Ryzen 7 9800X3D mit RTX 5080 ohne Lüfter: Was bringt der Kamineffekt?
Billet Labs baut einen lüfterlosen Gaming-PC mit Ryzen 9800X3D und RTX 5080 - passiv gekühlt durch gestapelte Radiatoren und den Kamineffekt. Reicht das aus?
Seit einigen Jahren fällt das Londoner Bastlerstudio Billet Labs mit Projekten auf, die sich irgendwo zwischen Ingenieurskunst und viktorianischer Industrieausstellung bewegen.
Das neueste Projekt des Youtubers hat zwar keinen klangvollen Namen, aber ein klares Ziel: Ein Gaming-PC mit AMD Ryzen 7 9800X3D und Nvidia Geforce RTX 5080 soll ohne einen einzigen Lüfter auskommen. Die Kühlung soll stattdessen passiv mittels dreier gestapelter Radiatoren und dem sogenannten Kamineffekt erfolgen.
Dabei handelt es sich um das physikalische Prinzip, bei dem erhitzte Luft oder Flüssigkeit aufsteigt und so eine natürliche Strömung erzeugt, welches das Herzstück des Kühlkonzepts bildet. Drei übereinandergestapelte Radiatoren aus Kupfer leiten die Abwärme von CPU und GPU nach oben ab, ohne dass ein Lüfter die Strömung erzwingen muss.
9800X3D und RTX 5080: Die Hardware kommt von Raddy
Nicht alle Komponenten sind neu. Das Projekt teilt sich wesentliche Teile mit "Raddy" - dem Vorgänger-Build, der in einem gusseisernen Heizkörper steckte und ebenfalls für Aufmerksamkeit sorgte. Der neue Build übernimmt von dort den AMD Ryzen 7 9800X3D sowie die Nvidia Geforce RTX 5080.
Bildergalerie
- Raddy scheiterte aus zwei Gründen am Ziel der absoluten Stille: Kavitationsblasen - also Druckblasen, die in der Pumpe entstehen und beim Implodieren Geräusche verursachen - machten Raddy alles andere als stumm.
- Dazu kam ein Spülrhythmus von einmal pro Woche, der für ein Alltagssystem kaum tauglich ist. Und: Raddy war ohnehin kein vollständig passives Konstrukt, weil Lüfter Teil des Designs waren.
Thermal-Throttling bei CPU, GPU bleibt stabil
Für die Tests legte Billet Labs den Mainboard-Lüfter still und begrenzte die Pumpe auf 80 Prozent ihrer maximalen Drehzahl. Das System wurde dann stufenweise belastet und lief jeweils so lange, bis sich die Temperaturen stabilisiert hatten.
- Das Ergebnis ist zweigeteilt: Die Grafikkarte zeigte sich unbeeindruckt und hielt ihre Taktfrequenzen in allen Spieltests konstant.
- Anders der Prozessor: Der 9800X3D überschritt unter voller Belastung die 95-Grad-Celsius-Marke und nahm dort seinen Takt zurück.
Noch deutlicher wurde die Situation im kombinierten Extremtest: Mit Cinebench und Furmark parallel überschritt die Systemleistung die 450-Watt-Marke und trieb das Kühlwasser so auf über 60 Grad Celsius. Damit erreichte der Kreislauf die Grenze dessen, was der Pumpenhersteller als Dauerbetriebstemperatur freigibt - die CPU drosselte erneut.
Quelle: Billet Labs via Reddit
Die vollständige Temperaturentabelle des Billet-Labs-Experiments zeigt die Grenzen des Kamineffekts auf.
Billet Labs' Fazit fällt entsprechend eindeutig aus: Ohne aktive Luftbewegung ist das passive Wasserkühlprinzip für Hardware dieser Leistungsklasse schlicht überfordert. Ein einzelner 120-mm-Lüfter, der oben am Radiator-Stapel zusätzlichen Auftrieb erzeugt und damit den Kamineffekt verstärkt, könnte die Situation erheblich verbessern; ein entsprechendes Follow-up-Video ist angekündigt.
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so einfach ist die Physik auch nicht wie er sich das vorstellt.
In aller Regel sollte es daher besser sein, ein Gehäuse wegzulassen und statt Konvektion + quasi nicht vorhandenem Kamineffekt lieber Konvektion + Umgebungsluftbewegungen zu nutzen. Aber man braucht viel mehr Radiatorfläche. 4× 200 mm = ~9× 140 mm sind für die hier angelegten 450 W schon zu wenig, zwei Radiatoren dieser Größenklasse empfehlenswert oder alternativ einen 600er. Also drei- bis viermal so viel Fläche wie hier genutzt.
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In Anbetracht des zunehmenden Throttelings und der arg groben Temperaturmessung ist übrigens nicht davon auszugehen, dass die 60 °C bei 450 W steady state waren. Der Kreislauf hat zwar nicht die Größe eines echten Passivsystems, aber trotzdem eine ansehnliche Masse und man müsste mindesten 15-30 Minuten auf 0,1 K konstante Temperaturen beobachten, ehe man von einer finalen Temperatur sprechen kann. Da er eher auf 0,5 K genau misst, würde ich eine volle Stunde ansetzen und natürlich muss man die Differenz zur Raumtemperatur betrachten. Gut möglich, dass sich das System erst bei >65 °C Wasser und <<400 W Systemverbrauch eingependelt hätte, wenn man das der Hardware hätte zumuten wollen. (Ein bisschen mehr Power ist bei solchen Temperaturen möglicherweise machbar, wenn er besser entlüften würde. Die sogenannten "Kavitationsgeräusche" sind mit hoher Wahrscheinlichkeit schlichtweg Luftblasen im Kreislauf, die sich im Zuge der Wärmeausdehnung in Bewegung gesetzt haben.)
Tolles Teil
Gruß T.