Die richtige Erwartungshaltung an die (custom) Wasserkühlung und ein halbes Tutorial

  • Oft wird die Wasserkühlung als absolute Wunderwaffe gegen Temperatur und Laustärke mit überragender Optik bezeichnet. Entsprechend groß sind oftmals die Erwartungen und ebenso groß die Ernüchterung, wenn es dann doch nicht so toll ist. Um das zu vermeiden, habe ich die grundlegenden Prinzipien zusammengeschrieben.





    1. Allgemeines und Grundlagen

    Wasserkühlung basiert darauf, dass die Abwärme der Komponenten statt mit Heatpipes oder über direkte Wärmeleitung aktiv durch Wasser bzw. Gemische mit sonstigen Stoffen transportiert wird. Das sorgt für einen ganz anderen Aufbau des Kühlsystems gegenüber Luftkühlern, wo der Kühler an der Komponente im Verhältnis recht klein ist, die Kühlung in der Regel über große Radiatoren mit mehreren Lüftern erfolgt, man eine Pumpe (und einen Ausgleichsbehälter) hat und alles miteinander verbunden ist. So viel ist nach dem Lesen eines jeden ernsthaften Wakü-Tutorials klar. Dieser Aufbau sorgt für einzigartige Möglichkeiten und auch eine andere Optik als mit Luftkühlern.

    Grundsätzlich ändert sich zwar nichts daran, dass alles, was mit Wasser gekühlt werden soll, einen eigenen Kühlkörper braucht, genau wie alles, was mit Luft gekühlt wird, einen eigenen Kühlkörper hat. Hier fangen die Unterschiede aber bereits an. Während der Luftkühler direkt an der Komponente eine möglichst große Oberfläche zum Wärmeübergang an die Luft bereitstellen muss, muss bei dem Wasserkühler prinzipiell nur eine geringe Fläche Metall Kontakt mit dem eigentlichen Kühlmittel haben, eine einfache Bodenplatte reicht eigentlich immer. Zur Verbesserung der Kühlleistung erhält diese bei Kühlern für Komponenten mit hoher Abwärme, sprich CPU und GPU, eine Mikrostruktur, um die Oberfläche für den Wärmeübergang und damit die Temperaturen deutlich zu verbessern. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften der verwendeten Materialien und des Wassers reicht dafür eine vergleichbar kleine Struktur; eine größere würde schlicht keinen Mehrwert mehr darstellen. Damit hat man selbst für viele Hundert Watt Abwärme sehr kleine Kühlblöcke. Da diese keine Wärme an die Luft abgegeben und stattdessen das Wasser abseits der Anschlüsse in sich drin behalten sollen, ergibt sich dazu ein großer Teil der Optik. Die ganze Abwärme wird dann abseits der Kühler über die Radiatoren an die Luft abgegeben, sodass eine wesentlich größere Oberfläche zur Verfügung steht. Während bei der Luftkühlung und deren verwendeter Technologie größere Distanzen zur Wärmequelle zu einem beträchtlichen Verlust des Kühler-Wirkungsgrades in diesem Bereich führen, ist deren Fläche effektiv begrenzt, endlos große Kühler würden immer weniger bringen; außerdem sind die Kühler selbst im Wärmetransport limitiert. Aufgrund der kurzen Wege durch das Kühlermetall und dem aktiven Transport des Kühlmittels durch die Pumpe sind diese Nachteile unter Wasser in der Praxis nicht gegeben, so kann man nahezu beliebig viel Radiatorfläche verbauen und hat immer noch einen Mehrwert. So viel zu den Grundlagen.




    2. Temperaturen
    Oft genug wird gesagt, eine Wasserkühlung sorgt für bedeutend bessere Temperaturen und man kann dadurch deutlich besser übertakten, ich selbst bin ein großer Vertreter dieser Meinung. Natürlich ist es nicht so einfach, wie gerne beschrieben.


    2.1. Von der Quelle zum Wasser

    Es ist wie unter Luft, mache Komponenten wollen einfach nicht besonders kühl werden. Bestes Beispiel sind dazu derzeit Prozessoren, die trotz guter Kühlung je nach OC 70,80, 90°C warm werden. Da darf man die Schuld nicht auf die Kühlung schieben, sondern auf den Ingenieur beim Hersteller, der den thermischen Spielraum, den ihm das Silizium gibt, gnadenlos ausnutzt, was auch gut so ist, sonst wären moderne Prozessoren in ihrer Leistung beträchtlich limitiert.

    Wärme entsteht bei sämtlichen elektrischen Vorgängen, daher erzeugen Komponenten im PC Abwärme besonders deutlich wird das bei CPU und GPU mit Milliarden von Transistoren auf einer Fläche von maximal paar cm². Jeder Schaltvorgang erzeugt Abwärme, bei einem Takt im Gigahertzbereich sammelt sich auch bei sehr effizienten Transistoren eine ganze Menge Abwärme auf dieser kleinen Fläche an. Die muss natürlich weg, sonst stirbt die Hardware. Das erledigt das Wasser ab der Mikrostruktur des Kühlers, bis dahin allerdings ist man auf den üblichen Wärmestrom durch ein Material beschränkt. Und da gilt, wie bei jeder Strömung, die Grundlage Druck = Durchsatz*Widerstand bzw. Druck = Durchsatz/Leitfähigkeit. Hört sich kompliziert an, ist es aber nicht.

    Wir wollen den Durchsatz haben, also stellen wir kurz um: Durchsatz = Druck*Leitfähigkeit. Der Druck ist beim Wärmestrom die Temperaturdifferenz, die Leitfähigkeit natürlich die Wärmeleitfähigkeit. Um Wärme besser wegzubekommen, braucht man also eine Temperaturdifferenz und ein möglichst gut wärmeleitfähiges Material, sprich einen möglichst niedrigen Wärmewiderstand. Auch hier gilt: Umso kürzer der Weg, umso niedriger der Widerstand.

    Was bedeutet das jetzt? Es wird grundsätzlich darauf geachtet, die Abwärme möglichst gut bis zum Wasser zu bekommen. Da spielen die Bodenstärke des Kühlers, der Heatspreader (so denn einer verwendet wird) und schlussendlich die Energiedichte der Komponente eine Rolle. Wärmeleitpaste ist an sich zu vernachlässigen und spielt nur bei hoher Energiedichte eine relevante Rolle (daher die Flüssigmetall-Mods), wichtiger ist der Rest. Während der Übergang bei Grafikkarten sehr gut funktioniert und man aufgrund direkter Kühlung der GPU, einer akzeptablen Energiedichte und dünnen Kühlerböden die Wärme sehr gut an das Wasser bekommt, sieht das bei CPUs anders aus. Viel Abwärme auf kleinen Chips bzw. nur auf kleinen Bereichen der Chips sorgen für einen sehr hohen Wärmestrom im Verhältnis zur Fläche. Da kann der Hersteller nicht hexen, die verwendeten Materialien geben nur eine begrenzte Wärmeleitfähigkeit her. Entsprechend muss eine hohe Temperaturdifferenz in Kauf genommen werden, um die Abwärme von ihrer Quelle wegzubekommen. Durch den Heatspreader wird die Wärme besser verteilt, sodass sie leichter an den Luftkühler abgegeben werden kann. Direct Die kann bei ausreichendem Durchfluss einen Mehrwert bringen, da -wie in 1. erwähnt- die Feinstruktur eines Wasserkühlers wesentlich mehr Abwärme auf die gleiche wegschafft und der Weg von der Quelle zum Wasser viel kürzer ist. Der Heatspreader hat für Luftkühler mit mehreren Heatpipes jedoch seinen Sinn, da diese natürlich Kontakt brauchen, um Wärme überhaupt aufnehmen zu können.

    Am Ende wird jede mit Wasser gekühlte Komponente immer wärmer als das Kühlmittel sein, da man sich immer noch an die Gesetze der Physik halten muss. In der Regel ist die Temperaturdifferenz nicht allzu hoch, je nach Hardware bzw. Mikrochip können es aber durchaus mehrere 10K sein. Für gleiche Komponenten gilt: Steigt die Leistungsaufnahme, steigt auch die Temperaturdifferenz proportional an. Eine komplette Wunderwaffe ist die Wakü dadurch auch nicht, irgendwann wird diese Temperaturdifferenz einfach so hoch, dass die Hardware zum Selbstschutz ihre Leistung(-saufnahme) drosselt, um nicht noch wärmer zu werden. Bei den meisten Komponenten wird dieser Punkt in der Praxis allerdings nicht erreicht, so liegen aktuelle GPUs je nach Architektur und Fertigung zwischen 8 und 25K über der Wassertemperatur, lokale Hotspots, die bei manchen Karten angegeben sind, ausgenommen; ähnlich verhält es sich für die meisten Komponenten mit weniger Abwärme, seinen es Spannungswandler, (V-)RAM-Chips, irgendwelche Chips auf dem Board,... Lediglich CPUs können trotz guter Kühlung überhitzen, wenn man es mit dem Overclocking zu weit treibt. Bei den anderen Komponenten kann man nahezu unbegrenzt übertakten, die Wärmeabgabe ans Wasser wird thermisch nicht limitieren, auch wenn bessere Temperaturen natürlich immer besser sind.


    2.2. Die Wassertemperatur

    Der mit Abstand wichtigste Wert bei der ganzen Sache um die Wasserkühlung rum ist die Wassertemperatur. Mit der Wassertemperatur steht und fällt der ganze thermische Vorteil bei der Wasserkühlung, da ist also ein gewisser Wert drauf zu legen. Man muss sich dabei vor Augen halten, dass alles, was mit Wasser gekühlt wird, mit dem selben Wasser gekühlt wird, mit dem auch alles anderen Komponenten gekühlt werden.

    Natürlich gibt es im Kreislauf Unterschiede in der Temperatur; diese sind vor allem abhängig vom Durchfluss sowie der lokal aufgenommenen oder abgeführten Wärme und betragen in der Regel 2-5K, in Extremfällen bei niedrigem Durchfluss und leistungshungrigen Komponenten sind auch 10K drin. Deshalb sollte auch immer ein gewisser Durchfluss vorhanden sein, 60 l/h gelten zurecht als Optimum, mehr ist in der Regel noch geringfügig besser, bringt aber nicht mehr den großen Mehrwert. Das soll es zum Durchfluss auch gewesen sein, die Thematik ist in ihren Feinheiten etwas zu kompliziert, um sie in einem Teilabsatz anständig zu erläutern. Daher kann man pauschal sagen, dass die Wassertemperatur über den Kreislauf verteilt vergleichbar ist.

    Und genau das ist bereits die Quintessenz der Sache: Alles im Kreislauf wird mit nahezu gleich warmem oder kaltem Wasser gekühlt. Mit mehreren Kreisläufen ist das natürlich anders, da hat jeder Kreislauf seine eigene Wassertemperatur. In der Regel sind mehrere Kreisläufe zum Vorteil einer bestimmten Komponente dennoch nicht zielführend, da so die Radiatorfläche aufgeteilt wird, was immer zum Nachteil anderer Komponenten erfolgt und man eine zusätzliche Pumpe und Agb benötigt. Da lohnt es sich oft mehr, mit dem finanziellen Aufwand die gesamte Wassertemperatur zu senken. Entscheidend ist hier die Radiatorfläche und deren Belüftung. Hier gilt: Viel hilft viel, aber es sind dennoch Grenzen gesetzt. Eine normale Wasserkühlung funktioniert genauso wie der Wärmeübergang in Punkt 2.1., nämlich über eine Temperaturdifferenz und einem Wärmestrom von warm zu kalt. Eine Wassertemperatur unterhalb der Raumtemperatur ist ohne aktive Kältetechnik (Kompressor, Peltier-Element,...) nicht möglich. Man kann sich lediglich der Raumtemperatur so weit annähern, dass der Unterschied zwischen Wasser- und Raumtemperatur nahezu nicht mehr vorhanden ist. Das ist dann der Endpunkt, wo selbst Wasserkühlung an ihre Grenzen stößt. Hat man das erreicht, hat man aber abseits der CPU mit ihren erwähnten Problemen bei der Wärmeabfuhr quasi keine thermischen Schwierigkeiten mehr mit der verwendeten Hardware, sodass man wirklich nach Lust und Laune übertakten kann und sich keinen Kopf mehr um Leistungsaufnahme und daraus resultierender Abwärme machen muss.

    Bis dahin ist es allerdings ein weiter Weg und es braucht wirklich sehr viel Radiatorfläche im Verhältnis zur Abwärme. Gerade bei leistungshungriger Hardware wird die nötige Fläche dann wirklich irrsinnig, sodass man quasi genauso viel Geld für die Wasserkühlung ausgibt wie für die zu kühlende Hardware.

    Natürlich muss man nicht so weit gehen, bis ans Limit wird es finanziell sehr ineffizient und einen ausreichenden Mehrwert erreicht man bereits weitaus früher. Zu wenig Fläche und damit eine hohe Wassertemperatur sollte man aber auch nicht in Kauf nehmen. Heutzutage werden gerade für leistungshungrige Grafikkarten sehr gute Luftkühler gebaut, die selbst Leistungsaufnahmen im Bereich um 400W noch gut weggekühlt bekommen. Um beispielsweise 70°C Grafikkartentemperatur deutlich zu schlagen, kann zusammen mit der Differenz zwischen Chip- und Wassertemperatur bei 50°C Wassertemperatur nicht viel an reiner Kühlleistung gewonnen werden. Es gibt eine alte Faustregel, die 100W auf einen 120er oder 140er Radiator vorschreibt. Durch die besser gewordenen Luftkühler muss man unter Wasser also weiter gehen, um noch einen Mehrwert zu erzielen, sodass man eher mit 50W auf einen 120er oder 140er rechnen sollte, wenn es einem um einen spürbaren Temperaturvorteil geht. Damit ist man immer noch ein gutes Stück vom Limit entfernt, allerdings arbeitet man so im Bereich einer wirklich guten Wasserkühlung und wird auch einen deutlichen Mehrwert bemerken.

    Das ist alles schön und gut, nötig ist es aber nicht. Wenn das Ziel der Wasserkühlung nicht eine bessere Temperatur ist, muss man bei der Radiatorfläche auch nicht so weit gehen. Man kommt auch wunderbar mit der alten Faustformel oder sogar noch schlechter aus, muss sich dann aber auf die entsprechenden Temperaturen gefasst machen.

    Um nun wieder auf meine Anfangsaussage zurückzukommen: Alles hängt an einer Wassertemperatur. Komponenten heizen sich gegenseitig auf. Hat man keinen totalen Overkill bei der Radiatorfläche, erwärmt sich das Wasser deutlich über die Raumtemperatur, Temperaturen 20K über der Raumtemperatur bzw. im Bereich 40°C sind keine Seltenheit. Genau deshalb wird immer gepredigt, dass man bei der Fläche nicht sparen soll. Es kann also gerade beim Aufrüsten der Wasserkühlung im Zuge der Einbindung weiterer Komponenten geschehen, dass vorher enthaltene Komponenten nachher wärmer sind. Bestes Beispiel ist dafür eine vorhandene Wasserkühlung für eine übliche CPU in einem Gamingsystem mit einem 360er Radiator. Im Gamingbetrieb braucht der Prozessor nur wenig Energie, entsprechend landet nur eine geringe Abwärme im Kreislauf und das Wasser und damit die CPU bleiben recht kühl. Wird nun eine starke Grafikkarte eingebunden und nur ein weiterer 360er hinzugefügt, ist zwar die doppelte Radiatorfläche vorhanden, aber locker das Fünffache an Abwärme im Kreislauf. Entsprechend wird das Wasser viel wärmer, was sich bei der CPU-Temperatur deutlich bemerkbar macht. Die steigt nämlich mit der Wassertemperatur. So kann es sogar vorkommen, dass die CPU-Temperatur im Kreislauf mit der Grafikkarte schlechter ist als vor der ganzen Wasserkühlung mit einem mittelmäßigen oder gar schlechten Luftkühler.

    Von daher: Wenn man gute Temperaturen will, soll man viel Radiatorfläche einplanen. Wirklich viel.




    3. Lautstärke

    Ein weiterer wichtiger Punkt für die Wasserkühlung ist die Lautstärke. Durch die gewaltige Kühlleistung, die mit Wasser möglich ist, kann man auch eine sehr niedrige Lautstärke erreichen, welche schließlich sogar unter der menschlichen Hörschwelle liegen kann. Die Kühlung selbst kann also für den Nutzer komplett lautlos sein, lediglich andere Komponenten können noch Geräusche machen (Festplatten, Spulenfiepen,..). Bis dahin ist es allerdings ebenfalls ein weiter und harter Weg. Man braucht zwar gar nicht so viel Radiatorfläche, da die Hardware schließlich auch mit schlechteren Temperaturen funktioniert, aber auch da spielt die Fläche eine gewisse Rolle. Es gibt grundsätzlich 2 Ansätze, um die Geräusche zu minimieren: Geringe Drehzahlen und gute Dämmung und Entkopplung.


    3.1. Drehzahlen

    Man verwendet nahezu immer drehende Pumpen und Lüfter für die Wasserkühlung. Wie das so ist, erzeugen mechanische Bewegungen Schallwellen. Entscheidend ist also, diese möglichst zu minimieren. Dazu reduziert man die Drehzahl der Lüfter und auch der Pumpe(n). Hier muss man bedenken, dass man üblicherweise weit mehr Lüfter verbaut als unter Luft und noch die Pumpe hinzukommt. Damit das leise ist, muss jede einzelne dieser Komponenten langsam drehen. Dreht auch nur ein Lüfter hoch, war der ganze Aufwand für die Katz.

    Wichtig sind somit Lüfter, die bereits ab Werk ein geringes Betriebsgeräusch aufweisen, indem sie möglichst wenige Verwirbelungen erzeugen und über ein gutes und leises Lager verfügen, außerdem ist es wichtig, dass die verwendeten Lüfter sich weit genug drosseln lassen. Geringere Bewegungen erzeugen weniger Geräusche. Je nach Bauweise ist ein Lüfter unter 400-700 Umdrehungen lautlos, sofern er kein unschönes Grundgeräusch beispielsweise durch ein defektes oder schlechtes Lager hat. In der Regel ist man daher mit den Produkten der für geringe Lautstärke bekannten Marken gut aufgehoben. Am besten hat man natürlich gar keine (laufenden) Lüfter, dies steigert den Bedarf an Radiatorfläche aber gewaltig und die Pumpe ist immer noch da. Mit guten, langsam drehenden Lüftern macht man alles richtig. Natürlich ist die Wassertemperatur bei gleicher Radiatorfläche bei niedriger Lüfterdrehzahl (deutlich) schlechter als mit hohen Drehzahlen, dies muss man durch mehr Fläche ausgleichen oder eben mit höheren Temperaturen leben.

    Bei der Pumpe gibt es auch viel zu tun. Auch hier gilt: Weniger Drehzahl ist leiser, daher sollte man bei der Pumpe auf eine gute Regelbarkeit und eine gute Leistung bei niedriger Drehzahl achten. Daher kommen auch die Empfehlungen zu entsprechend starken Pumpen, da diese entsprechend gedrosselt mehr Leistung bei niedrigerer Laustärke erbringen als schwächere Modelle.

    Wer es leise haben will, sollte also nicht blind zugreifen, sondern muss genau auf seine Auswahl achten.


    3.2. Dämmung und Entkopplung

    Was macht man, wenn etwas laut ist und es nicht leider nicht vermeiden lässt? Man dämmt es. Wenn etwas Schwingungen überträgt, kann man es zudem entkoppeln.

    Letzteres funktioniert bei Lüftern wunderbar. Durch die ohnehin eher geringen Kräfte gerade bei niedriger Drehzahl reichen in der Regel gar keine bis minimale, oft bereits durch den Hersteller getroffene Maßnahmen aus, um Schwingungen zu vermeiden, solange nicht ein Lüfterblatt abbricht und der Lüfter total unrund läuft. Dämmung hingegen ist eine andere Sache. Bei Lüftergeräuschen oft gut gemeint, bewirkt es oft genau das Gegenteil. Mit schallbrechenden Blechen, Schaumstoffmatten und geschlossenen Fronten und Deckeln mit dicken Dämmmatten versuchen Gehäusehersteller, Lüftergeräusche aus dem Gehäuse zu minimieren. Dabei bleibt aber quasi immer der Airflow auf der Strecke. Dadurch ergeben sich zusätzliche Strömungswiderstände und die Lüfter müssen für den gleichen Luftdurchsatz schneller drehen, sodass die Grundgeräusche wieder lauter werden. Das übertrifft mit Leichtigkeit den Vorteil der Dämmung. Vorzuziehen sind daher Gehäuse mit möglichst ungehindertem Airflow. Offene Meshfronten und -deckel sind beinahe ein Garant für einen guten Airflow und damit geringere benötigte Drehzahlen.

    Schwieriger ist die ganze Sache bei der Pumpe. Diese setzt üblicherweise weit mehr Energie um, zudem ist Wasser ein gutes Trägermedium für Schallwellen. Eine Grunddämmung der Pumpe erfolgt beriets über ihr eigenes Gehäuse, welches den Schall bereits dämpft. Zusätzliche Maßnahmen sind aber definitiv kein Fehler. Der berühmte Metalldeckel hat die schöne Eigenschaft, dass er zwar den Schall gut leitet, durch sein hohes Gewicht aber wesentlich weniger schwingt, sodass der Übergang an die Umgebungsluft stark vermindert erfolgt. Explizit für die Laing DDC gibt es noch metallene Bodenstücke, welche den selben Effekt noch für die untere Hälfte erzeugen. Dann kommt die Freiheit der Einbauposition dazu. Bei einer Montage mit Agb ist man natürlich eingeschränkt, da muss die Pumpe nahezu in der Hauptkammer sitzen und wird nur durch den Agb und ihr eigenes Gehäuse gedämmt. Für die Dämmung denkbar schlecht, aber abseits von absolutem Silent-Fetischismus auch völlig ausreichend, sofern man sie gedrosselt betreibt. Getrennt vom Agb hat man aber die Vorteile, dass man eben nicht an den Agb gebunden ist, weder bei der Positionierung noch bei dem Thema dieses Unterpunktes, nämlich Dämmung und Entkopplung. Wer ein Gehäuse mit mehreren Kammern hat, kann seine Pumpe also wunderbar in der tiefsten, dunkelsten Ecke seines Gehäuse verstecken. Unter einem Metalldeckel, eventuell noch mit Schaumstoff gedämmt (das sieht übrigens hässlich aus) und von Radiatoren, einer gedämmten Gehäusewand, dem Netzteil oder Festplatten umgeben kommt kaum ein Geräusch heraus. Da kann man dann auch ruhig die Pumpe aufdrehen, es ist schlicht zu viel Material im Weg, als dass Schall wirksam herauskommt.

    Kommen wir nun zur Pumpenentkopplung. So schwer der Metalldeckel oder der Agb auch sein mögen, sie werden durch die Pumpe in Schwingungen versetzt. Diese werden über sämtliche Verbindungen mit den umliegenden Teilen weitergegeben und schon rappelt das ganze System. Toll. Das zu vermeiden, ist Aufgabe der Entkopplung. Hier muss man sich bewusst sein, dass der Schall über jede direkte Verbindung weitergegeben wird. Am deutlichsten ist das bei der Montage der Pumpe bzw. des Agbs mit Pumpe am Gehäuse. Wird hier nur eine Halterung aus Metall oder hartem Kunststoff verwendet, werden die Schwingungen ungehemmt an das Gehäuse übertragen und es passiert genau das, was man nicht will. Wichtig ist hier, dass bereits bei der Montage auf möglichst freie Bewegung der schwingenden Komponente geachtet wird. Oft liegen dem Montagematerial Entkopplungsgummistücke bei, durch welche ein gewisses Spiel möglich ist, sodass sich die Schwingungen nicht auf das Gehäuse übertragen. Bei gedrosselten oder ab Werk bereits recht leisen Pumpen funktioniert das auch sehr gut und ist in der Hinsicht ausreichend, bei manchen braucht man mehr Aufwand. Da kommen dann weit weniger stabile Methoden zum Einsatz, das prominenteste Beispiel ist das so genannte Shoggy Sandwich. Dicke Schichten aus Schaum- und Schwammgummi fangen so ziemlich jede Schwingung auf, dafür sitzt die Pumpe nicht gerade fest auf ihrer Position. Das Shoggy sollte daher nicht für Pumpen-Agb-Kombis verwendet werden, da diese aufgrund ihrer Höhe leichter kippen können.

    Zudem zu beachten, und das wird gerne übersehen, ist das Tubing. Rohre übertragen Schwingungen nahezu ungedämpft, da kann die Pumpe also auf einem Shoggy stehen, das Gehäuse rappelt trotzdem, wenn die Schwingungen durch Hardtubes an bspw. eine Gehäusedurchführung weitergegeben werden. Was für einen ohnehin leise und gedrosselte Pumpe nicht so stark ist und in der Regel abseits von schlecht befestigten und leicht schwingenden Verkleidungsplatten, die beim Modding eingesetzt wurden, durch das natürliche Spiel nahezu komplett abgefangen wird, kann bei stärker schwingenden Pumpen, bspw. einer ungedrosselten DDC, trotz schwerer Metalldeckel und -bodenstücke dennoch zu deutlichen Schwingungen des Gehäuses führen. Daher sollte man solche Pumpen stets mit mehreren cm Schlauch anbinden, sollte man es auf hohe Pumpenleistung bei geringer Laustärke abgesehen haben oder akustisch eher unpraktisches Casemodding betrieben haben.

    Schlussendlich sollte man auch nie vergessen, dass bewegtes Wasser auch Schwingungen an seine Umgebung abgibt, diese sind aber abseits von sehr hohem Durchfluss so gering, dass sie in der Masse des Systems untergehen.


    3.3. Weg damit!

    Hört sich banal an, ist es eigentlich auch. Mit steigendem Abstand werden Geräusche schwächer und schwächer, Wände dazwischen dämpfen das nochmal deutlich. Wer sich also keinen Kopf um den ganzen Ärger in Punkt 3.1. und 3.2. machen will, schafft die Lärmquellen einfach außer Hörweite. Mit dem richtigen Aufwand kann man einfach den Radiator mit Lüftern und der Pumpen auf Abstand schaffen. Dies wird in der Regel mit großen externen Radiatoren gemacht, welche oft mit Montagemöglichkeiten für Agbs mit Pumpe oder gar als Komplettpaket inklusive Steuerung kommen und einfach an einem Ort der persönlichen Wahl aufgestellt werden können. Man stellt sich dann zwar der Herausforderung, Schläuche, Stromversorgung und Daten für die Steuerung bzw. Überwachung durch den ganzen Raum, die ganze Wohnung oder gar das ganze Haus zu verlegen (hat es alles schon gegeben), aber das Ergebnis ist den Aufwand oft wert, wenn man es wirklich lautlos haben will und ein bisschen verrückt ist, die Mitbewohner und sonstige relevante Personen mitspielen,...




    4. Optik

    Immer ein schweres Thema, viel zu subjektiv für eine objektive Betrachtung. Mir ist die Funktionalität viel zu wichtig und geht fast immer vor, das könnte ein wenig einseitig und weniger sachlich werden. Wer schön sein will, muss leiden!


    4.1. Der Konflikt

    Wenn man schon das Geld in die Hand nimmt und sich eine custom Wasserkühlung anschafft, will man oft auch, dass das ganze nach was aussieht. Nicht selten ist das auch der Hauptgrund für den Umstieg und bei Umbauten meistens der Hauptgrund. Es gibt ja reichlich Möglichkeiten, technisch funktional sind sie in der Regel nicht, sofern man nicht auf einen Industrial-Look steht. Kühler mit Acetal- oder Metalldeckel, externe Radiatoren, schwarzer EPDM-Schlauch, Noctua-Lüfter und Shoggy-Sandwich beißen sich nun mal mit den Optikvorstellungen vieler. Außerdem will nicht jeder einen riesigen Tower da stehen haben oder irgendwelche Schläuche aus dem Gehäuse raushängen sehen, wie unsauber sieht das denn aus?

    Da liegt das Problem. Optik schränkt einen in dem Fall oft sehr stark ein. Während sich Temperatur und Lautstärke nur bedingt gegenseitig schaden und man mit genug Overkill beides haben kann, sieht die Sache bei der Optik eben anders aus. Im wahrsten Sinne des Wortes.

    Im Anschluss gehe ich also die gängigsten optischen Aspekte durch (Bilder gibt es genug im Netz) und erläutere ihren Einfluss - oder eigentlich meistens ihre Nachteile.


    4.2. Gehäuse
    Ich habe es ja bereits angesprochen, Mesh, viel Platz für Radiatoren, zusätzliche dunkle Kammern sind funktional. Geschmäcker sind aber verschieden und bei weitem nicht jeder mag riesige, schwarze Tower, wo die Hardware fast schon untergeht und man, wenn man sie nicht mit großen Ausgleichsbehältern und sonstigen Dingen vollstopft, riesige, leere Hauptkammern hat.

    Problematisch an vielen Miditowern ist aber, dass sie eben nur begrenzt Platz für Radiatoren bieten, mit geschlossenen oder Glasfronten keinen guten Airflow bieten oder erst gar keinen Platz bieten. Das Gehäuse macht die Wasserkühlung und wenn man nicht auf externe Komponenten setzt, muss man das auch bei dem Kauf beachten. Man muss sich eben mit Einschränkungen zufrieden geben, wenn man das schöne Gehäuse seiner Wahl haben will.


    4.3. Distroplate

    In letzter Zeit in Mode gekommen und meistens eng mit dem Gehäuse verbunden ist die Distroplate. Die Grundidee ist ja nicht mal schlecht. Man hat eine durchgeplante Wasserführung, kann direkte, gerade Wege gehen und hat parallele Rohrführung. Toll soweit eigentlich, aber in der Praxis gar nicht mal so gut. Natürlich hat man die genannten Vorteile und verliert natürlich die Freiheit der individuellen Verlegung, das sollte offensichtlich sein. Zudem hat man aber noch andere Nachteile. Zum einen ist fast immer eine Pumpe integriert, die natürlich direkt an die Distroplate geschraubt wird. Entkopplung Ade. Zudem braucht die Distroplate viel Platz nahe bei einer Gehäusewand. Genau dort würden allerdings auch ein Radiator oder wenigstens Lüfter Platz finden. Das beste Beispiel dafür ist das allseits beliebte und bekannte Lian Li O11 Dynamic. Hat man ohne Distro die Möglichkeit auf 3 360er Radiatoren oder 2 direkt mit Frischluft versorgte, kann man mit der Distroplate nur noch 2 nutzen, von denen einer die warme Abluft des anderen nutzen muss, um überhaupt Airflow zu haben.


    4.4. Hardtubing

    Rohre Verlegen gehört mittlerweile schon fast zum guten Ton dazu und das hat auch seine Gründe. Einmal verlegt haben Hardtubes quasi keine Nachteile gegenüber Schlauch, lediglich der Bau dauert länger. Hat man gute Anschlüsse, muss man sich auch keine Sorgen um die Dichtigkeit machen.

    Lediglich an 2 Stellen sollte man die Finger von Rohren lassen: Extern, was wohl selbsterklärend ist, wenn man den PC bewegt, und zur direkten Verbindung starker Pumpen, wo sich das in 3.2. angesprochene Problem mit den Schwingungen zeigt.


    4.5. Abdeckplatten

    Eine optische Anpassung, die richtig angewendet keine Nachteile mit sich bringt. Oft hat man unschöne Mainboardtrays mit unnötig vielen Löchern zu Kabeldurchführung, da aufgrund früherer Anpassungen schon Bohrungen vorgenommen oder gar Bereiche ausgeschnitten. Da macht es Sinn, sich aus einem geeigneten Material (MDF, Acryl,...) eine oder mehrere Platten anzufertigen, womit man dem Gehäuse ein neues Aussehen von innen verpasst, an den gewünschten Stellen Gehäusedurchführungen für die Wasserkühlung, Öffnungen für Kabel und genau die richtigen Bohrungen für den Agb hat. Wenn man sich da auf ohnehin geschlossene Flächen begrenzt und keine Lüfterplätze zumauert, ist es eine optische Anpassung ohne wirkliche Nachteile, aber mit großen Potenzial.


    4.6. Pastel, Farben, UV

    Gerade bei klarem Tubing und offenen Gehäusen will man gerne seine Kühlflüssigkeit sehen. Sieht ja auch echt nicht schlecht aus.

    Leider erzielt man gerade Pastel und UV durch kleine, untergemischte Partikel bzw. Zusätze, die eine nicht zwingend stabile Flüssigkeit ergeben. So setzen sich diese Partikel oft ab bzw. bilden kleine Bröckchen, die in den Mikrostrukturen der Kühler hängen bleiben, bis sie verstopfen. UV bildet eher Flocken, die wild im Agb rumschwimmen oder aber sich an der Oberfläche absetzen. Der Effekt ist dann nahezu weg und man hat Sauerei im Agb. Nicht schön!

    Farbige Flüssigkeiten an sich sind was anderes. Es gibt viele farbige Fertiggemische oder Konzentrate, die in der Hinsicht völlig unproblematisch und über Jahre stabil bleiben.


    4.7. Klarer Schlauch

    Ich habe eine Weile überlegt, ob ich diesen Punkt mit hineinnehmen soll, mich dann aber doch dafür entschieden.

    Klarer Schlauch ist aus PVC. Das kennt man von den orangenen Abwasserrohren, die auf der Baustelle immer im Boden und in den Wänden verschwinden. Wie wird aus dem starren Rohr flexibler Schlauch? Die Antwort sind Weichmacher. An sich ja nichts schlechtes, ist das aber keine stabile Verbindung. Unter Einfluss von Temperatur und alkoholisches Zusätzen, sprich so ungefähr allem, was sich in Fertigmischungen und Konzentraten für die Kühlflüssigkeit so findet, sind Alkohole enthalten. Wird der Schlauch dann noch warm, ist der Effekt erst recht schlimm. Diese Weichmacher werden nämlich ausgewaschen und bilden Flocken im Kreislauf, welche sich mal wieder im Agb finden, aber sich auch überall im Kreislauf an den Wänden der Komponenten festsetzen. In der Regel ist das keine funktionale Einschränkung, ggf. fällt der Durchfluss geringfügig ab, es sieht aber nicht gut aus und kann in Verbindung mit anderen unschönen Dingen wie z.B. denen aus dem darüberliegenden Punkt die Kühler zusetzen. Dann war es das mit dem Durchfluss und man darf den ganzen Kreislauf ausführlich reinigen, um die Schweinerei wieder weg zu bekommen.


    4.8. RGB

    Das Streitthema und der Trend der letzten Jahre schlechthin.

    RGB sieht toll aus, gar keine Frage, und bietet viele Möglichkeiten zur optischen Anpassung. Durch eine einfache Änderung der Farbe kann der Build gleich ganz anders aussehen.

    Leider sind Wasserkühlungskomponenten und Lüfter mit RGB oft nicht von bester Qualität. Es gibt natürlich Ausnahmen, aber in der Regel kauft man sich immer eher mittelmäßige Komponenten, die durch Beleuchtung in der preislichen Oberklasse spielen. So viel sei dazu gesagt, ich will mich nicht ewig lang über RGB auslassen.




    5. Kosten

    Nun ist das ein ellenlanger Text über Möglichkeiten und Vorteile von Wasserkühlungen geworden, dabei wurde der größte Nachteil noch gar nicht erwähnt: Der Preis für das Ganze.

    Da wird ewig über Radiatorfläche und wie viel man davon haben sollte und wie wichtig gute Lüfter sind schwadroniert, aber nichts wird über den Preis gesagt.

    So viel dazu: Als Neuware kostet das. Und zwar viel.

    Es geht natürlich alles in günstig, wenn man auf gebrauchte Teile setzt, dazu die Marktplätze in den entsprechenden Foren und Ebay durchforstet, Abstriche bei der Optik und der Qualität macht (egal was man macht, Finger weg von Alu-Radiatoren!), aber wenn man alles nach seinen Vorstellungen und auch noch technisch sinnvoll haben will, kann man mal locker bei 500-1000€ ansetzen. Klar geht es auch in billig für 200€, aber da wird es schon schwer, einen kleinen Loop mit 240er Radiator nur für die CPU zu bekommen. Kreisläufe für CPU und Grafikkarte fangen sinnvoll bei ~500€ an und man kann noch locker auf 1000€ hochgehen, ohne unnützes Zeug zu holen. Wenn man wirklich ans Limit will, sind auch mehrere Tausend € durchaus noch im Rahmen. Wasserkühlung ist ein teures Hobby.

    Generell sollte man die ganze Sache sein lassen, wenn man rational herangeht. Das bisschen Mehrwert an Kühlleistung und Lautstärke ist das Geld nicht wert. Man baut sich eine Wasserkühlung, wenn man es wirklich so will und Spaß daran hat, zu schrauben und zu basteln. Ein hervorragend gekühlter, unhörbarer und optisch einzigartiger PC sind sehr schöne Nebeneffekte, aber für den normalen Menschen kein Grund, einen großen Teil seines Monatsgehalts auszugeben. Das wären meine Worte zu den Kosten, als jemand, der bereits Tausende € für die Wasserkühlung ausgegeben hat.

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