Was ist eine Wärmeleitpaste und wie funktioniert sie?

Eine Wärmeleitpaste hat im Test und Vergleich eine dünn- oder dickflüssige Konsistenz und wird in einer geringen Menge als dünne Schicht zwischen einer Hardware-Komponente und dem Kühlkörper aufgetragen. Das gestattet eine schnelle Verbesserung die Wärmeübertragung und -weiterleitung zwischen den Bauteilen, die gerne etwas mehr Hitze entwickeln.

Ein PC arbeitet mit Prozessoren und einer Grafikkarte, die etwa eine Temperatur von 50 Grad Celsius entwickeln sollten. Viele Anwendungen fordern jedoch eine höhere Leistung, wodurch auch die Temperatur steigt. Sobald diese bestimmte Grenzen überschreitet, können Bauteile beschädigt werden. Ein erstes Anzeichen für eine Überbelastung ist ein lauter werdendes Lüftungssystem. Mit einer Wärmeleitpaste kann die Kühlung wieder optimiert und die Chipsätze vor einer Überhitzung geschützt werden.

Die Wärmeleitpaste gibt es in verschiedenen Ausführungen und Materialzusammensetzungen, unterscheidet sich im Vergleich dann auch stark im Preis. Das hängt von der gewünschten Wärmeleitfähigkeit und dem Anwendungsfall ab. Gängig sind Wärmeleitpasten mit Silikonöl, mit thermoplastischem Kunststoff und mit Zinkoxid. Effizienter wirken Pasten mit Flüssigmetall, z. B. aus Silber, Graphit, Aluminium und Kupfer.

Wärmeleitpasten im Test können auch verschiedene Trägerstoffe enthalten oder aus einer Zusammensetzung mehrerer Metalloxide bestehen.

Der Wert der Wärmeleitfähigkeit kann berechnet werden und wird in Watt pro Meter und Kelvin ausgegeben. Die Abkürzung ist W/(mK). Als Angabe in der Einheit wird die Geschwindigkeit der Wärmeleitfähigkeit angegeben, mit der sich die thermische Energie ausbreitet. Die Wärmeleitfähigkeit der Pasten variiert zwischen Werten von 0,8 bis 10 W(/mK) bei Silikon und Kunststoff und zwischen Werten von 40 bis 80 W/(mK) bei Wärmeleitpasten auf Flüssigmetallbasis. Mit Kupfer wird sogar ein Wert von 380 W/(mK) erreicht. Flüssigmetallpasten leiten zwar wesentlich mehr Wärmeenergie ab, sind jedoch auch schwieriger aufzutragen. Da sie elektrisch leitfähig sind, ist viel Vorsicht und Sorgfalt notwendig.

Die Wärmeleitpaste wirkt dabei direkt auf den an Montageflächen von Kühlkörpern enthaltenen Rillen, Vertiefungen und Erhöhungen und füllt diese aus. Diese sind zwar klein, hemmen jedoch im Test durch die sich bildenden Hohlräume die Wärmeweiterleitung.

Auch kühlende Bauteile am PC weisen Vertiefungen auf, besonders wenn zur Wärmeableitung Leistungshalbleiter und Metallkühlbleche verwendet werden, die als Heatspreader bezeichnet werden. Die Paste dient dann dazu, einen kleineren Abstand zwischen Kühlkörper und Wärmequelle zu überbrücken.

Diagramm zum Preis-Leistungs-Verhältnis der Wärmeleitpasten

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Anwendungsbereiche – die Wärmeleitpaste im Einsatz

Eine Wärmeleitpaste dient in erster Linie immer als ein verbindender Stoff für kleinere kühlende Komponente. Dazu gehören Mikrochips, Prozessoren und andere Komponente der Leistungselektronik, die einen besseren Wärmeübergang vom jeweiligen Bauteil zum Kühlkörper benötigen. Wärmeleitpasten werden auch in anderen Bereichen verwendet, z. B. mit Motorenbau oder für Peltier-Kühlgeräte.

Die Wärmeleitpaste kann kleinere Unebenheiten zwischen Kühler und Die bzw. Heatspreader im Prozessor ausgleichen und dient entsprechend im Test dazu, die Hitzequelle mit dem Kühler besser zu verbinden, besonders bei Bauteilen, die eine größere thermische Hitzeverlustleistung und Wärmeabgabe pro Fläche aufweisen. Die Wärmeleitpaste wird im Test dort verwendet, wo ein Kühler montiert ist. Meistens ist das direkt am Prozessor oder an der Grafikkarte der Fall. Wird letztere z. B. mit einem neuen Kühler kombiniert oder durch eine Wasserkühlung nachgeröstet, ist es im Vergleich wichtig, die Grafikchipsätze mit Wärmeleitpaste zu versehen, bevor der Kühler zum Einsatz kommt. Auch für Speicherblöcke oder Mainboard kann eine Wärmeleitpaste sinnvoll sein.

Für das Auftragen einer Wärmeleitpaste wird der Prozessor zunächst gereinigt und installiert, ohne die Kontakte an der CPU zu berühren. Falls bereits Wärmeleitpaste im Test vorhanden ist, sollte diese mit einem weichen und trockenen Papiertuch vollständig und gründlich beseitigt werden. Auch Öl, Fremdkörper oder Staub sollten entfernt werden. Die Wärmeleitpaste wird dabei immer vollständig ersetzt und nicht nachgefüllt.

Die Wärmeleitpaste gibt es als Spritze, Tube oder als Paste, die im Test und Vergleich mit einem Spatel aufgetragen wird.

Besonders einfach in der Anwendung sind die Spritzen, die mit der Spitze der Tube direkt auf die Oberfläche des Bauteils oder Wärmeverteilers des Prozessors gesetzt werden können und damit auch die Klecksmenge besser verteilen. Im hinteren Bereich wird der Einsatz in den Gehäusekörper mit der Füllung geschoben, während vorne die Klecksmenge austritt. Meistens wird die Paste dann günstig verteilt, wenn der Prozessor wieder in Betrieb ist.

Die Wärme breitet die Wärmeleitpaste dann über die gesamte Oberfläche aus. Dabei sollte die Schichtdicke der Paste eher gering ausfallen. Benötigt wird nur so viel, um die Hohlräume auszufüllen. Zu viel Paste reduziert die Wärmeleitfähigkeit wieder.

Welche Arten von Wärmeleitpasten gibt es im Handel?

PCs laufen mit einer sehr hohen Leistung, wobei auf engstem Raum Transistoren arbeiten und Millionen Abläufe pro Sekunde erfolgen. Die CPU und die Grafikkarte sind davon beim Computer besonders betroffen und benötigten daher auch aktive und passive Kühlelemente, die den laufenden Betrieb gewährleisten. Je leistungsstärker sie sind, desto wärmeleitender sollte auch die Kühlpaste im Test sein. Der gesamte Strom, der durch die Mikroprozessoren fließt, muss in der Verlustwärme ausgeglichen werden, um Schäden zu vermeiden.

Unterschieden wird in zwei Wärmeleittypen, wobei die Zusammensetzung im Test variiert. Gängig und günstig sind Wärmeleitpasten im Vergleich, die aus mit Graphit versetztem Silikon oder aus einer Mischung von Metalloxiden bestehen. Diese sind etwas dickflüssiger und werden aus der Tube gepresst, wodurch das Auftragen erheblich erleichtert wird und sich die Paste allgemein im Test gut verteilt und auch einfach entfernen lässt. Metalloxide können dabei Zink enthalten, aber auch in etwas teureren Varianten Kupfer, Silber oder Aluminium. Die Wärmeleitfähigkeit ist dabei für gängige Prozesse ausreichend und beträgt zwischen 10 und 15 W/(mK). Damit ist eine Reduzierung der Temperatur um 2 bis 4 Grad Celsius möglich.

Bessere Ergebnisse erzielen Wärmeleitpasten auf Flüssigkeitsbasis, die eine etwa 8-fach bessere Wärmeleitung gestatten. Erreicht werden zwischen 40 bis 80 W/(mK), wobei dann die CPU um 4 bis 10 Grad Celsius gekühlt werden kann. Sie bestehen aus einer sehr dünnflüssigen Paste und bleiben bei Raumtemperatur flüssig. Die metallische Legierung ist elektrisch leitfähig und darum mit Vorsicht zu verwenden, da Kurzschlussgefahr besteht.

Auch wird die Paste im Vergleich nur in sehr geringen Mengen gebraucht. Sie bietet im Test den Vorteil, dass sie nicht so schnell eintrocknet und ein regelmäßiges Erneuern der Kühlpaste unnötig ist. Dafür sind Flüssigmetallpasten schwieriger zu entfernen und für Aluminium-Kühler gar nicht geeignet.

Neben Pasten gibt es auch Wärmeleitkleber, Wärmeleitfolien und Wärmeleitpads, die einen etwas größeren Abstand zwischen Kühlkörper und Wärmequelle überbrücken können und eine isolierende Funktion erfüllen. Auch diese werden zwischen CPU und Kühler platziert und können relativ leicht wieder entfernt werden. Die Wärmeleitfähigkeit ist im Test jedoch eher mäßig. Für alle Formen der Wärmeleitpaste gilt, dass sie nicht giftig sind, jedoch biologisch schlecht abbaubare Inhalte wie z. B. Silikon enthalten. Daher werden die Tuben dann im Restmüll entsorgt.

Kurzinformationen zu den führenden Herstellern und Marken

Für Einzelanwendungen sind Wärmeleitpasten in Tuben oder als Spritzabfüllung sinnvoller. Daneben gibt es auch Kühlpasten in Beuteln oder Tiegeln, die für eine größere Anwendung gedacht sind. Bekannte Marken bieten die gewünschte Qualität und Zuverlässigkeit. Die Wärmeleitpasten können entsprechend bedenkenlos verwendet werden und zeigen auch eine lange Haltbarkeit. Durchschnittlich liegt die Wärmeleitfähigkeit bei Tuben zwischen 10 und 40 W/(mK).

Akasa
Arctic
Gelid Extreme
Cooler Master
Thermal Grizzly

Das Unternehmen „Akasa“ bietet wärmetechnische Lösungen und Produkte, darunter Kartenleser, Kabel, PC- und Laptop-Kühler, Wärmeleitpasten, Wärmeleitfolien und Lüfter. Wärmeleitpasten sind größtenteils als kleinere Spritzen mit 5 Gramm Inhalt zu bekommen, können auch mit einer Nachfüllflasche von 125 Gramm erworben werden, wobei ein Verteilspachtel dabei ist. Leistungsfähige Wärmepasten von „Akasa“ sind „Silver Compund 450“ und „Performance Compund 455“.

Die Marke „Arctic” steht für Hochleistungs-Wärmeleitpasten, die für alle Kühler geeignet sind, einen niedrigen thermischen Widerstand und eine hohe Wärmeleitfähigkeit gewährleisten. Es gibt sie mit Graphit und Silber von hoher Qualität. Die Pasten sind leicht aufzutragen, vielseitig verwendbar, auch für Spielekonsolen geeignet und lassen sich leicht entfernen.

Die Wärmeleitpasten “Gelid Solutions Extreme” erfreuen sich großer Beliebtheit bei anspruchsvollen Zockern und sind bestens für Anwendungen mit Hochleistungskomponenten geeignet, bei denen es auf jeden Temperaturgrad im Celsiusbereich ankommt. Hier ist eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit gewährleistet, wobei die Pasten mit einem Spatel aufgetragen und verteilt werden oder bereits aus der Tube mit Spritzaufsatz gepresst werden. Typisch sind Tuben mit einem Inhalt von 3,5 Gramm, die im Vergleich relativ teuer sind. Dafür trocknen sie nicht aus und senken die Temperatur in gewünschtem Rahmen. Größer Tuben gibt es im Test mit einem Inhalt von 10 Gramm.

„Cooler Master” ist ein Hersteller und Vertreiber von Luft- und Wasserkühlern, von Gehäuselüftern und Wärmeleitpasten. Wert wird darauf gelegt, das Bauen und den Gebrauch von PCs zu erleichtern. Als Marke bietet „Cooler Master“ Tubenspritzen mit Gelinhalt, die leicht verwendet werden können, einen Inhalt zwischen 3,5 bis 5 Gramm aufweisen und eine lange Haltbarkeit und gute Wärmeleitfähigkeit mitbringen. Abgedeckt werden große Temperaturbereiche zwischen minus 50 und plus 150 Grad. Die Wärmeleitpaste kann dabei auch Nano-Diamant-Partikel enthalten.

Ein starker Konkurrent zu anderen Produkten ist das Unternehmen „Thermal Grizzly“, das Wärmeleitpads, Folien und Wärmeleitpasten in deutscher Qualität für extreme Anwendungen anbietet. Dazu gehören die Markenprodukte „Krynaut“ und „Condutonaut“. Letztere ist eine Paste mit Flüssigmetallen, die einen hohen Wirkungsgrad entwickeln. „Krynaut“ wird auch für kritische Kühlsysteme im Industriebereich empfohlen.

So werden Wärmeleitpasten in einem Vergleich getestet

Ein Test und Vergleich umfasst eine größere Auswahl an Wärmeleitpasten, die sowohl in ihren eigenen Merkmalen und Attributen untersucht werden als auch in einer direkten Gegenüberstellung mit den anderen Konkurrenzprodukten. Daraus lässt sich eine Liste der besten Produkte zusammenstellen, die sich gegenüber den anderen Pasten besser bewährt haben. Der Test umfasst dabei neben der einfachen Handhabung auch Messungen von Temperaturbereichen und aktiven Kühlprozessen.

Deutlich zeigt sich in einem Test, dass die Unterschiede häufig von der Zusammensetzung abhängen, wobei fast alle Wärmeleitpasten eine Temperaturobergrenze bieten, die für einen Dauerbetrieb des PCs von ca. 150 Grad Celsius ausgelegt ist. Der Inhalt entscheidet über die Wärmeleitfähigkeit, die elektrische Leitfähigkeit, die Langzeithaltbarkeit und Viskosität der Wärmeleitpaste. Auch die verwendeten Bindemittel spielen eine Rolle, wie gut sich die Paste auftragen lässt und wie schnell oder langsam sie austrocknet.

Thermische Leitfähigkeit

Bei einer Auswahl mehrerer Wärmeleitpasten ist der Wärmeleitbereich im Test relativ überschaubar und liegt bei silikonhaltigen Pasten im Bereich von 10 bis 11 W/(mK) und bei flüssigmetallischen Wärmeleitpasten im höheren Bereich von 40 bis 90 W/(mK).

Eine hohe Wärmeleitfähigkeit ist bei kupferbasierenden Pasten zwar gewährleistet, diese sind jedoch im Vergleich kaum für PC-Anwendungen gedacht und werden daher auch selten für diesen Bereich vermarktet. Teurere Produkte im Test verzichten auf Silikon, das zwar ein günstig herzustellendes Bindemittel ist, jedoch auch schwieriger entfernt werden kann.

Der Test zeigt dabei, dass die Wärmeleitfähigkeit vieler Pasten in einem ähnlichen Bereich liegt.

Tubenform oder Paste mit Spatel

Die Zusammensetzung und die Wärmeleitfähigkeit bestimmen den Preis, die Tubengröße bestimmt die Anwendungsdauer. Diese variiert im Test zwischen 3 bis 9 Gramm im gängigen Spritzenbereich für mehrere Anwendungen, wobei selbst aufgebrochene Tuben relativ lange halten und nur luftdicht verschlossen und kühl und trocken gelagert werden müssen.

So lange sich die Paste noch im Test verstreichen lässt, kann sie verwendet werden. Das ist als Spritzenaufsatz oder mit Spatel möglich, wobei im Test und Vergleich die bessere Verteilung mit Spatel gewährleistet ist, jedoch auch etwas Fingerspitzengefühl erfordert.

Materialzusammensetzung

Der Test und Vergleich untersucht die Materialzusammensetzung der einzelnen Markenprodukte, wobei viele Hersteller auch auf einen Mix als Basis setzen, darunter Anteile an Aluminium, Zinkoxid, Silikonöl und Antioxidationsmitteln in metallischen Wärmeleitpasten und silikonhaltigen Varianten mit einer Mischung aus 60 Prozent Metalloxid, 30 Prozent Zinkoxid und 10 Prozent Silikon. Gerne verwendet werden Beimischungen von Silber oder Pasten, die auf Graphit basieren.

Handhabung und Austrittsmenge

Die Austrittsmenge ist bei vielen Wärmeleitpasten überschaubar und hängt gleichzeitig im Test auch von der Konsistenz der Paste ab. Dickflüssige Produkte mit einer guten Viskosität lassen sich leicht auftragen, metallflüssige Varianten sind schwieriger zu verteilen und benötigen mehr Sorgfalt.

Die Wärmeleitpaste sollte im Test jedoch leicht zu handhaben sein, gut verschlossen werden können und eine gute Tubengröße mitbringen. Genauso sollte ein einfaches Entfernen der Paste als Rückbestand auf der CPU möglich sein. Das hat im Test und Vergleich auch Einfluss auf die Garantieleistungen bei Hardware-Defekten.

Ergebnis, Temperatur und Wärmeweiterleitung

Ein entscheidendes Bewertungskriterium für eine hochwertige und leistungsstarke Wärmeleitpaste ist das Ergebnis in der Temperaturreduzierung. Viele Produkte erweisen sich dabei als zuverlässig und halten die CPU in einem guten Bereich zwischen 50 und 60 Grad Celsius.

Gleichzeitig kann mit bestimmten Pasten eine Senkung der Temperatur um 5 bis 10 Grad erreicht werden. Gemessen wird die Temperatur bei höherer Leistung von CPU und Grafikkarte über Analyse-Tools. Das Ergebnis zeigt dann die Effizienz der Paste.

Häufige Mängel und Schwachstellen – darauf muss ich beim Kauf einer Wärmeleitpaste achten!

Der Kauf einer geeigneten Wärmeleitpaste hängt entscheidend von der Anwendung selbst ab und davon, was gekühlt werden soll und wieviel Temperaturreduzierung benötigt wird. Im Gaming-Bereich werden silikonfreie und teurere Kühlpasten auf Flüssigmetallbasis verwendet, da die Leistung von CPU und Grafikkarte im Test und Vergleich besonders hoch ist und eine gesonderte Kühlung notwendig macht.

Für normale Anwendungen und einen leistungsstarken PC und Prozessor genügen gängige Wärmeleitpasten mit Graphit und Metalloxiden. Die Wahl kann auch nach der Verträglichkeit der Materialien und in Hinblick auf die Haltbarkeit und Nutzungsdauer getroffen werden. Weniger sagt beim Kauf der Preis der Paste etwas über die Qualität aus als dass die Zusammensetzung der Materialien die Wärmeleitfähigkeit bestimmt.

Wärmeleitfähigkeit und Zusammensetzung

In der Regel genügen für Normalanwender und Computernutzer einfache und günstige Wärmeleitpasten aus Zinkoxid, Graphit und anderen Metalloxiden. Geachtet werden kann beim Kauf entsprechend auf die mit der Paste erzielte Temperatursenkung, wobei die Leitfähigkeit bei silikonhaltigen Wärmeleitpasten geringer ist als bei Varianten mit Flüssigmetall.

Für Prozessoren, die häufiger übertaktet werden, ist eine bessere Kühlleistung und Wärmeableitung notwendig. Wärmeleitpasten mit Flüssigmetall bestehen aus einer hohen Konzentration aus Kupfer, Silber oder Aluminium. Das erlaubt eine Temperaturreduzierung bis zu 10 Grad Celsius.

Temperaturbereich und Anwendung

Die Wärmeleitpaste kann auch danach ausgesucht werden, wie stark der PC belastet und wie entsprechend heiß die CPU wird. Das hat Einfluss auf die Haltbarkeit der Paste, die Temperaturbereiche zwischen 50 bis 100 Grad Celsius überstehen sollte.

Bei silikonhaltigen Wärmeleitpasten ist ein Austrocknen nicht zu verhindern, steigt die Temperatur der CPU häufiger über 70 Grad. Flüssigmetallpasten wiederum sind auch bei 150 Grad noch stabil.

Verteilung und Handhabung

Eine Wärmeleitpaste sollte von Laien einfach verwendet werden können und günstigenfalls nicht allzu flüssig sein. Besonders Pasten, die als Trägersubstanz Silikonöl aufweisen, lassen sich gut verstreichen.

Da nur eine geringe, etwa linsengroße Menge benötigt wird, die entweder mit einem Spatel oder durch die Wärme des Prozessors verteilt wird, spielen für den Kauf die Verpackungsart und die eigentliche Verteilung eine entscheidende Rolle. Als Tube oder Spritze ist die Wärmeleitpaste sinnvoll zu verwenden und erlaubt auch eine einfache Handhabung. Die Verteilmenge kann so gut überblickt werden. Bei Flüssigmetallpasten wird meistens im Test ein Spatel oder Pinsel für das Auftragen verwendet.

Haltbarkeit der Kühlpaste

Die Haltbarkeit einer gut verschlossenen und richtig gelagerten Wärmeleitpaste kann bis zu 2 Jahren und länger reichen, wobei diese vom Inhalt und von der Zusammensetzung abhängt. Entscheidend ist, dass die Paste weiterhin flüssig bleibt und sich verstreichen lässt, entsprechend nicht ausgetrocknet ist. Ebenso spielt für den Kauf die Haltbarkeit auf den Prozessoren selbst eine Rolle. Bei starker Nutzung und steigernder Temperatur hält die Paste etwa 5 bis 6 Monate und muss dann erneuert werden.

Flüssigmetallpasten halten deutlich länger und benötigten keine weitere Erneuerung. Das Haltbarkeitsdatum steht immer auf der Tube und Verpackung. Ist dieses abgelaufen, sollte die Paste entsorgt werden.

Internet vs. Fachhandel: wo kaufe ich meine Wärmeleitpaste am besten?

Eine Wärmeleitpaste kann in einem Fach- und Computergeschäft oder direkt im Internet bestellt werden. Im Handel ist eine persönliche Kundenberatung möglich, die Auswahl ist aber meistens auf bestimmte Exemplare und Marken beschränkt. Das Internet bietet eine breitere Auswahl an Herstellerprodukten, die dann auch gegenüber dem Handel meistens etwas günstiger zu haben sind.

Hier fehlt zwar die direkte Kaufberatung, Informationen kann sich der Verbraucher aber leicht aus dem Netz holen, z. B. beim Aufruf verschiedener Test- und Vergleichsseiten. Die Lieferung bei einer Onlinebestellung ist schnell, unkompliziert und zuverlässig. Wie effizient die Wärmeleitpaste am Ende ist, zeigt sich dann erst bei der Anwendung.

Wissenswertes & Ratgeber

Die Entwicklung der Computertechnik im Laufe der Zeit

Um zu zeigen, weshalb eine Wärmeleitpaste wichtig für hochleistungsstarke Anwendungen am Computer ist und auch auf einer Grafikkarte typische Funktionen erfüllt, ist ein Blick auf die Entwicklungsgeschichte der Computertechnik sinnvoll. Heute ist der Computer mit Mikroprozessoren und Transistoren ausgestattet, die innerhalb weniger Sekunden Millionen Operationen durchführen.

Gerade im Bereich der Grafiken und Spiele leistet ein PC enorm viel, damit der Eindruck der Bilder und Abläufe natürlich, fließend und störungsfrei möglich ist. Ausgeklügelte Kühl- und Lüftungssysteme entlasten dabei die wärmeabgebenden und hitzelastigen Prozesse. Das Ganze findet dabei auf kleinstem Raum und in einem sehr kleinen Gehäuse statt.

Ganz anders waren Computer in den 40er und 50er Jahren, die damals für einfachere Prozesse noch in ihren Ausmaßen einen ganzen Raum füllen konnten. Die zu dieser Zeit berühmteste Fehleinschätzung besagte, dass weltweit ein Bedarf von etwa 5 Computern notwendig werden müsse. Das lag auch daran, dass einer dieser großen Ungetüme von mehreren Personen bedient werden musste. Das erste frei programmierbare und vollautomatische Gerät stammt aus dem Jahr 1941 und war in der Lage, Berechnungen anzustellen. Durch den Krieg wurde der „Z3“, so die Bezeichnung, leider zerstört und erst in den 60er Jahren rekonstruiert.

In dieser Zeit wurden dann auch transistorisierte Rechner gebaut, die über ein Magnetbandsystem verfügten und als erste Minicomputer galten.

Dazu gehörte der von „Telefunken“ vorgestellte „TR 4“. Schon bald steigerte sich die Computerarchitektur und erlaubte Computern verschiedene Leistungsklassen zu bewältigen, die dennoch denselben Code ausführten und einen integrierten Schaltkreis besaßen. Den ersten Großcomputer entwickelten die Russen 1965.

Dieser wurde bereits zwei Jahre später mit einem ersten Betriebssystem und Compiler versehen.

Frei programmierbare Tischrechner erschienen etwa in der gleichen Zeit, ebenso wurden die Geräte allmählich als „Personal Computer“ bezeichnet, wobei ein Mehrzweckgerät gemeint war, dass in der Größe auch für den normalen Alltag geeignet war. In den 70er Jahren erschienen dann serienmäßig die ersten Mikroprozessoren, wodurch die Computer immer kleiner, preisgünstiger und leistungsstärker wurden. Immer noch waren Experten überzeugt, dass Computer nur ein Gerät für bestimmte Zwecke sein würde und für eine allgemeine Anwendung kein Interesse bestand.

Doch die Entwicklungsgeschichte bewies schnell etwas anders. Die grafische Benutzeroberfläche veränderte sich, ein Computer konnte mit einer Maus bedient werden, die Prozessoren wurden besser und die Speicherung von Daten vielseitiger. Schon in den 80er Jahren waren Heimcomputer keine Ausnahme, die einen 8-Bit-Mikroprozessor und 64-KiB-Arbeitsspeicher besaßen. Sie arbeiteten sehr langsam, konnten aber die Datenverarbeitung bewältigen. Mit der Einführung des Windows-Betriebssystems steigerte sich die Weiterentwicklung.

In den 90er Jahren kam dann das Internet dazu, wobei die Leistung der Computer erneut verbessert werden musste. Bald wurden Computer nicht mehr nur beruflich, sondern vermehrt im privaten Bereich genutzt und erleichterten viele Arbeitsvorgänge. Integriert wurden weitere Anwendungsbereiche, darunter das Gaming, die Bildbearbeitung und die Telekommunikation. Heutige Modelle arbeiten mit Mehrkern- und leistungsstarken Grafikprozessoren.

Die Rechnungsleistung ist enorm, die Taktfrequenzen von wenigen MHz betragen in moderner Zeit bereits um die 4 GHz. Der PC steht damit mittlerweile in jedem Haushalt bereit und wird um kleinere mobile Geräte erweitert. Die Fehleinschätzung der damaligen Experten bleibt eine witzige Anekdote, die sich in keiner Weise bewahrheitet hat.

Nützliche Tipps und Sicherheitshinweise

Die Anschaffung eines Computers ist heutzutage keine Ausnahme. Fast jeder Haushalt besitzt einen Rechner oder ein mobileres Gerät wie einen Laptop, da diese vielseitig genutzt werden. In erster Linie ist mit dem PC ein schnelles Surfen im Internet möglich, daneben werden Computer für die Arbeit, für das Film-Streamen, für das Zocken und die Bildbearbeitung verwendet. Viele legen im Test und Vergleich Wert auf einen hochwertigen Computer, in dem eine leistungsstarke CPU und Grafikkarte integriert ist. Der Prozessor des Computers muss einiges an Leistung erbringen, um die verschiedenen Arbeitsvorgänge zu regulieren.

Dafür besitzt der PC zwar ein aufwendiges Lüftungs- und Kühlsystem, jedoch können bestimmte Prozesse eine höhere Rechenleistung erfordern, die dann auch eine stärkere Hitzeentwicklung bewirken. Der Prozessor arbeitet mit Transistoren, die wiederum elektrische Impulse an die Steuerzentrale leiten. Die CPU wird bei vielen Anwendungen, besonders bei Grafikbearbeitungen oder Spielen stark beansprucht und muss dann zahlreiche Schaltvorgänge umsetzen.

Die Weiterleitung des Stroms steht im Test in Verbindung mit einer Verlustleistung, die als Wärme abgegeben wird. Steigt diese stark an und wird nicht ausreichend weitergeleitet, können Bauteile überhitzen und beschädigt werden. Das kann durch eine hohe Taktung, durch Leerlauf oder Leckströme an den Transistoren erfolgen. Mit einer Wärmeleitpaste kann auf die überhitzten Bauteile direkt eingewirkt werden.

Für die Verwendung einer Wärmeleitpaste im Test und Vergleich sollten einige Sicherheitshinweise beachtet werden. Der PC wird an der Seite ganz normal geöffnet, um den gewünschten Bereich zu erreichen. Das jeweilige Bauteil wird im Test zunächst gereinigt, wozu ein Pinsel sinnvoll ist. Ebenso sollte bereits vorhandene Paste als Rückstand gründlich entfernt werden. Hier genügt ein Wattepad mit Spiritus oder Isopropanol.

Für das Auftragen ist nur eine sehr geringe Menge an Wärmeleitpaste notwendig. Diese wird auf der Oberfläche des Bauteils verteilt. Viele Hersteller liefern zur Paste einen kleinen Spatel dazu, der das Auftragen erleichtert. Eine andere Variante im Test und Vergleich sind Pasten, die in Form einer Spritze den Pastenaustritt vereinfachen. Es reicht dabei, die Wärmeleitpaste im Test als dünne Schicht direkt auf den Kühlkörper oder das Bauteil aufzutragen. Sie dient im Vergleich dazu, Lücken zu schließen und die Wärmeweiterleitung erneut zu gewährleisten. Ist die Schicht zu dick, wird die Weiterleitung ungünstig im Test unterbrochen.

Wärmeleitpaste richtig auftragen – darauf sollte geachtet werden

Bevor die Wärmeleitpaste verwendet wird, lohnt ein Blick auf die Verpackungsbeilage. Hersteller geben darin genau an, welche Menge sinnvoll ist und wie die eigentliche Vorgehensweise stattfinden soll. Auch kann sich die Anwendung je nach Materialzusammensetzung der Paste unterscheiden.

Normalerweise wird diese immer flächig oder punktuell in einer kleinen Menge aufgetragen, wobei der Kühler dann im Test direkt auf den Klecks der Wärmeleitpaste aufgesetzt wird, um die Paste zu verteilen. Sinnvoll ist ein mittiges Auftragen, z. B. auf dem Prozessorkern oder auf dem Heatspreader. Der Kühlkörper wird angepresst und verteilt dann die Wärmeleitpaste über die gesamte Fläche, die so einen kreisförmigen und dünnen Kreis bildet.

Eine Wärmeleitpaste, die thermoplastischen Kunststoff enthält, wird auch auf Empfehlung der Hersteller immer in dieser Form aufgetragen, da so eine optimale Verteilung der Wärmeleitpaste im Test und Vergleich gegeben ist. Diese erfolgt dann erst, wenn der PC wieder eingeschaltet wird. Die Paste verteilt sich durch die Erwärmung.
Ebenso kann die Wärmepaste mit einem Spatel verteilt und eigenständig verstrichen werden, bevor der Kühler wieder aufgesetzt wird. Auch hier ist nur eine sehr geringe Menge notwendig, die so verstrichen wird, dass sie den gesamten Prozessorkern abdeckt. Bei größeren Gehäusen und einem Prozessor mit Halbleitern ist die Verteilung dann auch im Test sehr gleichmäßig möglich. Allerdings kann das Verstreichen dazu führen, dass kleinere Luftblasen gebildet werden, die wiederum die Wärmeleitfähigkeit der Paste geringfügig einschränken.

Temperatur am PC – das sind normale Werte

Eine gängig gleiche Temperatur an allen PCs gibt es im Vergleich natürlich nicht. Diese hängt von den Anwendungen und den eingebauten Komponenten ab. Einige Bauteile vertragen dabei im Test mehr Hitze, andere weniger.

Durchschnittlich kann davon ausgegangen werden, dass der Prozessor mit einer Temperatur von etwa 50 Grad Celsius optimal arbeitet. Höhere Temperaturen haben dann auch eine Auswirkung auf die Lebensdauer der Komponenten und Chips. Schaden nimmt ein PC durch Überhitzung, ist jedoch im Test auch in der Lage, die Betriebsspannung und Taktfrequenz zu ändern. Die Grafikkarte verträgt etwas mehr Hitze als die CPU, sollte jedoch eine Grenze von 80 Grad nicht überschreiten.

Das ist besonders bei PC-Games der Fall. Permanent höhere Werte überlasten den PC und verringern dann auch die Laufzeit der Spannungswandler. Bei hoher Festplattentemperatur können sogar Daten verloren gehen, da die Magnetisierung der Laufwerke leidet.

Die 10 wichtigsten Fragen zum Thema „Wärmeleitpaste“

Wie kann die Temperatur am Computer ermittelt werden?

Um die Temperaturwerte und die jeweiligen Temperaturschwankungen im Auge zu behalten, sind hilfreiche Tools sinnvoll, die eine genaue Überprüfung der Daten gewährleisten und so ein rechtzeitiges Reagieren auf Schwankungen ermöglichen. Das können Analyse-Tools wie „HWMonitor“, „HWiNFO32“ oder „Core Temp“ sein. Letzteres misst spezifisch nur die Temperatur der CPU.

Wie lässt sich die PC-Kühlung verbessern?

Jeder PC besitzt ein Lüftungssystem zur Kühlung, das im Test und Vergleich einen Luftstrom erzeugt, der permanent über die integrierten Bauteile fließt und die Wärme von der Grafikarte, der CPU und von der Hauptplatine aus dem PC-Gehäuse hinausbefördert. Je besser der Lüfter ist, desto mehr Luft kann bewegt und transportiert werden. Die gute Leistung hängt dabei von der Größe des Lüfters ab und dessen Umdrehungszahl.

Optimiert werden kann die Kühlung durch eine Änderung des Standorts in Hinblick auf den Abstand zur Wand und auf eventuell zu stark einwirkende Sonnenstrahlung, durch einen zusätzlichen Gehäuselüfter, durch die Erhöhung der Lüfterdrehzahl, z. B. durch Programme wie „SpeedFan“ oder „MSI Afterburner“, durch eine häufige Reinigung und das Verwenden von Wärmeleitpaste auf der CPU.

Auch gibt es im Test spezielle Druckluftsprays für den PC.

Wann ist das Senken der Temperatur am PC sinnvoll?

Erste Anzeichen, dass die Temperatur am Computer zu hoch ist und ein Überhitzen der Bauteile droht, sind laute Lüftungsgeräusche. Der PC dreht entsprechend auf, damit die Bauteile nicht überhitzen. Das wiederum kann zu einem Aussetzen oder sogar Abstürzen des PCs führen, wenn die Kühlung extrem hoch erfolgen muss. Die stärkere Hitzeentwicklung am PC und am CPU-Kühler kann mehrere Ursachen haben.

Schon warme Außentemperaturen im Sommer haben Einfluss auf den Rechner und können ein Nachkühlen notwendig machen. Besonders leistungsstarke Hardware verursacht eine sehr hohe Hitze, die dann auch eine aktive Kühlung benötigt. Durch eingebaute Transistoren, die das Tempo der Grafikkarte und der Prozessoren steigern, wird weitere Wärme erzeugt. Dadurch können sich im Test auch die Chip-Oberflächen erhitzen. Gleiches gilt für aufwendige Anwendungen im Grafik-, Office- und Gamingbereich.

Darf die Wärmeleitpaste beim Auftragen berührt werden?

Die Wärmeleitpasten sind speziell so konzipiert, dass sie beim Auftragen nicht berührt werden, sondern entweder aus der Tube gepresst oder mit einem Spatel verteilt werden.

Das ist auch wichtig, da die Paste ihre Effizienz in der Wärmeleitfähigkeit einbüßt, sobald eventuelle Fremdkörper eindringen, was durch Fingerberührung im Test und Vergleich der Fall sein kann. Die Paste sollte entsprechend sorgfältig und ohne Berührung in kleiner Menge verteilt werden.

Welche Wärmeleitpasten sind die günstigsten im Handel?

Der Preis der Wärmeleitpaste hängt von den Inhaltsstoffen und der Materialbasis ab. Günstig sind einfache Leitpasten mit Silikon oder Kunststoff, die auch eine einfache Anwendung gestatten. Um jedoch die höchste Effizienz aus wasser- und luftgekühlten Computern herauszuholen, sind teurere Wärmeleitpasten mit Flüssigmetall sinnvoller. Diese haben eine höhere Wärmleitfähigkeit zwischen 80 und 90 W/mK.

Günstige Wärmleitpasten lassen sich dagegen im Test etwas einfacher auftragen, da sie nicht ganz so dünnflüssig sind.

Was sollte bei Wärmeleitpasten mit Flüssigmetallbasis beachtet werden?

Das Auftragen von Pasten mit Liquid-Metal-Basis ist durch die Konsistenz schwieriger, da diese sehr dünnflüssig sind und daher auch schwieriger auf der CPU haften bleiben.

Sie müssen mit Alkohol und Schleifpapier vorbereitet werden, bieten dann jedoch eine extrem bessere Leitfähigkeit. Auch gibt es Varianten, die nicht mit bestimmten Metallen zusammen verwendet werden dürfen, die u. a. im Test und Vergleich im Kühler vorkommen. Hier ist es dann ratsamer, eine andere Paste oder Wärmeleitpads zu verwenden.

Wie entferne ich bereits verwendete Wärmeleitpaste?

Obwohl nur eine dünne Schicht notwendig ist, können auf den Bauteilen Rückstände zurückbleiben, die im Vergleich immer entfernt werden müssen, wenn eine neue Schicht an Wärmeleitpaste aufgetragen werden soll.

Um diese zu beseitigen, genügt meistens ein Wattepad, ein weiches Tuch oder ein Stück Küchenrolle. Sehr gut wirkt immer Isopropanol, das schnell verdampft und die Bauteile nicht beschädigt. Das Tuch oder Pad wird damit benetzt, die CPU gereinigt. Reste können im Test dann sehr einfach entfernt werden.

Welche Menge an Wärmeleitpaste ist notwendig?

Bei allen Wärmeleitpasten genügt in der Regel eine sehr dünne Schicht, die dann in erbsengroßer Menge direkt aufgetragen wird. Sinnvoll ist im Vergleich das mittige Setzen der Wärmeleitpaste im Test, auf die dann der CPU-Kühler aufgesetzt und montiert wird, wobei sich die Paste durch den Anpressdruck verteilt und so Unebenheiten und Luftlöcher umgangen werden. Die Dosierung ist dabei nicht immer einfach und erfordert etwas Geschick und Übung.

Wie häufig sollte eine Wärmeleitpaste erneuert werden?

Das Auftragen verbessert im Vergleich die Wärmeweiterleitung am PC und kann damit die Leistung steigern.

Wird die Paste erneut verwendet, muss der Rückstand der alten entfernt werden. Allgemein hält eine Wärmeleitpaste problemlos über längere Zeit und muss erst dann erneuert werden, wenn die Wärmeleitfähigkeit stark nachlässt oder die Paste komplett eingetrocknet ist.

Wie sehe ich, wann Wärmeleitpaste notwendig ist?

Dafür genügt ein Blick auf die Temperaturen, die der PC bei verschiedenen Anwendungen entwickelt und die über ein Menü mit Analyse-Tools und dem Open-Hardware-Monitor eingesehen werden kann. Sind die Temperatur und Hitzeentwicklung im Vergleich am Prozessor zu hoch, kann das Auftragen einer Wärmeleitpaste Wunder wirken und vorbeugend Schäden verhindern.

Alternativen zu einer Wärmeleitpaste

Der Handel hält im Vergleich einige Alternativen bereit, die statt einer Wärmeleitpaste den gleichen Effekt erzielen. Dazu gehört ein Zweikomponentenkleber, der als Wärmeleitkleber vermarktet wird und eine etwas höhere thermale Leitfähigkeit und Festigkeit bietet. Das liegt an dem enthaltenen Aluminiumoxid und Aluminiumnitrit.

Der Wärmeleitkleber wird wie die Paste im Test aufgetragen und verteilt, enthält meistens einen Anteil an Füllstoffen oder klebenden Partikeln, die die Wärmeleitfähigkeit maximieren. Sinnvoll ist der Einsatz von Wärmeleitklebern, um die Speicherblöcke von ungekühlten Chipsätzen oder an der Grafikkarte zu kleben.

Etwas einfacher sind im Test und Vergleich Wärmeleit- oder Thermalpads, die es als feste Streifen gibt und dann einfach aufgelegt oder festgedrückt werden. Diese erzielen vor allen Dingen eine isolierende Wirkung zwischen dem Kühlkörper und Bauteil. Wärmeleitpads können auch zusammen mit einer Wärmeleitpaste verwendet werden.

Sie bieten im Vergleich den Vorteil einer sehr einfachen Handhabung, während ein Wärmeklebstoff eine sehr feste Verbindung der Bauteile erzielt und nur schwierig wieder von der Oberfläche entfernt werden kann.
Dagegen ist das Material etwas dicker, so dass das Aufsetzen die Hitzeweiterleitung nicht immer begünstigt. Etwas dünner sind moderne Liquid-Metall-Wärmeleitpads, die hauchdünn mit einer Schere in die gewünschte Form zurechtgeschnitten werden und dann bei der Verwendung im Test durch die Hitze schmelzen und sich so verflüssigen. Diese bieten eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit und wirken ähnlich gut wie die Wärmeleitpasten im Test. Der Preis ist jedoch etwas teurer.

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