PC in Gefahr und ein zerstörter Mythos: Was Kupferpaste und Zinkcreme wirklich (nicht) leisten!

Kupferpaste klingt auf den ersten Blick vielversprechend als Wärmeleitmittel für den PC, da sie Temperaturen bis zu 1100°C aushält und Kupfer ja wirklich gut wärmeleitend ist. Nun kommt das fett(ig)e Aber: Sie basiert auf Mineralöl und enthält relativ grobe Kupferpartikel, was sie zwar extrem hitzebeständig und langlebig macht (Eigenschaften, die sie als Schmiermittel bei Bremsen und anderen stark beanspruchten Verbindungen ideal machen) aber für eine CPU oder GPU ist sie trotzdem absolut nicht geeignet.

Der Knackpunkt liegt nicht nur in der Mineralölbasis, die permanent ausgast ab etwa 200°C sogar verdampft und damit eine festere Rückstandsschicht hinterlässt, sondern auch in der Körnung und Viskosität. Diese Konsistenz kann die gleichmäßige Verteilung auf der empfindlichen CPU-Oberfläche erschweren, zumal sich Mineralöl nicht für das Erstellen guter heterogener Pasten eignet und der Vernetzung entgegenwirkt. Die Paste sieht unter dem Mikroskop dann schon nicht mehr so optimal aus:

Außerdem leitet Kupferpaste im Ernstfall sogar Strom, was in einem PC eher problematisch ist, weil dann die Gefahr besteht, dass sie Kurzschlüsse verursacht, wenn sie sich versehentlich verteilt​. Kurzum, auch wenn die Kupferpaste wie ein harter Typ schein, der alles in Grund und Boden kühlt, sollte sie lieber bei Bremsen und Schrauben bleiben. Der PC wird mit einer echten Wärmeleitpaste viel besser klarkommen, die gezielt für solche Anwendungen entwickelt wurde und keine elektrisch leitfähigen Metalle enthält. Und das mit der angeblich so hohen Wärmeleitfähigkeit ist ein mieser Mythos, den ich gleich noch genüsslich zerstören werde!

Eine Zinkoxid-Paste aus der Apotheke mag auf den ersten Blick mit ihrem 30%-igen Zinkoxid-Anteil und ihrer dickflüssigen Textur wie eine Wärmeleitpaste aussehen, aber das reicht bei weitem nicht für den Einsatz im PC. Das Problem liegt vor allem im Bindemittel: Apothekenpasten verwenden oft Paraffin, Vaseline oder Wachse, um die Paste weich und geschmeidig zu halten, was auf der Haut nützlich, aber im PC eine Katastrophe ist.

Diese Substanzen sind schlechte Wärmeleiter und können bei starker Erwärmung zu schmelzen oder sich gar zu verflüssigen beginnen. Die Hitzeübertragung von der CPU zum Kühlkörper würde durch die isolierenden Eigenschaften dieser Bindemittel deutlich gebremst – ein Desaster für die Kühlung​. Richtige Wärmeleitpasten sind hingegen so formuliert, dass sie speziell wärmeleitende Partikel (oft auch in feinerer Konsistenz als in Zinkoxidsalben) enthalten und Bindemittel einsetzen, die auf Temperaturstabilität und möglichst hohe Wärmeleitfähigkeit ausgelegt sind. Also noch so ein Mythos, dessen Zerstörung man sogar messtechnisch entspannt begleiten kann. Genau das machen wir nämlich gleich.

Romantik vs. Realität

Ich verstehe ja die gewisse Romantik und das heimliche Genie, das viele DIY-Experimentierer verspüren, wenn sie sich daran machen, die perfekte Wärmeleitpaste selbst zu entwickeln oder zumindest glauben, das zu können. Das ist wie die ewige Suche nach dem Stein der Weisen, aber im Technikformat. Warum auch an die Tests und jahrelange Forschung von Herstellern glauben, wenn man vielleicht mit ein paar Haushaltsmitteln wie Kupferpaste, Zinksalbe oder sogar „revolutionären“ Ideen wie Goldblättchen und Diamantstaub (kein Scherz!) das gleiche oder sogar bessere Ergebnis erzielen könnte?

Dumm nur, dass es dafür die böse Wissenschaft gibt, die das Ganze nicht nur ein bisschen entzaubert. Das Problem bei diesen ganzen „innovativen“ Materialien ist ihre tatsächliche Struktur und Zusammensetzung. Goldblättchen zum Beispiel mögen zwar nach Luxus schreien, aber ihre Dicke und Konsistenz verhindern, dass sie sich gleichmäßig zwischen CPU und Kühlkörper verteilen. Gold hat zwar eine hohe Wärmeleitfähigkeit, aber das nützt nichts, wenn die Blättchen den Wärmekontakt durch Hohlräume eher mindern als verbessern. Auch Diamantstaub klingt toll – hohe thermische Leitfähigkeit und so – aber Diamantenpartikel sind nicht nur teuer, sondern auch abrasive kleine Übeltäter, die beim „Schmieren“ deinen CPU-Die ruckzuck zerkratzen würden. Und selbst wenn man feinstes Diamantpulver findet, das nicht wie Sandpapier wirkt, kann man sehr sicher sein, dass sich die Partikel nicht gleichmäßig verteilen und der gewünschte Wärmeübergang gestört wird​.

Also, nein – weder Gold noch Diamant. Kupfer oder Paraffin-haltige Heilmittelchen aus der Apotheke machen den Bastler schlauer als die Industrie. Die richtige Wärmeleitpaste ist nämlich mehr als nur ein Haufen cooler Materialien; sie ist ein aufwendiges, auf die Molekülebene optimiertes Produkt, das Hunderte von Tests und Laborstunden hinter sich hat. Aber wenn wir auf unseren inneren Monk hören: Die DIY-Romantik stirbt nie, oder? Wenden wir uns nun deshalb den harten Fakten zu und wer möchte, darf sich auch gern noch einmal vorab über die Grundlagen und das Testsetup informieren: