Custom-Wasserkühlung : Ein Überblick mit Tipps für Wakü-Einsteiger

, 141 Kommentare
Custom-Wasserkühlung: Ein Überblick mit Tipps für Wakü-Einsteiger
Bild: Identify

Aufwendig gestaltete Wasserkühlungen in PCs sind ein Blickfang. Doch hinter schönen Systemen stecken immer auch jede Menge Zeit, Geld und Arbeit. ComputerBase gibt einen Einblick in die Grundlagen, zeigt, welche Voraussetzungen mitgebracht werden sollten und wann eine Wasserkühlung Sinn hat.

Grundlegende Prinzipien

Eine Wasserkühlung klingt zunächst exotisch, denn Wasser und Elektronik vertragen sich ja bekanntlich nicht. Ein Blick ins Detail zeigt jedoch, dass sich Wasser- und Luftkühlung genau genommen nicht voneinander unterscheiden: Die Basis beider Kühlmethoden sieht vor, Abwärme von kleinen Flächen (Mikrochips) auf große Flächen (Radiatoren) zu übertragen, um sie anschließend an die Raumluft abzugeben.

Luftkühler: Heatpipes kombiniert mit Aluminiumlamellen
Luftkühler: Heatpipes kombiniert mit Aluminiumlamellen

Herkömmliche Luftkühler nutzen hierfür eine Kombination aus kupfernen Heatpipes und ausladenden Radiatoren aus Aluminiumlamellen. Auf den Aluminiumradiatoren werden Lüfter befestigt, welche die Wärmeabgabe durch Konvektion verbessern. Diese Technik kommt sowohl bei CPU-Kühlern als auch bei Grafikkartenkühlern zum Einsatz – mit Unterschieden im Detail und am Ende auch in der Lautstärke. PC-Komponenten mit geringerer Abwärme wie etwa Spannungswandler auf Mainboards werden hingegen vorwiegend mit Aluminiumkühlern bestückt, die in den meisten Fällen semipassiv belüftet völlig ausreichend kühlen.

Wasserkühlung funktioniert genauso

Wasserkühlung arbeitet nach dem gleichen Prinzip – es werden lediglich die Heatpipes durch Schlauchverbindungen und Kühlflüssigkeit ersetzt. Kupferne Kühlkörper werden dazu eingesetzt, die Abwärme an das flüssige Medium zu übertragen, um die Energie anschließend in Radiatoren wiederum an die Raumluft abzugeben. Für die plane Auflage kommt gleichermaßen Wärmeleitpaste zum Einsatz. Im Gegensatz zu den starren Heatpipes von Luftkühlern erlaubt Wasserkühlung eine räumliche Trennung von Kühlkörper und Radiatoren sowie eine quasi beliebige Erhöhung der Radiatorfläche. Diese beiden Punkte sorgen dafür, dass Flüssigkühlung in der Theorie deutlich leistungsfähiger als Luftkühlung ist.

Zu kühlender Mikrochip
Zu kühlender Mikrochip
Die Abwärme soll über die Kontaktfläche übertragen werden
Die Abwärme soll über die Kontaktfläche übertragen werden
Kühlblock für Flüssigkühlungen
Kühlblock für Flüssigkühlungen

Im Gegenzug wird aber auch eine zusätzliche Lärmquelle eingeführt. Wasser besitzt zwar eine hohe Wärmekapazität, jedoch eine geringe Wärmeleitfähigkeit. Das Nass einer Flüssigkühlung kann Abwärme also hervorragend aufnehmen und speichern, jedoch nicht transportieren. Dazu ist eine Pumpe notwendig, die den Kühlkreis umwälzt. Nur so kann die Abwärme tatsächlich von Kühlkörpern zu Radiatoren gelangen.

Die Umsetzung ist entscheidend

Eine Wasserkühlung kann deutlich leistungsfähiger sein als Luftkühlung – allerdings nur, wenn Planung und Umsetzung stimmen. Die pauschale Aussage, Flüssigkühlung sei leiser oder besser als Luftkühlung, stimmt schlicht und ergreifend nicht. Aufgrund der vielen Freiheiten bei der Gestaltung eines Kühlkreises gibt es etliche Faktoren, welche sowohl Lautstärke als auch Kühlleistung beeinflussen. Der größte Faktor hierbei ist die Radiatorfläche: Je mehr, desto leiser und/oder kühler wird das System. Zusätzlich wirkt sich auch die Positionierung eines Radiators sehr deutlich auf sein Kühlvermögen aus. Im schlimmsten Fall wird mit einem ungünstig verbauten und kleinen Wärmetauscher gearbeitet, was letztendlich in höheren Lüfterdrehzahlen als mit klassischer Luftkühlung resultieren kann.

Wasser im PC ist teuer und birgt Risiken

Flüssigkühlung ist ein teures Vergnügen. Für eine Wasserkühlung müssen nicht nur Kühlkörper erstanden werden, sondern auch Radiatoren mit passenden Lüftern, die Pumpe, ein Ausgleichsbehälter sowie ein ganzes Sortiment an Anschlüssen für Schläuche oder Hardtubes. Damit landen Custom-Wasserkühlungen bereits ohne zu kühlende PC-Hardware schnell in einem Preissegment, für das bereits ein kompletter Gaming-PC mit Luftkühlung erstanden werden kann: Zwischen mehreren hundert Euro bis über 1.000 Euro Budget sollten je nach persönlichen Ansprüchen für eine leise und ansehnliche Kühlung von CPU und Grafikkarte(n) eingeplant werden.

Für den Umbau weich gebettet und gegen Auslaufen gesichert.
Für den Umbau weich gebettet und gegen Auslaufen gesichert.

Gründe für eine Wasserkühlung sind vielfältig

Dabei sollte zunächst differenziert werden, weshalb eine Wasserkühlung gewünscht wird. Wer einen PC ohne großartige Übertaktung und mit nur einer Grafikkarte vernünftig leise bekommen will, benötigt keine Wasserkühlung – selbstverständlich kann aber auch in solchen Systemen ein Custom-Loop verbaut werden, um sie so leise wie möglich zu bekommen. Oft reichen aber auch schon der Austausch von billigen Lüftern mit unangenehmen Lagergeräuschen sowie eine vernünftige Lüftersteuerung aus. Interessanter wird Wasserkühlung beim Übertakten, wobei hier gilt, dass CPUs für Intel-Sockel 115x ab Ivy Bridge durch den schlechten Wärmeübergang zwischen Die und Heatspreader ins thermische Limit kommen, noch bevor die eigentliche Prozessorkühlung limitiert.

High-End-Systeme mit mehreren Grafikkarten profitieren definitiv von einer potenten Wasserkühlung. Und davon abgesehen gibt es immer noch Bastler, die einfach um des Schraubens willen eine Wasserkühlung realisieren möchten. Diese Gruppe braucht ebenso wie Silent-Fanatiker keine ans Limit übertaktete Hardware als Grund für eine Wasserkühlung. Es geht um das Projekt und eine optisch besonders ansprechende oder eben möglichst leise Umsetzung.

Ein Ersatz-PC sollte vorhanden sein

Die Arbeiten mit einer Wasserkühlung sind nicht ohne Risiko. Auch wenn Hardware-Defekte durch austretendes Wasser eine Seltenheit sind, sollten sich alle Schrauber darüber im Klaren sein, was sie tun – und, dass unbedachtes Handeln oder ein unerwartetes Problem schnell zu einem schwarzen Bildschirm und zu langwieriger bis teurer Fehlersuche führen kann. Bevor das Projekt der ersten eigenen Flüssigkühlung in Angriff genommen wird, sollte also ein Ersatz-PC bereitstehen, sofern ein Rechner für den täglichen Arbeitseinsatz benötigt wird. Ferner sollte im Hinterkopf behalten werden, dass Geduld und eine gewisse Frustrationstoleranz im Umgang mit Custom-Loops notwendig sind.

Auf der nächsten Seite: Einmal im Kreis: die notwendigen Komponenten