- Ein CPU-Kühler wird im Gehäuse des Computers verbaut, um die Temperatur der Prozessors zu senken und die technischen Komponenten damit vor einer Überhitzung zu schützen.
- Das Gerät besteht hauptsächlich aus einem Kühlblock, welcher die Hitze über sogenannte Heatpipes aufnimmt, und einem Ventilator, der den erwärmten Kühlblock mit angesaugter Umgebungsluft wieder herunterkühlt.
- Wichtige Kaufkriterien sind der Geräuschpegel, die Kompatibilität mit dem Sockeln der CPU und die Kühlleistung. Letztere hängt vor allem von der Bauform des Kühlers und der Anzahl bzw. dem Durchmesser der Heatpipes an der Bodenplatte ab.
Wer sein Notebook gern während des Arbeitens gemütlich an der Wand gelehnt auf dem Schoß hat, der weiß, wie schnell die Geräte am Boden Hitze entwickeln können. Die Hitze wird vor allem durch Millionen kleiner Transistoren in den verschiedenen Prozessoren im Inneren erzeugt. Der Strom fließt mit rasender Geschwindigkeit durch die vielen kleinen Kupferleitungen und verursacht dadurch diese Hitze. So erwärmt sich schließlich die Oberfläche des Prozessors und letztlich auch alles, was diese Hitze in der Umgebung des Prozessors aufnimmt.
Auch bei den herkömmlichen Computern mit Gehäuse (Tower) und separatem Bildschirm entsteht viel Hitze. Erst recht, wenn die Leistung der integrierten Gehäuselüfter durch manuelles Übertakten des Prozessorchips nicht mehr ausreicht. Die Folgen erstrecken sich von einem lauten Geräuschepegel bis zur vollständigen Beschädigung des Prozessorkerns.
Mit unserem CPU-Kühler-Vergleich 2020 und der enthaltenen Kaufberatung möchten wir Ihnen helfen, den für Sie besten CPU-Kühler zu finden, der auch mit Ihrer Hardware kompatibel ist und Ihren Nutzungsansprüchen genügt.
1. Wie ist ein CPU-Kühler aufgebaut?
Ein Prozessorkühler wird meistens aus einem zusammenhängenden Aluminium-Block hergestellt und besitzt für den Kontakt zum Heatspreader (eine Metallplatte über dem Prozessor zur Wärmeverteilung) des Prozessors eine flache oder leicht gewölbte Grundfläche. An diesem Kühlblock, der einem Würfel ähnelt, ist in der Regel ein aktiver Lüfter befestigt.
Damit der Kühlblock effizient so viel Wärme wie möglich vom Prozessor abführen kann, ist eine möglichst große Oberfläche nötig. Um dies bei möglichst kompakten Baumaßen zu erreichen, besteht die Oberfläche des Blocks aus dünnen Kühlrippen, ähnlich wie bei einem Radiator oder Heizstrahler. Damit die Kühlung auch unter Volllast funktioniert, werden die Kühlfinnen durch einen aufsitzenden Lüfter aktiv mit frischer Raumluft gekühlt.
1.1. Heatpipes oder Bodenplatte? Die Verbindung zum Heatspreader
Hybridbauweise
Möglich ist auch eine Kombination aus Heatpipes und einer Bodenplatte aus Kupfer, die präzise und sauber mit den Wärmerohren verlötet wurde. Durch seine sehr gute Wärmeleitfähigkeit sorgt das Kupfer der Bodenplatte dafür, dass die Hitze vom Heatspreader des Prozessors noch effizienter aufgenommen und weiter an die Heatpipes und damit an den Kühlerblock verteilt werden kann. Gerade bei günstigen CPU-Kühlern setzte man früher auch auf Aluminium als Material für die Bodenplatte, welche dann häufig nur schlecht mit den Heatpipes verlötet war. Der günstige Anschaffungspreis schlug sich jedoch merklich in einer geringen Wärmeleiteffizienz nieder.
Der Boden des Kühlers kann auf zwei verschiedene Arten mit dem Heatspreader verbunden werden: über eine einfache Bodenplatte direkt am Kühler oder über sogenannte Heatpipes. Letztere sind dank ihrer hohen Effizienz die am weitesten verbreitete Bauform bei CPU-Kühlern. Über die meist kupfernen Wärmerohre wird die Hitze des Prozessors gezielt an den Kühlblock weitergeleitet. Diese Bauweise arbeitet zwar sehr effizient, benötigt allerdings auch mehr Platz im Gehäuse des Computers.
Ganz gleich um welche Methode es sich handelt: Eine möglichst ebene Auflagefläche sorgt für den besten Kontakt zwischen Prozessor und Kühler. Handelt es sich um einen Kühler mit Heatpipes, sind auch deren Anzahl und Durchmesser wichtig. Je mehr Wärmerohre direkt auf dem Heatspreader aufliegen, desto größer ist die Fläche, von der die Hitze abgeführt werden kann. Dabei sind mehrere Heatpipes mit geringerem Durchmesser – z. B. 4 bis 6 Rohre mit 6 mm Durchmesser – besser als nur zwei Pipes mit beispielsweise 8 mm Durchmesser.
2. Welche Kaufkriterien sind für Gehäuselüfter wichtig?
Möchten Sie einen CPU-Kühler kaufen, gibt es diverse Kriterien, die Sie bedenken sollten. Da die Stiftung Warentest noch keinen CPU-Kühler-Test im Programm hat, haben wir die wichtigsten Eigenschaften eines Kühler zusammengefasst. Zentral sind vor allem Größe und Kompatibilität des Kühlers: Der CPU-Lüfter muss auf die Festplatte und auch in das Gehäuse Ihres PCs passen, ohne Anschlüsse für weitere RAM-Riegel oder die Grafikkarte zu überdecken.
Übertakten Sie Ihren Prozessor regelmäßig bei rechenintensiven Anwendungen wie Spielen oder komplexen Grafikprogrammen, ist auch die Lautstärke entscheidend, die sich vor allem aus Leistung und Aufbau des Lüfters ergibt.
2.1. Größe und Kompatibilität: Achten Sie auf Keep-Out-Zonen
Der Kühler, hier ein Double Tower der Marke Cooler Master, sitzt direkt mit den Heatpipes oder mit einer Bodenplatte auf dem Heatspreader des Prozessors auf.
Für jeden hier verglichenen CPU-Kühler ist angegeben, zu welchen CPU-Sockeln von AMD bzw. Intel er passt. Da die Kühler sehr unterschiedlich in ihrer Größe sein können, sind die Maße durchaus relevant für den Sockel, da sich um diesen herum sogenannte Keep-Out-Zonen befinden. Diese Bereiche darf der Kühler nicht überragen, da sonst nicht garantiert werden kann, dass Steckplätze für Arbeitsspeicher oder die Grafikkarte frei bleiben.
Anhand der Größe und der daraus resultierenden Kompatibilität lassen sich drei Typen von CPU-Kühlern unterscheiden. Deren wichtigste Merkmale finden Sie in folgender Tabelle:
| Typ | Foto | Kurzbeschreibung |
|---|---|---|
| Single-Tower-Kühler |  |
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| Dual-Tower-Kühler |  |
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| Top-Blower-Kühler |  |
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| Hybridbauweisen: Einige Hersteller wie Prolimatech und Thermaltake bieten auch Modelle an, welche die Tower- und Topblower-Bauweisen kombinieren, um die Vorteile beider Arten zu nutzen. Außerdem gibt es passive CPU-Kühler ohne Ventilator. Diese sind entsprechend leise, aber benötigen viel Platz und sind teuer in der Anschaffung. | ||
2.2. Flexible Leistungsanpassung dank PWM
PWM steht für Pulsweitenmodulation. Die Technik ermöglicht es, die Lüfters-Geschwindigkeit bei unveränderter Spannung anzupassen und somit auf die Auslastung und die damit verbundene Wärmeentwicklung zu reagieren. Dazu ist zumeist ein 4-Pin-Anschluss nötig, bei dem der Drehzahlregler für den Lüfter Informationen über die Prozessortemperatur erhält und die Geschwindigkeit bzw. die Kühlleistung flexibel nach dieser anpasst.
Die Vor-und Nachteile dieser Modulation haben wir Ihnen nachstehend noch einmal übersichtlich angeführt:
Vor & Nachteile von Pulsweitenmodulation (PWM)
- Umdrehungsgeschwindigkeit nach Bedarf regulierbar
- Lautstärke eher niedrig, da Umdrehungsgeschwindigkeit geringer
- höhere Anschaffungskosten
- manuelle Regulierung nur übre zusätzliche Software möglich
2.3. Die Lautstärke: Unter 40 dB liegen die meisten Modelle
Zur Einheit Sone
Zur Einheit SoneSone ist eine psychoakustische Maßeinheit für die subjektive Lautheit eines Schallereignisses. Die Idee ist auf das Jahr 1936 zurückzuführen und stammt von Stanley Smith Stevens. Eine Unterhaltung zwischen zwei Menschen in ca. 1m Abstand liegt im Bereich von 1-2 Sone.
Da der Geräuschpegel ein wichtiges Kaufkriterium darstellt, finden Sie Angaben zu dieser Eigenschaft in der Regel auch immer auf der Verpackung. Die Herstellerangaben variieren allerdings je nach Drehzahl des Lüfters und sind teilweise in Dezibel oder Sone angegeben. Üblicherweise liegen die Werte zwischen 0,4 und 0,7 Sone, was etwa 30 bis 35 dB bzw. einem geflüsterten Gespräch entspricht. Lautere Lüfter können es auf bis zu 1,5 oder 2 Sone bringen und sind mit ca. 50 bis 55 dB so laut wie leise Radiomusik.
Lüfterlautstärke regulieren: Die Geräuschkulisse des Lüfters ergibt sich hauptsächlich aus der Form und Materialstärke der Ventilatorflügel und natürlich aus der Drehzahl. Diese variiert je nach CPU-Auslastung und der damit verbundenen Hitzeentwicklung. Scheint Ihnen Ihr Lüfter zu laut, können Sie mittels einer kostenlosen Software (z. B. 3. Fragen und Antworten rund um das Thema Gehäuselüfter
3.1. Luftkühler oder Wasserkühler: Was ist besser?
Neben den hier vorgestellten CPU-Luftkühlern gibt es auch eine weitere Kategorie Kühlsysteme, die mit Wasser arbeitet, beispielsweise von der Marke Cooler Master. Für diese Modelle muss der Kühler nicht in der Nähe des zu kühlenden Bauteils (z. B. CPU oder der Prozessor der Grafikkarte) sitzen. Stattdessen wird die Wärme durch Wasserleitungen abgeführt, die nahe des zu kühlenden Prozessors verlaufen. Diese Leitungen führen das Wasser dann zu einem Radiator (ähnlich dem Kühlblock bei der Luftkühlung) mit Lüfter, der das Wasser dann wieder abkühlt. Es fließt zurück zum Prozessor und der Kreislauf beginnt von vorn.
Lüfter und Radiator des Wasserkühlers (hier ein Modell von Thermaltake) sitzen neben der CPU.
Der größte Vorteil von Wasserkühlern ist ihre geringe Lautstärke: Da nur langsam drehende Lüfter benötigt werden, sind Wasserkühler kaum hörbar. Zudem ist die Kühlleistung sehr gut bei dieser Bauweise. Da Wasserkühler jedoch recht teuer in der Anschaffung sind (zwischen 70 und 200 €) und für die meisten Anwendungen auch ein Luftkühler ausreichend ist, bleiben luftgekühlte Modelle der Standard.
Legen Sie großen Wert auf einen leisen Kühler oder laufen die Prozessoren Ihres PCs durch anspruchsvolle Dauernutzung schnell heißt, kann sich die Investition dennoch lohnen: Dann finden Sie Ihren persönlichen Testsieger der CPU-Kühler bei den wasserführenden Modellen.
3.2 Wie reinige ich den CPU-Kühler?
Da Staub immer in das Gehäuse gelangen kann, sollten die Gehäuselüfter und andere Bauteile regelmäßig vom Staub befreit werden. Ein Staubsauger hilft Ihnen bei der ersten Reinigung; verwenden Sie ihn, um damit das Gehäuse abzusaugen. Für feinere und genauere Arbeiten empfehlen wir einen herkömmlichen Pinsel (zum Entstauben) oder ein Microfasertuch, das den Staub in den Fasern festhält.
3.3. Was ist bei der Montage zu beachten?
Bei diesem Modell von Cooler Master werden die Pushpins (blau markiert) zur Befestigung in die Bodenplatte gedrückt.
Die übliche Verschraubung über sehr kleine Schrauben kann oft einiges an Zeit und Nerven kosten. Diese Methoden zur Verschraubung sind auch oft von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich. Anfängern empfehlen wir die Pushpin-Halterungen, bei denen der Kühler an vier Stellen durch die Montagelöcher gedrückt wird. So lässt sich der Kühler auch relativ leicht wieder entfernen. Allerdings sind die Pushpins gerade bei günstigen Modellen nur mäßig verarbeitet und überstehen in einem CPU-Kühler-Test nur selten eine zwei- oder dreimalige Nutzung.
3.4. Wie viele Lüfter fürs Gehäuse sollten in meinem PC verbaut sein?
Wir empfehlen Ihnen einen oder zwei Lüfter, sofern Sie einen handelsüblichen Desktop-PC besitzen und diesen für Office-Anwendungen oder zum Surfen und gelegentlichen Streamen benutzen. Bei einem Computer zum Spielen sind noch weitere Lüfter von Vorteil, da die Komponenten mehr Leistung abliefern müssen und der Rechner dadurch schneller heiß laufen kann.
In folgender Übersicht bieten wir Ihnen abschließend die wichtigsten Hersteller für CPU-Lüfter auf einen Blick. Alle vorgestellten Marken und Hersteller haben sich auf CPU-Kühler und das nötige Zubehör konzentriert. So bieten u. a. Noctua, Alpenföhn, Arctic, beQuiet! und Cooler Master eigene Wärmeleitpasten an, die zumeist auch mit den Kühlern zusammen geliefert werden.
- Scythe
- Corsair
- Alpenföhn
- Cooler Master
- beQuiet!
- Arctic
- Xilence
- Noctua
- AVC
- Enermax
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