120-mm-Lüfter im Test: Analyse zum Einfluss des Lüfters auf den CPU-Kühler

Thomas Böhm 122 Kommentare
120-mm-Lüfter im Test: Analyse zum Einfluss des Lüfters auf den CPU-Kühler

Nach dem Radiator-Test vergleicht ComputerBase Lüfter von Arctic, be quiet!, Nanoxia, Noctua und Noiseblocker auf dem Scythe Mugen 5. Dessen Serienlüfter kann leistungstechnisch voll überzeugen und hängt zum Teil teure Modelle ab. Obwohl diese im Leerlauf ruhiger sind, können sie nicht durchweg auf dem Luftkühler punkten.

Lüfter für CPU-Kühler

Im Lüftervergleich auf einem Radiator (Test) konnten sechs verschiedene Ventilatoren zeigen, dass die Wahl des Lüfters die Leistung einer Wasserkühlung beeinflusst – allerdings nicht so dramatisch, dass nur Premium-Modelle eine gute Leistung zeigen. Auch ein günstiger Lüfter gibt eine gute Figur ab, sofern der Käufer über Lagergeräusche und einen spartanischen Lieferumfang hinwegsehen kann.

Sechs Lüfter im Test auf einem Radiator
Sechs Lüfter im Test auf einem Radiator

Doch wie schlagen sich diese Ventilatoren auf einem Luftkühler? Im Gegensatz zum Radiator ist es bei einem Luftkühler von vornherein unerheblich, ob ein Ventilator über einen geschlossenen Rahmen verfügt, da Luft ohnehin seitlich aus dem Lamellenturm eines Tower-Kühlers entweichen kann. Üblicherweise stehen die Lamellen eines Luftkühlers weniger dicht als die eines Radiators, sodass die Ausgangslage im Vergleich zum Radiator einer Wasserkühlung eine deutlich andere ist.

Lohnt sich der Tausch des Serienlüfters?

Nahezu alle CPU-Kühler werden mit einem Serienlüfter verkauft und kosten als Gesamtpaket je nach Leistungsklasse sogar weniger als ein Premium-Lüfter. Bei einem Kühler im Budgetsegment scheint ein Wechsel des Lüfters also wenig verlockend, denn anstelle des Aufpreises für einen hochwertigen Lüfter hätte bereits ein stärkerer CPU-Kühler erstanden werden können. Wenn der Serienlüfter eines Kühlers allerdings mit einem schlecht steuerbaren oder laut klackernden Ventilator stört, kann ein Lüftertausch dennoch erwünscht sein. Wie sehr macht sich dabei die Wahl des Lüfters im Kühlvermögen eines Tower-Kühlers bemerkbar?

Um dieser Frage auf den Grund zu gehen, testet ComputerBase die Lüfter Arctic F12, be quiet! Silent Wings 3, Nanoxia Special N.N.V., Noctua NF-A12x25, Noctua NF-F12 und Noiseblocker NB-eLoop auf einem klassischen Tower-Kühler. Als Kühler dient der Scythe Mugen 5 (Test), der für das Format der Testmuster ausgelegt ist: Ein 120-mm-Ventilator dient zur Belüftung des Prozessorkühlers. Im Test müssen sich die Lüfter also dem Serienlüfter „Kaze Flex“ des Mugen 5 stellen.

Arctic F12 PWM be quiet! Silent Wings 3 120 mm PWM Nanoxia Special N.N.V. PWM Noctua NF-A12x25 PWM Noctua NF-F12 PWM Noiseblocker NB-eLoop B12-PS Scythe Kaze Flex
Drehzahl 600–1.350 U/min 1.450 U/min 400–1.650 U/min 450–2.000 U/min 300–1.500 U/min 400–1.500 U/min 300–1.200 U/min
Lager FDB FDB FDB SSO2 SSO2 Magnetschwebelager FDB
Kabellänge 40 cm 50 cm 45 cm 20 cm (+30 cm) 20 cm (+30 cm) 2 cm (+20 cm, +50 cm) 30 cm
Lieferumfang Schrauben Schrauben, Haltestifte, alternative Lüfterecken Plastikhalterungen Schrauben, Gummihalterungen, 8 Gummiecken, Gummiabdichtung, Verlängerung, Low-Noise-Adapter, Y-Weiche Schrauben, Gummihalterungen, 8 Gummiecken, Verlängerung, Low-Noise-Adapter, Y-Weiche 2 Anschlusskabel, entkoppelte Befestigungen Gummiecken
Lebensdauer k. A. 300.000 h 50.000 h > 150.000 h > 150.000 h 140.000 h 120.000 h
Garantie 6 Jahre 3 Jahre k. A. 6 Jahre 6 Jahre 6 Jahre k. A.
Preis 4 Euro 17 Euro 22 Euro 27 Euro 17 Euro 18 Euro 8 Euro

Testkandidaten im Detail

Die sechs Lüfter wurden bereits im ersten Teil des Lüftertests auf dem Radiator einer Wasserkühlung genauer vorgestellt, sodass hier auf eine Detailbeschreibung verzichtet wird.

Als Neuzugang gibt es den Scythe Kaze Flex 120 mm PWM, der als Serienlüfter des Scythe Mugen 5 dient, aber auch separat verkauft wird. Im Einzelhandel ist der Ventilator ab 8 Euro erhältlich, womit er klar zu den günstigeren Lüftern im Testfeld gehört. Preislich unterboten wird er lediglich vom Arctic F12 PWM, der bereits für unter 5 Euro erstanden werden kann.

Angesichts des Kaufpreises von knapp über 40 Euro für den Mugen 5 ist es nachvollziehbar, dass Scythe dem CPU-Kühler keinen High-End-Lüfter für über 20 Euro beilegt. Dennoch soll am Ende das Gesamtpaket stimmen: Ein gut verarbeiteter Prozessorkühler ist zwar schön anzusehen, nutzt dem Kunden aber nichts, wenn der Ventilator unangenehm laut vor sich hin lärmt. An dieser Stelle gibt es mit dem Mugen 5 einen sinnvollen Kompromiss: Der Kühler ist hochwertig und der Lüfter erfüllt seine Arbeit zufriedenstellend. Zwar bleiben vor allem im niedrigen Drehzahlbereich Nebengeräusche wahrnehmbar, doch auf einem so geringen Niveau, dass sie bei geschlossenem PC-Gehäuse nicht mehr zu hören sind.

Testsystem und Methodik

Das System für das Lüfter-Roundup entspricht prinzipiell dem Aufbau für CPU-Luftkühler, wird allerdings einigen notwendigen Anpassungen unterzogen. Die Basis mit dem AMD Ryzen 7 1700X (Test) ist unverändert. Der Prozessor wird im Gegensatz zum Lüftertest auf der Wasserkühlung bei seinem Standardtakt eingesetzt. Zwar kann der Mugen 5 die CPU übertaktet bändigen, dafür werden aber höhere Drehzahlen gefordert. Um das gesamte Drehzahlband der Lüfter zu testen, muss daher auf Messungen in der Basis-Taktfrequenz des Prozessors zurückgegriffen werden.

Testsystem
Komponente Bezeichnung
Prozessor AMD Ryzen 7 1700X, 3,4 GHz bei 1,15 Volt
CPU-Kühler Scythe Mugen 5
Mainboard MSI X370 XPower Gaming Titanium
Arbeitsspeicher 2 × 8 GB G.Skill FlareX DDR4-3200
Grafikkarte Asus R9 285 Strix (semipassiv)
Massenspeicher (SSD) SanDisk Extreme Pro 480 GB
Netzteil be quiet! Dark Power Pro 11 850 Watt
Gehäuse Thermaltake F51 Suppressor
Lüftersteuerung Aqua Computer Aquaero 6 LT

Messbedingungen

Der CPU-Kühler wird einmalig mit der Wärmeleitpaste Arctic MX-4 montiert, mit der alle Messungen durchgeführt werden. Aufgrund der sommerlich erhöhten Raumtemperaturen von 26 °C +/- 1 °C sowie der neuen Kühlermontage sind die Messwerte zwar sehr ähnlich, aber nicht direkt mit den bereits aufgenommenen Daten des Mugen 5 vergleichbar. Durchschnittlich um rund 0,6 K schlechter schneidet der Kühler im Vergleich zu seinen älteren Messwerten ab, was bereits durch die erneute Montage erklärt werden kann. Selbst bei ansonsten absolut identischem System sorgen Veränderungen bei der Verteilung der Wärmeleitpaste für Abweichungen in dieser Größenordnung.

Für die Messungen wird das PC-System bei geschlossenem Gehäuse betrieben. Für Luftumwälzung im Gehäuse sorgen drei 140-mm-Lüfter (2 × vorne, einblasend; 1 × hinten, ausblasend), die bei 800 U/min (+/- 2 %) arbeiten. Die Ventilatoren auf dem CPU-Kühler werden in den Drehzahlstufen 400, 600, 800, 1.200 und 1.500 U/min gemessen. Sollten die minimalen und maximalen Drehzahlen davon abweichen, werden entsprechend zusätzliche Messungen durchgeführt. Insgesamt 36 Durchgänge sind für die sieben Ventilatoren notwendig. Für jeden Messdurchlauf wird das System zunächst für 30 Minuten durch Prime95 aufgeheizt, bevor dann über 5 Minuten das arithmetische Mittel aus CPU- und Raumtemperatur ermittelt wird.

Die relevante Größe ist die Differenz aus CPU- und Raumtemperatur. Sie wird als Temperaturdifferenz in Kelvin angegeben. Als realitätsnahes Kriterium für die Auswertung wird der Schalldruckpegel der Ventilatoren aufgenommen, während nur noch der Lüfter des CPU-Kühlers aktiv ist, damit nur dieser einen Beitrag zum Schalldruckpegel liefert. Letzterer wird bei geöffnetem Gehäuse in einem Abstand von 5 cm zur Lüfternabe erfasst. Es werden keine niedrigeren Werte als 33,0 dB(A) angegeben, weil diese nicht stabil reproduziert werden können. Als finale Messgröße dient schließlich die erreichte Temperaturdifferenz in Relation zur Lautstärke der Ventilatoren.

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