Wie pflegt man einen Computer, damit er nicht überhitzt?

Wie Sie Ihren Computer pflegen, damit er nicht überhitzt – INHALT

1. Ohne Kühlung läuft der Prozessor nicht
2. Lieber mehr als weniger
3. Es geht nicht nur um Komponenten, sondern auch um Wartung
4. Sauberkeit ist die halbe Sorge um Elektronik
5. Temperaturziele und Sensorik
6. Luftstrom-Design im Gehäuse
7. Lüfterkurven und Regelung
8. Wärmeleitpaste, Kontakt und Montage
9. VRM, RAM und SSD
10. Validierung und Monitoring

Ohne Kühlung läuft der Prozessor nicht

Auch wenn vieles von unserem Reden über Energie, Thermodynamik und Computer sehr theoretisch wirkt, liefert es uns doch bestimmte Einblicke, wie man praktisch mit unseren Computern umgeht. Die wichtigste Regel, die Sie sich merken müssen, ist die Tatsache, dass Wärme kein Freund der Rechentechnik ist. Je kühler die Umgebung, desto effizienter arbeiten alle Wärmemaschinen, da sie Abwärme besser abführen.

Die Effizienz von Verbrennungsmotoren steigt sogar mit sinkender Temperatur, aber Computer sind keine klassischen Wärmemaschinen, daher reicht es uns, die Temperatur der Komponenten in vernünftigen Grenzen zu halten. Jeder Chip hat ein oberes Limit der abgegebenen Wärmeenergie, die er während des Betriebs erzeugt und die durch einen Kühler abgeführt werden muss – dies wird TDP (Thermal Design Power) genannt. Dies ist der obere Grenzwert, der aus Sicherheitsgründen eingehalten werden muss. Im praktischen Betrieb wird meist eine andere Zahl verwendet, die durchschnittliche abgegebene Leistung (ACP, Average CPU Power), aus der die durchschnittlichen Betriebskosten des Geräts berechnet werden.

Lieber mehr als weniger

Der erste wichtige Schritt, besonders wenn Sie Ihren Computer selbst zusammenbauen, ist die Wahl einer geeigneten Kühlung. Jede Kühlung gibt an, für welches TDP sie ausgelegt ist – es schadet nie, eine etwas überdimensionierte Kühlung zu wählen. Eine ausreichend hochwertige Kühlung kann die Temperatur des Prozessors unter der kritischen Grenze halten, die normalerweise als TJmax (T Junction Max) bezeichnet wird. Diese gibt die maximale Betriebstemperatur an, bis zu der der Prozessor sicher betrieben werden kann, um die erwartete Lebensdauer zu erreichen. Dieser Wert liegt je nach Technologie zwischen 100 und 125 °C.

Wärme schadet grundsätzlich allen Komponenten. Für Silizium gilt, dass sich die Degradation ab etwa 50 °C bemerkbar macht, wobei eine Temperaturerhöhung um jeweils 10 °C die Geschwindigkeit der Degradation verdoppelt. Prozessoren sind jedoch für zwei Jahre Betrieb bei TJmax-Temperaturen ausgelegt, daher liegt die Lebensdauer bei Betriebstemperaturen bis 80 °C deutlich über der geplanten Lebensdauer eines Prozessors.

Entsprechend dem TDP muss eine ausreichend leistungsfähige Luft- oder Wasserkühlung gewählt werden, die regelmäßig überprüft werden sollte – ob sich die Luftkühlung nicht mit Staub zusetzt, ob die Wasserkühlung genügend Kühlflüssigkeit hat.

Wasserkühlungen erfordern allgemein mehr Aufmerksamkeit – ob sie dicht sind, keine Luftblasen enthalten, korrekt angeschlossen sind und genügend Flüssigkeit vorhanden ist, sowie ob keine Flüssigkeit austritt. Eine Wasserkühlung ist in der Regel besser und leistungsfähiger, erfordert jedoch regelmäßigere Kontrolle. Das Schlimmste, was Ihnen bei einer Luftkühlung passieren kann, ist ein Verlust des Kontakts auf einer Seite mit der gekühlten Komponente – die Kühlleistung sinkt dann stark, sollte aber nicht zur Zerstörung der Komponente führen, sondern nur zu einem deutlichen Leistungsverlust, was ein guter Grund ist, das Kühlsystem zu überprüfen.

Es geht nicht nur um Komponenten, sondern auch um Wartung

Erhöhte Temperaturen schaden allen Komponenten, auch dem Arbeitsspeicher und SSDs, bei denen auf eine gute Luftzirkulation geachtet werden muss, gegebenenfalls auch auf Kühlkörper bei den neuesten SSD-Modellen, die bei höheren Temperaturen arbeiten. Selbst bei Systemen mit ausreichend dimensionierter Kühlung für Prozessor und Grafikkarte muss bedacht werden, dass die Wärme in das Gehäuse entweicht. Dieses sollte daher eine gut konzipierte Belüftung haben, die auf einer Seite durch einen Staubfilter Luft ansaugt und auf der anderen wieder hinausbläst. Den Staubfilter sollte man mindestens zweimal im Jahr herausnehmen und reinigen, das gesamte Gehäuse sollte mindestens alle zwei Jahre mit Druckluft ausgeblasen werden, einschließlich einer gründlichen Reinigung des Netzteils. (Diesen Vorgang empfehle ich unbedingt im Freien durchzuführen – im Garten, auf dem Balkon – Sie werden überrascht sein, wie viel Staub sich dort ansammelt!)

Der Computer sollte nicht in einer staubigen Umgebung aufgestellt werden und sollte genug Platz um sich herum haben, sowohl für die Ansaugung kühler Luft als auch für die Abführung der heißen. Besonders problematisch sind heutige moderne Konsolen, die Luftauslässe für heiße Luft haben, die Menschen aber oft in kleine Fächer stellen, die ursprünglich für Video- oder ähnliche Geräte mit minimaler Wärmeabgabe gedacht waren.

Sauberkeit ist die halbe Sorge um Elektronik

Im Falle von Laptops, die Sie nicht öffnen oder einer professionellen Wartung unterziehen möchten, empfehle ich die Reinigung mit Druckluft, selbstverständlich im ausgeschalteten Zustand und mit Druckluftspray, das speziell für die Reinigung von Elektronik vorgesehen ist. Wenn es möglich ist, das Gerät zu zerlegen und im geöffneten Zustand auszublasen, ist das natürlich die bessere Variante.

Vollständig geschlossene Geräte wie Tablets und Mobiltelefone sind in der Regel nicht für Benutzerservice vorgesehen. Auch bei ihnen ist es möglich, sie im Service prüfen und reinigen zu lassen. Ebenso können auch Grafikkarten entweder zu Hause oder fachmännisch gereinigt und neu mit Wärmeleitpaste versehen werden, also die alte Paste durch neue ersetzt werden. Das Auftragen neuer Paste ist auch bei älteren Notebooks möglich, da die Paste mit der Zeit aushärtet und ihre wärmeleitende Funktion verliert.

Es gibt auch den umgekehrten Fall – dass Sie Ihr Gerät versehentlich einem Temperaturschock durch Unterkühlung ausgesetzt haben. Manchmal passiert das, wenn Sie Ihr Gerät über Nacht im Auto vergessen und es durchfriert – oder wenn Ihnen derselbe Fehler wie mir passiert, als ich in einer frostigen Nacht mit offenem Rucksack nach Hause kam, sodass mein Laptop durchfror. In einem solchen Fall lassen Sie das Gerät bei normaler Raumtemperatur wieder aufwärmen und das darin kondensierte Wasser auf natürliche Weise verdunsten, schalten Sie es auf keinen Fall sofort ein! Temperaturschocks sind für Geräte, die dafür nicht konstruiert sind, besonders schädlich und können sogar zum Reißen von Leitungen führen. Das natürliche Angleichen an die normale Temperatur in einer trockenen Umgebung ist das Beste, was Sie in einer solchen Situation für Ihr Gerät tun können.

Es ist zu betonen, dass die richtige Pflege des Temperaturmanagements und der Kühlung des Computers die Lebensdauer seiner Komponenten erheblich verlängern und eine optimale Leistung sicherstellen kann. Regelmäßige Wartung, einschließlich der Reinigung von Staubfiltern und des Austauschs von Wärmeleitpaste, sollte Teil der Routine jedes Nutzers sein, insbesondere bei leistungsstarken Computern oder Gaming-Systemen. Ebenso ist es wichtig, die Risiken von Temperaturschocks im Blick zu haben und das Gerät in einer Umgebung mit geeigneter Temperatur und Luftzirkulation zu betreiben. Mit diesem Ansatz können Sie nicht nur das Risiko von Schäden reduzieren, sondern auch die Betriebskosten und Reparaturen optimieren.