Leisetreter

Sieben leise Komplettrechner im Test

Test & Kaufberatung | Test

Auf der Wunschliste vieler PC-Nutzer steht ein einziges Wort weit oben: Ruhe! Einige Hersteller haben diese Marktnische entdeckt - mit Höchstleistungsgeprotze fängt man ohnehin kaum noch Kunden. Doch die angeblichen Leisetreter unterscheiden sich ganz erheblich in ihrer Leistung und bei technischen Detaillösungen.

In den Prospekten der PC-Händler stehen kaum noch Geräte mit weniger als 1 GHz CPU-Taktfrequenz. Bei vernünftiger Hardware-Ausstattung und Konfiguration sind solche Rechner für praktisch alle Büroanwendungen ausreichend leistungsfähig, auch viele Multimedia-Anwendungen arbeiten sie zügig ab. Die Systemleistung als Kaufkriterium spielt daher eine immer kleinere Rolle.

Für entspanntes Arbeiten am PC würden aber viele Anwender gerne etwas mehr Geld ausgeben. Außer einem guten Monitor und der geeigneten Aufstellung des Gerätes trägt dazu die Lautstärke des Rechners ein Gutteil bei. Rauschende Lüfter, pfeifende Festplattenmotoren, klackernde Positioniergeräusche der Festplattenköpfe und Vibrationen schnelldrehender optischer Laufwerke stören die Konzentration. Man ermüdet schneller, weil das Gehirn die Geräuschkulisse ständig verarbeitet. Doch auch bei Freizeitaktivitäten nervt PC-Lärm: Wer DVDs abspielt, Sound- oder Videodaten bearbeitet oder mit dem Rechner musiziert, will ungestört sein.

Mittlerweile versprechen eine ganze Reihe von Anbietern Abhilfe: Sieben ausdrücklich als besonders leise angepriesene Komplettrechner fanden den Weg ins c't-Labor.

Alles ist relativ - vor allem Krach: Auf diese simple Formel lässt sich das Hauptproblem der Bewertung leiser Rechner bringen. Einige Firmen werben damit, dass ihre Produkte Normen wie die ISO 7779 erfüllen oder einschlägige Arbeitsschutzbestimmungen einhalten. Doch sagt das noch nichts darüber aus, ob man im Einzelfall den neuen Rechner als besonders leise empfinden wird.

Die ISO 7779 legt eigentlich nur Messmethoden zur Erfassung des PC-Betriebsgeräusches fest; die aktuell gültige zweite Fassung von 1999 berücksichtigt dabei zwar Festplattenlärm, aber noch keine optischen Laufwerke. Im c't-Labor erfolgen daher insgesamt fünf Geräuschmessungen in verschiedenen Betriebszuständen. Dabei steht das Messmikrofon in 25 Zentimeter Abstand von der PC-Front, auf halber Höhe des Gehäuses. Sofern die Anbieter einen Schalldruckpegel in dBA angeben, bezieht sich dieser auf eine Messung aus einem Meter Entfernung, wie es die ISO-Norm vorschreibt. Für einen groben Vergleich der Herstellerangaben mit den c't-Messwerten muss man deshalb von letzteren 12 dBA abziehen. Die Lautheitswerte in Sone lassen sich leider nicht so simpel umrechnen, dafür aber besser vergleichen: Die doppelte Sone-Zahl bedeutet, dass man auch den Lärm als doppelt so laut empfindet. Rechnet man in dBA, so nimmt man oberhalb von 40 dBA jeweils 10 dBA mehr Schalldruckpegel als Lautstärkeverdopplung wahr, unterhalb von 40 dBA reichen dazu schon fünf dBA. Unterschiede von weniger als zwei bis drei dBA kann man aber kaum heraushören.

Für konzentrierte Arbeit in Büros empfehlen gängige Normen etwa 40 dBA oder ein Sone Umgebungslärm. Bei einem Abstand von etwa einem Meter zwischen Ohr und PC darf dieser in 25 Zentimeter Abstand also maximal mit 52 dBA oder etwa zwei Sone rumoren, damit er die Konzentration nicht zu stark stört. Desktop-Geräte, die höchstens einen halben Meter vom Ohr entfernt sind, dürfen nach dieser Abschätzung höchstens mit 46 dBA oder rund 1,5 Sone lärmen. Noch höhere Anforderungen gelten für besonders empfindliche Personen oder Heimarbeiter in sehr ruhiger Umgebung - dann nämlich nerven auch leise Geräusche deutlich stärker.

Viele Anwender sind schon damit zufrieden, wenn der Rechner in Arbeitspausen die Konzentration nicht stört. Das bedeutet: Bei ruhendem Windows-Desktop, ohne Benutzereingaben und rechenintensiven Hintergrundanwendungen soll der PC möglichst leise sein. ACPI-taugliche Betriebssysteme wie Windows 98SE und ME versuchen dann, den Prozessor über einen BIOS-Befehl in den Stromsparmodus zu versetzen. Windows 2000 erledigt das wie Linux direkt über den Aufruf des dafür vorgesehenen HLT-Befehls. Bei entsprechender Auslegung des Mainboards schaltet sich der Prozessor in diesem Idle-Modus dann in einen besonders Strom sparenden Zustand (was beim Athlon aber oft nicht klappt, [1]). Bei Geräten mit geregeltem CPU-Lüfter braucht dieser dann nicht mehr sehr schnell zu drehen.

In längeren Arbeitspausen empfiehlt sich das Einschalten des Suspend-to-RAM-Modus. Bei modernen ACPI-tauglichen Komplettrechnern sollte man erwarten dürfen, dass dieser auch S3-Modus genannte Zustand funktioniert, bei dem alle Lüfter ruhen und damit auch der Lärm. Optimal konfigurierte Systeme wachen schon innerhalb von zwei bis sechs Sekunden nach der Betätigung des ATX-Einschalttasters aus dem S3-Standby wieder auf - per Tastatur oder Maus lassen sie sich allerdings meist nicht wecken. Das liegt an einer Eigenheit der Windows-Betriebssysteme. Manche Hersteller umgehen diese Beschränkung mit Sondertastaturen, auf denen ein speziell verkabelter Schalter sitzt oder mit spezieller Konfiguration von BIOS und Mainboard.

Selbst mancher Silent-PC schafft nur den ACPI-S1-Modus, der sich hinsichtlich Lärmemission und Leistungsaufnahme kaum vom Desktop-Grundzustand unterscheidet - auch die Lüfter laufen weiter. Im c't-Labor prüfen wir daher, wie laut die Testkandidaten im jeweils sicher funktionierenden Standby-Modus sind.

Höhere Anforderungen an die Lärmdämmung stellt der leise PC-Betrieb bei voller CPU-Last. Dann muss das System die Abwärme zuverlässig aus dem Gehäuse schaffen, außerdem erzeugen auch die Leistungsbauteile im Netzteil mehr Abwärme. Aus den meisten Rechnern dringt in diesem Betriebszustand deutlich mehr Lärm. Besonders für Multimedia-Anwendungen wie das Anschauen von Video-DVDs oder Soundbearbeitung ist aber leiser Betrieb auch unter Last wichtig.

Zusätzlich erfordern diese Anwendungen Festplattenzugriffe. Eine Geräuschmessung bei wenig belastetem Hauptprozessor, aber kontinuierlichen ‘Seek’-Zugriffen auf die Harddisk zeigt, wie effektiv die PC-Bauer diese vom Gehäuse entkoppelt haben.

Am lautesten arbeiten meist die optischen Laufwerke. Dabei sind durchaus Maßnahmen bekannt, hier für deutliche Lärmminderung zu sorgen - weiteres siehe unten. Das c't-Labor misst daher auch den Krach bei gleichzeitigem Zugriff auf die Festplatte und das CD- oder DVD-ROM-Laufwerk.

Ob sich die Mehrkosten für einen als leise angebotenen PC wirklich lohnen, hängt von den Anforderungen an Rechenleistung und Lärm ab. Als Vergleichsbasis lassen sich die letzten in c't veröffentlichten Tests von Komplettrechnern heranziehen. Der von der Lebensmittelkette Plus im Oktober für 2500 Mark verkaufte Athlon-XP-PC [2] erreichte beispielsweise bei Festplattenzugriffen vier Sone, ansonsten blieb er unter drei - nur bei CD-Zugriff machte er acht Sone Radau. Andere kürzlich geprüfte Komplettrechner lagen ohne Laufwerksaktivität zwischen 2,5 und 6,5 Sone, mit Harddisk-Zugriff kamen sie auf 3,2 bis 6,5 Sone [3]. Von den in Heft 5/2001 vorgestellten Kompaktrechnern blieben die Geräte von Apple, Danielsen, HP und Toshiba unter zwei Sone, Dell-, Compaq- und IBM-PCs kamen noch auf unter drei Sone - jeweils ohne Laufwerkszugriff [4]. Nur ganz wenige Rechner bleiben leiser als vier Sone, wenn das optische Laufwerk loslegt.

Die Lärmquellen im PC sind vielfältig. Die häufigsten und ausdauerndsten Störenfriede sind Lüfter. Obligatorisch ist beim herkömmlichen PC nach ATX-Standard der Luftquirl im Netzteil. Bedingt durch die kompakte Bauform und die hohe Leistungsdichte kann man hier nicht auf Lüfter verzichten. Zwar gibt es Sonderlösungen mit geregelten Lüftern, die erst bei höheren Temperaturen anspringen; ein Standard-ATX-Netzteil ganz ohne Lüfter hat bisher aber noch kein Anbieter zu einem auch nur annähernd wettbewerbsfähigen Preis auf den Markt gebracht. Dabei ist die Preisspanne ohnehin gigantisch: Bei manchen Gehäuse-Offerten beträgt der Aufschlag für ein No-Name-200-Watt-Netzteil nur 30 DM. Für ein besonders geräuschoptimiertes Gerät wird man leicht mehr als das Zehnfache los.

Die am zweithäufigsten anzutreffende Geräuschquelle ist der Lüfter des Prozessorkühlers. Moderne Prozessoren genehmigen sich zwischen 30 Watt (Celeron/Pentium III bei 1,0 GHz) und 75 Watt Leistung (AMD Athlon 1400/Pentium 4 2,0 GHz). Diese Wärme entsteht auf einer winzigen Fläche von etwa 1 cm2 - nur mit aufwendiger Kühlung ist diese Leistungsmenge beherrschbar. Ohne fest montierten Kühler überleben Prozessoren in Flip-Chip-Gehäusen nur wenige Sekunden Betrieb.

Über einen ‘Air Tunnel’ kühlt der Netzteillüfter des Scenic D die CPU mit.

Dennoch kann man bei sorgfältiger Abstimmung von Netzteil, Gehäuse und Mainboard zumindest bei Prozessoren vom Schlage des Pentium III auf einen CPU-Lüfter verzichten: Spezielle Luftführungen (‘Air Tunnel’ oder ‘Air Duct’ genannt) sorgen dafür, dass der Netzteil-Lüfter die Warmluft über einen passiven Kühlkörper mit absaugt. Die Zusammenstellung eines solchen quasi-passiven CPU-Kühlsystems hat allerdings Nachteile: Nur mit bestimmten Kombinationen aus Prozessor, Mainboard, Gehäuse und Netzteil funktioniert das zuverlässig. Ein Systemhersteller kann also nur eingeschränkte Hardwarekombinationen anbieten. Weil der Air Tunnel auch die Luftzirkulation in anderen Bereichen des Gehäuses verändert, ist der Einbau von leistungshungrigen Grafikkarten oder schnell drehenden Festplatten in einen derart gekühlten PC nicht immer möglich oder erfordert einen zusätzlichen Gehäuselüfter - die es ebenfalls in temperaturgeregelter Ausführung gibt.

Hilfreich für den sicheren Betrieb eines Prozessors mit möglichst leiser Kühlung ist eine exakte und schnelle Messung seiner Temperatur. Intel baut dazu in seine Prozessoren schon seit Jahren eine ‘Thermal Diode’ ein, AMD hat erst bei den Athlon-XP-/MP-Modellen nachgezogen. Eine Übertemperatursicherung fehlt den Athlons aber nach wie vor. Die Intel-Prozessoren reagieren auf die Überschreitung einer bestimmten (undokumentierten) Maximaltemperatur mit Schutzmaßnahmen. Der Pentium III und der Celeron stellen die Arbeit einfach ein; der Pentium 4 kann sich selbst heruntertakten, indem er das Taktsignal moduliert, also beispielsweise nur jeden vierten oder achten Takt abarbeitet. Auch einige Mainboards können den Prozessor in ähnlicher Weise beeinflussen: Zu diesem Zweck dient das STPCLK#-Signal, welches das BIOS über die Southbridge des Chipsatzes ansteuert. Einige Platinen von Fujitsu-Siemens besitzen einen eigenen Mikrocontroller, der per CPU-Temperaturmessung und STPCLK#-Signal die Prozessorabwärme regelt. Auch für Athlons ist ein solches Board mit ‘Thermal Management’ verfügbar [5].

Man darf aber nicht übersehen, dass sich diese Art der Temperaturbeeinflussung auf die Systemleistung niederschlägt: Logischerweise arbeitet eine per STPCLK# gebremste CPU langsamer. Beim Pentium 4 führt mangelnde Kühlung wegen seiner eingebauten Sicherheitsbremse sogar automatisch zu Leistungseinbußen.

Auch bei anderen PC-Komponenten lässt sich leiserer Betrieb oft nur durch weniger Arbeitsgeschwindigkeit erkaufen. Das gilt für das Akustik-Management von Festplatten ebenso wie für die Reduzierung der Maximaldrehzahl von CD-ROM- und DVD-Laufwerken per CD-Bremse [6]. Allerdings wirken diese beiden Schalldämm-Maßnahmen unterschiedlich: Bei Festplatten bremst das Akustik-Management nur die Positioniergeschwindigkeit der Köpfe, was zu verlängerten Zugriffszeiten führt; die Datentransferrate bleibt dabei unverändert. Im Unterschied dazu liefern langsamer drehende optische Laufwerke weniger Bits pro Sekunde.

Wegen der gleich bleibenden Umdrehungszahl benötigen Festplatten sowohl mit als auch ohne Akustik-Management dieselbe Kühlung; der Einbau von Laufwerken mit mehr als 5400 min-1 in schalldämmende Montagerahmen ist deshalb nur nach sorgfältiger Prüfung möglich.

Grafikkarten mit Lüftern sollte man in einem leisen PC tunlichst nicht einsetzen. Wegen der winzigen Bauform sind die Luftquirle für Grafikchips oft besonders laut, zudem nehmen die Lager wegen der in Tower-Gehäusen hängenden Betriebslage schneller Schaden, was zu noch mehr Krach führt. Der Austausch der ab Werk montierten Quälgeister gegen leisere Modelle oder größere Passivkühler ist aufwendig; ein PC-Hersteller betonte sogar, dass kein ihm bekannter Grafikkartenanbieter überhaupt die nötigen Temperaturgrenzwerte für den Grafikchip herausrücke. Wer es möglichst leise mag, muss wohl oder übel auf viele High-End-Karten verzichten; allerdings wollen die meisten Kunden ihren Flüster-PC ohnehin nicht für 3D-Games einsetzen, sondern im Büro.

Die im Testfeld vertretenen Geräte lassen sich im Hinblick auf die verwendeten Gehäuse in zwei Gruppen aufteilen: Einige Hersteller setzen auf Dämmmaterialien, andere verzichten explizit darauf. Für beide Philosophien gibt es gute Gründe. Nur mit Dämmmatten im Gehäuse lassen sich wirklich superleise PCs bauen [7]. Doch vor allem die Ausstatter von Großfirmen und Behörden wollen sich mit Schaumstoff- oder Gummimatten keine Probleme einhandeln: Solche Materialien könnten organische Dämpfe ausgasen, für die es zwar noch keine Grenzwerte gibt, die aber unter Umständen gesundheitliche Risiken bergen oder bei der späteren Entsorgung Zusatzkosten verursachen. Außerdem fürchten vor allem große Unternehmen, dass Brandschutzrichtlinien eine genaue Klassifizierung der Dämmmaterialien erfordern. Hier ist die Rechtslage unklar - nicht flammresistente oder gar brennbare Materialien gehören jedenfalls nicht in einen PC.

Die meisten Systeme im Test stammen aus Baureihen, die ihre Hersteller speziell für den Einsatz in Unternehmen vorsehen. Das schlägt sich in Ausstattung und Preis nieder: In einigen Rechnern sitzen nur eingeschränkt 3D-taugliche Grafikchips, dafür finden sich häufig Onboard-Netzwerkadapter und Windows 2000 beziehungsweise XP Professional als Betriebssystem. Solche Geräte wird man kaum bei großen Discountern finden - den Vertrieb übernehmen durchweg autorisierte Fachhandelspartner.

Für Privatkunden, die auf der Suche nach einem leisen Rechner sind, hat das außer dem höheren Preis den Nachteil, zunächst einen geeigneten Fachhändler finden zu müssen. Nach unserer Erfahrung sind viele Systemhäuser am Verkauf eines Einzelrechners kaum interessiert. Doch gerade bei den hier vorgestellten Computern lohnt sich die Suche nach einem kompetenten Händler, weil eine ordentliche Beratung bei der Konfiguration nötig ist. Praktisch alle getesteten PCs sind Built-to-Order-Systeme, für die zahlreiche Optionen und Zusatzkomponenten verfügbar sind. Und speziell bei leisen PCs gilt: Schon geringe Änderungen an Details können den mühsam zurechtkonfigurierten Flüsterbetrieb zunichte machen. Außerdem lassen sich manche Geräte nicht mit handelsüblichen Komponenten erweitern: In die PCI-Steckplätze des Scenic D passen etwa ausschließlich Low-Profile-PCI-Steckkarten. Überdies sind Rechner für den Einsatz in Großfirmen oft mit einem besonders leistungsschwachen Netzteil ausgestattet, denn Unternehmen zahlen an die Energieversorger Grundpreise, die von der Maximallast aller installierten elektrischen Geräte abhängen. Bei der späteren Aufrüstung, etwa mit einer leistungshungrigen Grafikkarte, sind unterdimensionierte Netzteile hinderlich.

Die Auslegung eines Rechners als Firmen-PC hat allerdings auch Vorteile, denn dazu gehört meist ein erweiterter Support über spezielle Hotlines und die Verfügbarkeit sonst nicht angebotener Optionen. Ob allerdings die für den Scenic lieferbare Pro-Security-Option viele Privatkunden anspricht, ist fraglich. Für Windows-2000-PCs, die mehrere Benutzer abwechselnd nutzen, kann die Zugangskontrolle inklusive Betriebssystemanmeldung per SiCrypt-SmartCard schon eine Arbeitserleichterung sein.

Lintec kühlt den Athlon über eine Heatpipe.

Ein ganz besonderes Gerät wurde leider nicht mehr rechtzeitig für diesen Vergleichstest fertig: Die schwäbische Signum Data präsentierte bereits zur CeBIT eine Studie des FutureClient, der ganz ohne Lüfter auskommt. Mehr noch: Weil Heatpipes die Abwärme der Elektronik auf die stark verrippten Gehäuseflanken lenken, ist auch keine Luftströmung durch das Gehäuse nötig. Damit ist der FutureClient prädestiniert für den Einsatz in sensiblen Bereichen wie Medizin und Industrie. Doch die sehr spezielle Auslegung hat ihren Preis: Der FutureClient soll mit knapp 4000 DM nicht nur ziemlich teuer werden, sondern lässt sich auch nur begrenzt aufrüsten und erweitern. Damit zielt dieser Rechner auf eine ganz spezielle Marktnische, wo er aber konkurrenzlos sein wird, wenn er eines Tages auf den Markt kommt.

Die für diesen Test ausgewählten leisen PCs sind sowohl in Ausstattung als auch im Preis sehr verschieden. Dennoch darf man erwarten, dass ihre Leistung für aktuelle Office-Anwendungen ausreicht - wie gut sie dabei sind, zeigt die Benchmark-Suite BAPCo SYSmark 2001.

Größere Leistungsdifferenzen offenbaren sich bei den Spiele-Benchmarks mit dem 3DMark 2000, dem 3DMark 2001 und Quake 3. Wie auch der Shading-Wert des Maxon-Cinebench hängen die Ergebnisse dieser Messungen wesentlich von der Grafikkarte und den dazu passenden Treibern ab.

Ein skriptgesteuerter Stabilitätstest überprüft, ob die Rechner auch zuverlässig arbeiten. Hardware-Macken wie schlechter Speicher, aber auch falsche BIOS-Einstellungen oder veraltete Treiber offenbaren sich dabei durch häufigere Abstürze. Weitere Tests untersuchen die Qualität der installierten Soundkarte beziehungsweise des Onboard-Sounds und die Eigenschaften der eingebauten Laufwerke. Zuletzt durchlaufen die Prüflinge die oben beschriebenen fünf Geräuschmessungen im schallarmen Spezialraum. Die Bewertung der Leistungen erfolgt nach demselben Schema, das wir auch bei anderen Komplettrechnern verwenden. (ciw)

[1] Christof Windeck, Aufwachprobleme, Athlon-Bugs verhindern Stromsparmodus, c't 18/2001, S. 36

[2] Georg Schnurer, Überflieger, Komplettsystem: Plus/4MBO ‘e-force to fly’, c't 22/2001, S. 74

[3] Georg Schnurer, Von der Stange, Auf der Suche nach dem optimalen Komplett-PC, c't 22/2001, S. 94

[4] Georg Schnurer, Kompakt-Bausatz, Kompakte PCs mit separatem Display im Vergleich, c't 5/2001, S. 180

[5] Christof Windeck, Hartmut Gieselmann, Leise Lüftchen, 24 leise CPU-Kühler, c't 17/2001, S. 126

[6] Christof Windeck, Ruhig gestellt, Der Weg zum leisen PC, c't 17/2001, S. 112

[7] Hartmut Gieselmann, Das Schweigen der Lüfter, Sechs schallgedämmte Gehäuse im Test, c't 17/2001, S. 128

[8] Christof Windeck, Thorsten Leemhuis, Sockel-Kontrahenten, Sockel-370-Mainboards mit Intel-i815- und VIA-PM133-Chipsatz, c't 1/2001, S. 114

[9] Georg Schnurer, Gipfelstürmer, Systeme mit Intels Pentium-4-Prozessor, c't 2/2001, S. 142

[10] Georg Schnurer, Stille Schwimmer, LEO Delphin ‘Silent Line 1’, c't 12/2001, S. 152

[11] Georg Schnurer, Der PC-Flüsterer , Peacock Procida Silent PIII-933, c't 7/2001, S. 88

[12] Dr. Volker Zota, Peter Röbke-Doerr, Christof Windeck, Maestro ... Musik und Video, s’il vous plaît!, Der PC als multimedialer Alleskönner fürs Wohnzimmer, c't 20/2001, S. 146 c't

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