Gehäuselüfter im Test: 32 Ventilatoren für den PC im Vergleich

Grundlagen

Schnell noch einen Lüfter eingebaut und schon ist alles schön kühl im Gehäuseinneren. Wenn es so einfach wäre, gäbe es wohl kaum so viele Threads in unserem Forum, die sich mit Fragen zum Thema Lüftung beschäftigen. So hat unter anderem AMD eine Anleitung zur korrekten Luftführung durch das Gehäuse verfasst. Der Tenor dieser Anleitung besagt, dass vorne unten am PC Gehäuse kühle Außenluft in das Gehäuse zu führen ist, während die erwärmte Luft aus dem Inneren des Gehäuses hinten im oberen Teil wieder heraus geführt werden soll.

Dabei sollte entweder die Anzahl und der Typ der Lüfter gleich sein, da es sonst schnell zum Überdruck und damit zum Hitzestau im Gehäuse kommen kann. Wer vorne zwei Lüfter einbaut, sollte auch auf der Rückseite zwei gleiche Lüfter einbauen. Wird zuviel Luft in das Gehäuse gedrückt, aber zu wenig heraus geführt, staut sich die Luft, ein Luftfluss ist damit kaum gegeben.

Anders herum ist ein gewisser Unterdruck nicht so schlimm, da die Außenluft dann durch alle Gehäuseöffnungen herein gesogen wird. Dies passiert, wenn nur an der Rückseite Lüfter platziert werden, welche die warme Luft aus dem Gehäuse saugen.

Die bewegte Luftmenge ist unter anderem sowohl vom Durchmesser, als auch von der Drehzahl der Lüfter abhängig. So bewegen die 120mm Lüfter über 80CFM (Kubikfuß pro Minute), das entspricht rund 136 Kubikmeter pro Stunde. Ein Kubikmeter entspricht 1.000 Litern, also werden 136.000 Liter Luft durch den Lüfter bewegt. Ein Zimmer mit 20 m² Fläche und einer Höhe von 2,50m hat nur ein Volumen von rund 50 Kubikmetern, die gesamte Luft wird also innerhalb einer Stunde über 2,5 mal durch den Lüfter befördert.

Solche Luftbewegungen fördern natürlich auch jede Menge Staub- und Schmutzpartikel mit sich, die sich mit Vorliebe auf den Komponenten im Innern des PC absetzen. Grund genug, sich auch um das Filtern der Luft zu kümmern. Neben der "Hausfrauen-Lösung", einen ausgemusterten Nylonstrumpf vor den Lüfter zu spannen, bieten viele Online-Händler Filterkassetten an, die meist einfach vor den Lüfter geclipt werden. Bastler nutzen einfache Filtermatten und befestigen diese zwischen Lüfter und Öffnung, so bleibt der Luftfluß garantiert, denn der Nylonstrumpf kann sich schnell mit Staub zusetzen.

Noch ein Wort zum Anschluß von Lüftern direkt am Mainboard. Die Mainboard Hersteller garantieren eine maximale Stromaufnahme pro Anschluß von drei Watt, das entspricht bei 12 Volt Nennspannung einem Strom von 0,25 Ampere. Gerade die 120mm Lüfter wie z.B. das Crystal Modell liegen schnell über diesen 0,25 Ampere und es kann zur Beschädigung des Mainboards führen, da die dünnen und schmalen Leiterbahnen durch den zu hohen Stromfluß quasi "verdampfen". Mit Glück wird nur der Anschluß für den Lüfter unbrauchbar, häufig wird jedoch das Mainboard irreparabel beschädigt.

Messungen

Lautheit
Nachdem wir inzwischen in den Besitz eines Schallpegelmeßgerätes gelangt sind, können wir auch die Lautheit der Lüfter überprüfen. Wegen des eingeschränkten Meßbereichs (ab 30dB(A) aufwärts) können wir keine Messungen nach DIN durchführen, da uns auch kein schalltoter oder schallarmer Raum zur Verfügung steht. Bevor also im heimischen Keller solch ein Raum eingebaut wird, haben wir den einfachen Weg gewählt und den Abstand zwischen Lüfter und Meßgerät verkürzt, der laut DIN sonst 100cm beträgt. Nach einigen Probemessungen haben wir uns auf einen Abstand von 40cm geeinigt, dieser ist noch groß genug, so das störende Windgeräusche durch die Luftbewegung keinen Einfluss haben. Zusätzlich wurde ein Windschutz vor das Messmikrofon gesetzt.

Da einige der Lüfter spätestens beim Betrieb mit 5V nicht mehr vom Meßgerät gemessen werden können, erhalten sie im Diagramm statt eines Wertes den Hinweis "unmessbar". Das bedeutet natürlich nicht, dass das vom Lüfter produzierte Geräusch unhörbar ist, aber da alleine das normale Atmen im selben Abstand schon fast 30dB(A) ausmacht, sollten diese "unmessbaren" Lüfter im Betrieb kaum als störend empfunden werden. Das Rauschen eines Baumes im Wind erzeugt im Vergleich rund 50dB(A). Kurz zum Thema Sone: da der Mensch unterschiedliche Frequenzen als unterschiedlich störend empfindet, wurde die Einheit Sone ins Leben gerufen. Sie berücksichtigt den Frequenzlauf eines Geräusches. Weitere Informationen dazu kann man hier erhalten.

Saugen und blasen
Da die Lüfter im saugenden oder blasenden Betrieb zusätzlich unterschiedliche Lautstärken erzeugen, haben wir Messungen von beiden Seiten durchgeführt. Natürlich werden viele Lüfter gerade in der kühleren Jahreszeit nicht ständig mit ihrer Nennspannung von 12 Volt betrieben, sondern per Potentiometer, Adapter oder Lüftersteuerung in ihrer Drehzahl reduziert. Um diesem Umstand Rechnung zu tragen, haben wir auch Messungen bei fünf und sieben Volt durchgeführt. Dabei werden aber nur, soweit möglich, die Drehzahl, der Strombedarf und die Lautheit gemessen. Einzelne Lüfter verfügen nur über ein 4-pin Molexstecker, daher ist eine Spannungsänderung nicht so einfach möglich. In diesem Fall erscheinen im Diagramm nur die Werte für 12 Volt Spannung, bei den anderen Spannungen wird ein Hinweis ausgegeben. Die Lüfter sind während des Messvorgangs nicht in ein Gehäuse eingebaut, da sonst durch Lüftergitter und den Netzteil- und Grafikkartenlüfter die Lautstärke schnell verfälscht werden kann.

Volumenstrom und Drehzahl
Für die Messung des Volumenstroms, sprich der m³/h die durch den Lüfter bewegt werden, haben wir ein Anemometer benutzt, mit dem Luftbewegungen ab 0,2m/s gemessen werden können. Aus der Geschwindigkeit der ausströmenden Luft und dem Durchmesser des Lüfters läßt sich der erzeugte Volumenstrom per einfacher Formel berechnen.

Die Drehzahl der Lüfter wurde, falls der Lüfter ein Tachosignal zur Verfügung stellt, über den Lüfteranschluß des Mainboards ausgelesen. Dazu wurde unter Windows XP das Tool Motherboard Monitor verwendet und die abgelesenen Daten in die Tabelle übernommen. Allerdings liegen die niedrigsten auslesbaren Werte bei etwa 1.300U/min, dreht der Lüfter langsamer, liefert das Mainboard keine korrekten Werte mehr, in der Tabelle erscheint der Hinweis "unmessbar".

Die Sensoren der temperaturgeregelten Lüfter wurden mit Hilfe einer 40 Watt Glühbirne aufgeheizt, um die maximale Drehzahl zu erreichen. Um die minimale Drehzahl zu erreichen wurden sie hingegen per Eiswürfel abgekühlt und gemessen. Bei der Lautheit und der Stromaufnahme werden daher nur bei 12V und 5V Daten angezeigt. Eine Messung bei reduzierter Spannung macht einem temperaturgeregelten Lüfter ansonsten keinen Sinn. Daher fehlt bei der Spalte 7V auch ein Wert, stattdessen erscheint dort der Hinweis "Temp. geregelt".