Basteltagebuch Teil 5: DAN Cases A4-SFX mit externer Wasserkühlung

Es ist geschafft. Mehr als 3 Jahre nach dem Start meines Bastelprojekts rund um das DAN-Cases A4-SFX ist das System jetzt flüsterleise und wassergekühlt. Zur Erinnerung: Im ersten Teil habe ich euch das kleine Mini-Gehäuse vorgestellt und im zweiten, dritten und vierten Teil dann die internen Modding-Arbeiten und den Wechsel auf die AMD Ryzen Plattform dokumentiert.

Im ersten Teil hatte ich mich damals (Anfang 2017) noch gegen eine Wasserkühlung entschieden, weil sie den entscheidenden Vorteil des DAN-Case beseitigen würde: Die Portabilität des kompakten Rechners. Spätestens nach dem Wechsel auf den Achterkern AMD Ryzen 2700X war aber klar, dass die interne Luftkühlung an ihre Grenzen stößen würde. Da All-In-One-Lösungen im DAN-Case aber nur mit viel Mühe verbaubar sind, habe ich mich Anfang des Jahres 2020 dann doch entschieden, eine Custom-Wasserkühlung in Angriff zu nehmen. Und zwar richtig: Über Schnelltrennkupplungen führe ich den gesamten Wasserkreislauf durch meine Schreibtischplatte hindurch zu einer externen Radiator/Pumpe/Ausgleichsbehälter-Kombo.

Den Weg dahin, welche Hürden es gab und warum ich mich – scheinbar widersprüchlich – erst für ein Mini-Gehäuse entschieden habe, es nun aber doch dauerhaft fixiert nutze, erkläre ich diesem Beitrag.

Warum doch eine externe Wasserkühlung in dem Mini-Gehäuse?

Die Frage, warum ich mich erst für das winzige DAN-Cases Gehäuse entscheide, um es jetzt doch mittels (externer) Wasserkühlung dauerhaft an einen Ort zu fesseln, ist natürlich berechtigt. Umso mehr, als dass ich im ersten Teil des Bastel-Tagebuchs noch schrieb:

„Denn soviel ist klar: Das System ist eigentlich viel zu kompakt und transportabel, um es dauerhaft auf einen Standort festzulegen.“

Malte aus der Vergangenheit

Ausgerechnet diesen Satz hat Daniel, der Macher und Designer hinter dem Mini-Gehäuse, dann auch noch als Ausschnitt gewählt, mit dem er mein Review auf der offiziellen Produktseite des Gehäuses featured. Aber nun sitze ich hier und es ist doch anders gekommen. Das Case steht fest verschlaucht neben mir und kann nur noch dort oder – theoretisch – an anderen Orten mit externer Wasserkühlung und Schnelltrennkupplungen genutzt werden.

Hätte man sich die ganze Mühe nicht sparen können? Hätte man nicht einfach ein Midrange-Gehäuse kaufen, intern mit Wasserkühlung bestücken und unter den Schreibtisch stellen können? Ja, natürlich hätte man das.

Aber erstens gefällt mir das DAN-Cases A4-SFX einfach unglaublich gut. Es ist und bleibt mit seinem industriellem schlichten Design einfach ein echtes Schmuckstück. Und zweitens bleibt es ja auf dem Schreibtisch genauso groß wie zuvor. Ein großer Midi-Tower mit interner Wasserkühlung würde da deutlich mehr Platz wegnehmen, egal ob auf oder unter dem Schreibtisch. So wie jetzt kann ich die Dachschräge meiner Wohnung ideal nutzen. Vor allem aber gebe ich zu, dass mich das Projekt allein wegen der Bastelarbeiten sehr gereizt hat. Ich habe zum Beispiel zum ersten Mal Schlauchdurchführungen durch (!) einen Schreibtisch realisiert und hatte einfach Lust auf die Herausforderung, das winzige DAN-Cases so aufzumotzen.

Interne Verschlauchung

Die GTX 1080 Ti ist mit einem Plexi/Nickel Kühler von EK Waterblocks bestückt und den AMD Ryzen 2700X kühlt ein EK Velocity in der Acetal-Version. Die Montage beider Kühler ist nicht weiter besonders, die Verschlauchung allerdings stellte mich vor zwei Herausforderungen: Erstens dürfen die Anschlüsse (ich habe mich für 16/10er Schlauch entschieden) nur ein geringe Höhe haben und zweitens muss der ganze Kreislauf natürlich auch nach draussen geführt werden.

Die erste Herausforderung war noch halbwegs leicht zu lösen. Da die gängigen drehbaren 90° Winkelanschlüsse einfach zu hoch sind, um die Seitenteile des Gehäuses noch schließen zu können, brauchte ich weniger hohe Anschlüsse. Ich habe mir mit 90° Adaptern, geraden Anschlüsse und kleinen Abstandsscheiben beholfen, um so 90° Anschlüsse zu bauen, die gerade so hoch sind, dass mein 16/10 Schlauch angeschlossen werden kann. Das einzige Problem dabei: Meine niedrigen self-made Anschlüsse sind nicht drehbar. Das heißt, ich war darauf angewiesen, dass sie verschraubt ansatzweise in die richtige Richtung weisen würde. Das taten sie – jedenfalls mit etwas Spielraum – zum Glück dann auch.

Die Verschlauchung zum externen Kreislauf war natürlich etwas aufwändiger und lief nicht ohne Gewalt ab. Da das DAN-Cases A4-SFX keine Schlauchdurchführungen von Werk aus liefert, musste ich selbst Hand bzw. Werkzeug anzulegen. Nach sorgsamer Planung wurde so der Kegelbohrer angeschmissen und in Nullkommanix waren die nötigen Löcher für Schnelltrennkupplungen und Schotts gebohrt. Ich habe mich für die (kostenintensiven aber hoch gelobten) QD3 Schnelltrennkupplungen entschieden und intern an deren G1/4 Gewinde gerade 16/10 Anschlüsse verschraubt. Die Verschlauchung war dann relativ einfach. Nur zwischen Grafikkarteneingang und Schnelltrennkupplungen wurde es etwas fummelig.

Die Schreibtisch-Durchführungen

Besonders gespannt war ich, ob und wie ich die Idee würde umsetzen können, den gesamten Wasserkreislauf durch die Schreibtischplatte an die Wand unter den Schreibtisch zu führen.

Die Herausforderung bestand dabei primär darin, geeignete Schottverschraubungen zu finden, die die Dicke der Schreibtischplatte überbrücken können. Gelöst habe ich das ganze dann mit je zwei Fillports, die ich über eine G1/4 Verlängerung auf die nötige Distanz gestreckt habe. Der Rest war dann (mühselige) Bohrarbeit durch die massive Holzplatte.

Die Verschlauchung führt jetzt durch die Platte hindurch unter den Schreibtisch und verbindet Radiator, Ausgleichsbehälter und Pumpe mit dem Wasserkreislauf im Computer auf dem Tisch.

Der Kühlkreislauf unter dem Schreibtisch

Unter dem Schreibtisch habe ich mittels Wandhalterungen einen 420er Radiator (3x 140mm Lüfter) samt Halterung für die Pumpen-Ausgleichsbehälter-Kombo verbaut. Die Pumpe hat mein Bastel-Buddy Ogel auf 4-PIN gecrimpt und gesleevt, so dass Pumpe und Lüfter gemeinsam an einem Aquacomputer Quadro angeschlossen werden können. Ein 420er reicht für Grafikkarte und CPU auch völlig aus, selbst mit extrem langsam drehenden (140mm Noiseblocker-) Lüftern. Aber zu den Temperaturen komme ich noch.

Auch hier gab es aber noch eine kleine Hürde zu nehmen: Der Quadro (an dem drei Lüfter und die Pumpe hängen) muss natürlich ebenfalls verkabelt werden, und zwar sowohl per USB (Steuerung der Software) als auch per Molex (Stromversorgung).

Also habe ich mir eine Verlängerung auf USB-A besorgt und kann so jederzeit alle Einstellungen am Quadro vornehmen (Drehzahl der Lüfter und Pumpe) und in der Aquacomputer-Software sichern. Das Kabel lässt sich jederzeit vom USB-Anschluss an der Rückseite des PCs trennen. Eine witzige Randnotiz: Aquacomputer rollt für den Quadro und die zugehörige Windows-Software regelmäßig Firm- und Softwareupdates aus. Um beides zu aktualisieren, muss der Rechner natürlich in Betrieb sein. Allerdings geht die Pumpe während des Firmware-Updates kurz aus. Zum Glück dauert das Update nur wenige Sekunden, so dass das System auch ohne Bewegung im Wasser nicht überhitzt.

Zusätzlich benötigt der Quadro aber natürlich auch Strom, denn ohne Strom keine laufende Pumpe und ohne Pumpe keine Bewegung im Kreislauf und ohne Bewegung im Kreislauf keine Kühlung der Komponenten im Computer. Derzeit behelfe ich mir hier mit einem externen Molex-Netzteil, das ich stets an den Strom hänge, wenn ich den Rechner starte. Mittelfristig ist mir das aber natürlich zu blöd. Stattdessen wird mir wieder mein Bastel-Buddy Ogel unter die Arme greifen und eine Molex-Verlängerung löten, die über ein Schott außen am Computer verschraubt wird und intern zum Netzteil führt. So ist dann auch die Stromversorgung gesichert, sobald das Netzteil des Computers anspringt und ich kann das gesamte System trotzdem schnell bewegen, indem ich alle Kabel an der Rückseite abstecke. Die Arbeiten dazu laufen aber noch und ich werde den Beitrag hier aktualisieren, sobald es soweit ist.

Temperaturen, Lautstärke und Fazit

Was haben all die Mühen nun also gebracht? Im es kurz zu sagen: Das System leistet maximale Performance und ist dabei dennoch praktisch nicht zu hören. Die Pumpe ist mit ihrem ganz leichten Surren noch die lauteste Komponente. Sie läuft auf 25 % ihrer maximalen Drehzahl und pumpt damit immer noch mehr als genug Durchfluss durch den Kreislauf. Die Lüfter laufen allesamt auf etwa 700 Umdrehungen und sind praktisch unhörbar.

Unter Last ändert sich an dieser Hörkulisse gar nichts. Die CPU kommt nach einer Stunde DOOM: Eternal trotzdem nur auf knapp über 60°C und die 1080Ti friert regelrecht bei 45°C. Hier zeigt sich jetzt das wirkliche Potential der Wasserkühlung. Während ich beide Komponenten vorher so gerade und nur mit beträchtlichem Lärm luftgekühlt im Griff hatte, habe ich jetzt massig Spielraum für zukünftige Upgrades. Ich liebäugle z.B. mit dem 16 Kerne / 32 Threads AMD Ryzen 9 3950X, einem Prozessor, den ich vorher niemals im DAN-Cases gekühlt bekommen hätte. Jetzt hingegen ist das dank der Wasserkühlung ein Kinderspiel.

Bedenken muss man nur, dass jetzt außer dem Netzteil kein Lüfter im Gehäuse vorhanden ist und damit kein Luftstrom durch den Rechner zieht. Darunter könnten theoretisch die Spannungswandler sowie die SSD leiden. Soweit meine Tools auf die Temperatur der Spannungswandler Rückschlüsse zulassen, ist da von kritischen Bereichen nichts zu sehen und auch die SSD kommt nicht über 50°C hinaus. Das war vorher anders, als ich die CPU luftgekühlt hatte und die heiße Abluft des bei 80°C glühenden Prozessors den Innenraum des DAN-Case (und damit auch die SSD) mit aufheizte. Die Wasserkühlung hingegen führt alle Wärme aus dem Gehäuse unter den Schreibtisch und entlastet die SSD eher anstatt sie – mangels heißem Luftstrom – zu belasten.

Alles in allem war das Ganze vor allem ein großer Bastelspaß und gemessen an dem Ziel, ein leises top gekühltes System zu bauen, auch ein voller Erfolg.

Bis bald,
Malte

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