, einem 80 mm Lüfter und einem vibrationsentkoppelndem Gummirahmen erreicht werden. Hierbei wurde auch gleichzeitig der Chipsatz-Kühler mit Lüfter eingespart.

ASUS A7V133 mit CPU-Lüfter 80 × 80 mm² auf einem vibrationsentkoppelnden Gummirahmen

Das Material des Kühlkörpers entscheidet wie gut die Wärme vom Prozessor weggeleitet wird. Der Vergleich von guter und schlechter Wärmeleitung wird im folgenden Bild deutlich.

Links die schlechtere und rechts die bessere Wärmeleitung führen zu unterschiedlichen Temperaturprofilen

Kupfer hat mit 384 W/mK eine fast doppelt so hohe spezifische Wärmeleitfähigkeit wie Aluminium. In der folgende Tabelle zeigt der Vergleich der aufgeführten Materialien, daß lediglich Silber noch besser ist.

Leider ist auch die Dichte von Kupfer höher, so dass ein Kühlkörper aus Kupfer zwar mit einem besseren (kleineren) Wärmewiderstand aufwarten kann, aber auch mit höherer Masse. Das kann den Transport des PCs mit einem montierten schweren CPU-Kühler zu einer teuren Angelegenheit werden lassen.

Schwere Lüfter mit einer Halterung an nur einer Sockelnase pro Seite führen vor allem beim Transport zu irreparablen Schäden

Wahrscheinlich wäre dieser Schaden bei Verwendung eines Kühlers mit 3-fach-Clip vermieden worden. Diese werden an jeweils 2 oder 3 Sockelnasen befestigt und reduzieren die an ihnen angreifenden Kräfte wesentlich. Ein solcher Clip befindet sich z. B. am "Freezer II" von Neolec:

CPU-Lüfter sollten mehrere Haltenasen des Sockels zur Befestigung nutzen

Bei einer guten Kühlung muß auch der thermische Übergang von CPU zum Kühlkörper optimal sein. Das setzt eine plane Kühlkörperfäche voraus. Hier können Unebenheiten der Kühlkörper-Bodenplatte, wie im folgenden Bild dargestellt, zur Überhitzung der CPU führen.

Kühlkörper mit nichtplaner Bodenplatte führen auf jeden Fall zu einer schlechten Wärmeabfuhr

Einen optimalen thermischen Kontakt zwischen CPU und Kühlkörper wird mit Wärmeleit-Pasten oder -Pads hergestellt. Die Unterschiede zeigen sich im Vergleich der folgenden Tabelle.

Festplatten:

Wie schnell ein PC rechnet hängt nicht von der Festplatte ab. Ob der PC zwei Sekunden länger braucht beim Starten oder Herunterfahren des Betriebssystems wird ein Anwender kaum wahrnehmen. Wenn allerdings die Festplatte bei ihrer Arbeit durch eine Drehzahl von 7200 /min oder mehr laute "Pfeifgeräusche" abgibt vergeht einem schnell der Spaß an der Arbeit. Verwenden Sie Festplatten mit Drehzahlen von 5400 /min. Diese erzeugen grundsätzich weniger Lärm als schneller drehende.

Hinzu kommt bei schnell drehenden Festplatten ein Festplattenlüfter, der notwendig wird, um die Festplatte vor Überhitzung zu schützen. Auch dieser Zusatzaufwand entfällt normalerweise bei bei Festplatten mit 5400 /min aufgrund ihrer geringeren Verlustleistung. Das wirkt sich natürlich wiederum positiv auf das Netzteil aus.

Tipp:

CD-ROM-Laufwerke:

Die mittlere Rate für den Datendurchsatz wächst mit der Drehzahl der CD-ROM und damit leider auch das Betriebsgeräusch. Dieses erinnert eher an einen Staubsauger und ist entsprechend laut. Doch es gibt Möglichkeiten den Lärm zu bändigen.

Tipp:

Weitere Links zum Thema:

Leisere PC-Systeme durch Schalldämmung
Fan-Manager regeln Lüfter per Software.

Leise Rechner (PCs) kaufen:

Schauen Sie mal auf unser Angebot leise PC-Komplettsysteme.

Quellen:

Letzte Änderung: 11.01.2003

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