Der Intel Core i9-13900K steht als Prozessor-Flaggschiff mit 24 Kernen und bis zu 5,8 GHz Turbotakt für ordentlich Leistung in Anwendungen und Spielen gleichermaßen. Mit bis zu 315 Watt Leistungsaufnahme ist er aber auch ein kleiner Hitzkopf. Wir haben sieben AiO-Wasserkühlungen und den be quiet! Dark Rock Pro 4 als Kühloptionen in den Ring geschickt.

Parallel zur gestiegenen Leistung von Prozessoren und Grafikkarten bekommen auch die Kühler in den letzten Jahren immer mehr Bedeutung. Immerhin sorgen sie nicht nur für einen leisen Betrieb, sondern müssen auch garantieren, dass die CPU mit der maximal möglichen Taktfrequenz arbeiten kann, ohne zu überhitzen. Ist das der Fall, kommt es zum sogenannten Throttling (dt. Drosselung). Der Takt sinkt – und somit auch die Leistung.

Intels aktuelles CPU-Flagship – Intel Core i9 13900K

In diesem Vergleich haben wir uns die folgenden Fragen gestellt:

• Wie groß muss eine AiO im besten Fall sein, um den Intel Core i9-13900K adäquat zu kühlen?
• Welche Unterschiede gibt es zwischen den einzelnen AiO-Wasserkühlungen?
• Welche Vorteile bieten AiO-Wasserkühler im Vergleich zu Luftkühlern?
• Was gibt es bei der Installation der AiO-Wasserkühlungen zu beachten?

Testsystem ohne Gehäuse

Schauen wir uns ohne große Umschweife zuerst das Testsystem an:

• CPU: Intel Core i9-13900K
• Mainboard: Gigabyte Z690 Aorus Ultra
• RAM: G.SKILL Trident Z5 RGB Silber 32GB Kit (2x16GB) DDR5-6000 CL36
• GPU: INNO3D GeForce RTX 4090 3X OC
• Netzteil: Thermaltake ToughPower PF1 ARGB Platinum 1200W
• Hauptspeicher: Seagate Firecuda 530 500GB
• BIOS-Version: F20 vom 25.10.2022 (8AADL004)
• Windows 11 Pro (22H2)
• Nvidia-Treiber-Version: 526.47

Auf die Nutzung eines Gehäuses wurde in diesem Vergleich aus mehreren Gründen verzichtet: Zum einen sind die Rahmenbedingungen hinsichtlich Airflow und Positionierung der AiO bei jedem Gehäuse anders, zum anderen konnte der Testablauf somit beschleunigt werden. Es sei aber gesagt, dass die Luftzirkulation in einem Gehäuse besser ausfällt als auf der Testbench. Die Temperaturen der CPU dürften in einem Gehäuse mit einem guten Airflow also etwas niedriger sein als in diesem Vergleich.

Mein Tipp: Wenn ihr euch Top-Hardware zulegt, besorgt euch dazu das passende Gehäuse. Achtet auf viele und große vorinstallierte Lüfter sowie üppig dimensionierte Mesh-Öffnungen, die für viel Frischluft sorgen. Ein aktuell empfehlenswertes Case ist das Fractal Design Torrent (Test), das den Fokus stark auf den Airflow legt. Angesichts riesiger, stromhungriger Grafikkarten oder CPUs mit sehr hoher maximaler TDP gehen mittlerweile aber mehr und mehr Hersteller diesen Weg.

Stresstest und Gaming als unterschiedliche Nutzungsszenarien

Bei der Installation einer AiO-WaKü muss der Anschluss der Schläuche am Radiator zudem immer über der Pumpe gelagert sein. Die meisten Hersteller weisen darauf explizit in den Montageanleitungen hin. In diesem Test wurden die Radiatoren zwischen zwei Kartons mit den Lüftern nach unten ausgerichtet, was der Nutzung im Gehäuse am nähesten kommt. Der Lautstärkemesser wurde ca. 1m entfernt positioniert. Die Raumtemperatur betrug während der Tests ca. 21°C.

Für diesen Vergleich haben wir uns zwei unterschiedliche Szenarien angeschaut:

1. Belastung: AIDA64 (Systemstabilitätstest)
2. Gaming: Cyberpunk 2077 (3840x2160px / Grafik-Preset: Raytracing Mittel)

Der Stresstest via AIDA64 ist zwar ein Belastungsprozess fernab der Realität, bringt den Intel Core i9-13900K und somit auch die AiOs aber an ihre Grenzen. Der Gaming-Use-Case ist das, was im Alltag bei den meisten Nutzenden einer solchen CPU zutreffen dürfte. In 4K-UHD-Auflösung liegt zwar die meiste Belastung auf der Grafikkarte, aber kaum jemand wird 700 Euro* für eine CPU ausgeben, um dann in Full HD unterwegs zu sein. Die Ausnahme bilden Games wie CS:GO, Fortnite und Co. Hier liegt zwar mehr Last auf der CPU, allerdings sind die Titel eher anspruchslos, was Hardware betrifft. Die Benchmarks zur CPU findest du hier.

AiO-Wasserkühlungen lassen sich deutlich angenehmer montieren als große Tower-Kühler

Intel Raptor-Lake-S mit Performance- und Efficiency-Kernen

Die Protokollierung der Messwerte wurde mit HWInfo64 durchgeführt. Bei Intels neuen CPUs der Raptor-Lake-S-Generation gibt es allerdings eine kleine Schwierigkeit: Die Prozessoren setzen auf Performance- und Efficiency-Kerne, die nicht nur unterschiedliche Temperaturen, sondern auch unterschiedliche Taktraten erreichen. Da HWInfo64 Mittelwerte für alle insgesamt 24 Kerne bildet, mussten die jeweiligen mittleren effektiven Taktraten und Temperaturen manuell mit Hilfe von Excel errechnet werden. Da die P-Kerne höher takten, werden diese auch wärmer als die E-Kerne.

In diesem Vergleich habe ich den Fokus auf die folgenden acht Parameter gelegt:

• Effektiver Takt (jeweils P-/E-Kerne)
• Kern-Temperatur (jeweils P-/E-Kerne)
• CPU Package Power (CPU-Gesamt-Leistungsaufnahme)
• Lüfterdrehzahl (RPM)
• max. Throttling (%) via AIDA64
• Lautstärke (dB) aus 1m Entfernung

Obwohl bei einigen AiO-Wasserkühlungen separate Lüfter- und RGB-Steuerungen zum Lieferumfang gehören, wurden die Lüfter immer direkt am Mainboard angeschlossen und die Lüftersteuerung somit auch vom Board übernommen. Der Grund liegt in einer besseren Vergleichbarkeit. Festlegte Drehzahlen wären zwar ebenfalls sinnvoll, jedoch nicht sehr realtitätsnah. Die meisten Nutzer*innen stecken die Lüfter an das Mainboard und legen los.

AiO-Wasserkühlungen von günstig bis teuer in der Übersicht

Schauen wir uns die verwendeten Kühler zuerst in einer tabellarischen Übersicht an:

AiO-Wasserkühlungen bei uns im Shop

Du siehst, dass die Preise in diesem Vergleich breit gefächert sind. Die günstigste AiO-Wasserkühlung in Form der Arctic Liquid Freezer II 240 RGB startet bei unter 100 Euro* und kostet nur knapp mehr als der be quiet! Dark Rock Pro 4. Am teuersten ist die ASUS ROG Ryujin II 360 mit mehr als 300 Euro*.

Stresstest: Deutliche Unterschiede bei Temperatur, Lautstärke und Throttling

Kommen wir als Erstes zum Stresstest in AIDA64. Angesichts der Diagramme werden große Schwankungen sowohl beim effektiven Takt als auch bei den Temperaturen deutlich. Besonders Dark Rock Pro 4, Kraken Z53 RGB und auch MAG Coreliquid 360R V2 tanzen hier außerhalb der Gruppe.

Noch deutlicher wird es bei den gemittelten Werten auf die gesamte Dauer des Stresstests, wenn man die ersten 2 Minuten ausklammert. Die Excel-Tabelle zeigt die Unterschiede einfach ersichtlich mit Hilfe der farblichen Hervorhebung:

Der Dark Rock Pro 4 ist als einziger Luftkühler mit von der Partie und besitzt eine (für einen Luftkühler) sehr hohe TDP von 250 Watt. Da der Intel Core i9-13900K in der Spitze bis zu 315 Watt verbrauchen kann, kommt es jedoch zum Throttling (max. 28%) der Taktfrequenzen und zu hohen Temperaturen auf den Performance- und Efficiency-Kernen. Die beiden Lüfter bleiben mit 36,4 dB in der Spitze jedoch sehr leise, da die maximale Drehzahl auf ca. 1500 RPM beschränkt ist. Analog zur TDP liegt die maximale Leistungsaufnahme (CPU Package Power) bei 251 Watt.

Ähnlich sieht es bei der Kraken Z53 RGB aus. Sie bleibt mit 1600 RPM und 38,7 dB auch leise, es kommt aber ebenfalls zur Drosselung der effektiven Taktfrequenzen (max. 19%) aufgrund hoher Temperaturen. Etwas Throttling (max. 11%) tritt im Stresstest auch bei der AiO-Wasserkühlung MAG Coreliquid 360R V2 auf. Mit 43,7 dB wird sie zudem hörbar und kann die Taktfreqenz der Efficiency-Kerne nicht durchgängig am Limit von 4,3 GHz halten.

Hinsichtlich Takt und Temperaturen sieht es bei Silent Loop 2 360, iCue H150i Elite Capellix sowie Liquid Freezer II 240 und 420 RGB sehr ähnlich aus. Alle vier können den Takt der E-Kerne am Limit halten und müssen selbst unter der starken Last des Stresstests kaum drosseln (max. 2 bis 6%). Die Lüftersteuerung über das Mainboard wird aber sehr unterschiedlich vorgenommen. So agiert die Liquid Freezer II 240 mit 1734 RPM und 36,8 dB auf einem sehr leisen Level, während die Silent Loop 2 360 und iCue H150i Elite Capellix mit jeweis 44,6 db@2024 RPM und 48,6@2346 RPM deutlich hörbar werden.

Am besten schneidet tatsächlich auch die teuerste AiO-WaKü im Vergeleich ab, die ROG Ryujin II 360. Die AiO von ASUS sorgt für die niedrigsten Temperaturen der P- und E-Cores (76°C/71°C) und erreicht gleichzeitig die höchsten effektiven Taktraten auf den Performance-Kernen im Stresstest. Zudem ist sie die einzige Kühllösung, bei der über die gesamte Dauer des Stresstests kein Throttling auftritt. Mit 43,7 dB@1814 RPM bewegt sich die Lautstärke aber über dem Durchschnitt.

Gaming: Alle AiO-Wasserkühlungen halten den Core i9-13900K in Schach

Kommen wir zum Gaming, dessen Lastszenario sich deutlich näher am Alltag bewegt. Bei den Taktraten gibt es hier mit Blick auf die Diagramme keine allzu großen Unterschiede. Bei den Temperaturen der P- und E-Cores gilt das ebenfalls für die Wasserkühler. Beim Dark Rock Pro 4 erreichen diese zwar jeweils ca. 20°C mehr, sind jedoch noch nicht im kritischen Bereich. Bessere Einblicke verrät wieder der Blick auf die Mittelwerte in Tabellenform.

Die Temperatur der Performance-Kerne bewegt sich mit 50°C bis 55°C in einem sehr guten Bereich. Es ist daher nicht überraschend, dass bei allen AiO-Wasserkühlungen Throttling kein Thema ist. Selbst beim Dark Rock Pro 4 als einzigen Luftkühler wurde nur max. 1% Throttling gemessen, denn auch hier sind die durchschnittlichen Temperaturen der P- und E-Cores keinesfalls im kritischen Bereich. Parallel dazu ist er genauso wie Liquid Freezer II 240 und Kraken Z53 RGB besonders leise unterwegs.

Wirklich hörbar werden die meisten anderen AiOs ebenfalls nicht, nur die iCue H150i Elite Capellix ist werksseitig auch beim Gaming mit knapp 2000 RPM sehr auf Leistung getrimmt und mit 46 dB dadurch etwas stärker wahrnehmbar.

Zur Überprüfung der Annahmen vom Anfang hinsichtlich der CPU-Last bei Spielen wie CS:GO habe ich mit der NZXT Kraken Z53 RGB 45 Minuten den Taktik-Shooter in Full HD gespielt. Trotz einer höheren Belastung auf dem Prozessor trat auch hier kein Throttling auf.

Einige AiOs zeigen Messwerte direkt über ein integriertes Display an

Jede AiO im Vergleich reicht für Gaming aus

Was lernen wir daraus? Wenn es ums Zocken insbesondere in hohen Auflösungen geht, sind die getesteten AiOs mit 240mm und größer für den Intel Core i9-13900K komplett ausreichend. Selbst große Luftkühler wie der be quiet! Dark Rock Pro 4 oder der Noctua NH-D15 bieten ausreichend Leistung, um Intels Flaggschiff-CPU kühl zu halten.

Anders sieht es aus, wenn häufig eine dauerhafte und sehr hohe Belastung auf der CPU liegt, wie es im Alltag mitunter beim Export von langen Videos mit vielen Effekten und Animationen oder auch hunderten hochaufgelösten Fotos aus Lightroom der Fall ist. Zwar liegt die Belastung auch dann nicht auf einem Level mit speziellen Stresstests, die nur darauf ausgelegt sind, aber Leistungsreserven beim CPU-Kühler sind trotzdem von Vorteil.

Die iCue H150i Elite Capellix läuft mit einer schicken RGB-Beleuchtung auf, die sich inviduell einstellen und synchronisieren lässt

Die Unterschiede zwischen den einzelnen AiO-Wasserkühlungen liegen vor allem bei den werksseitig eingestellten maximalen Drehzahlen der Lüfter und Pumpen, die natürlich für unterschiedliche Kühlleistungen und Lautstärken sorgen.

Konkrete Empfehlungen nach Use-Case

Besonders effizient ist die ASUS ROG Ryujin II 360, die selbst unter hoher Last alle Kerne des Intel Core i9-13900K kühl halten kann. Mitverantwortlich für die gute Performance dürften die hochwertigen Kühler von Noctua und womöglich auch der zusätzliche Pumpenlüfter sein. Hinsichtlich der Lautstärke bewegt sie sich allerdings eher im Mittelfeld. Zudem ist sie mit über 300 Euro* sehr teuer, bietet dank Display aber auch etwas für das Auge. Alle Einstellungen zu Lüftersteuerung, Display-Anzeige und Co. lassen sich in ASUS‘ Software Armoury Crate vornehmen. Die ROG Ryujin II 360 ist meine Empfehlung für die Kühlungs-Enthusiast*innen, bei denen der Preis nur eine untergeordnete Rolle spielt. Es gibt zudem noch eine Version mit beleuchteten Lüftern, die Kühlleistung kann angesichts anderer Lüfter aber ohne Test nicht automatisch als identisch eingestuft werden.

Eine ähnlich umfangreiche Software bietet Corsair mit iCue an. Wie bei ASUS befindet sich im Lieferumfang zudem eine separate Lüfter- und RGB-Steuerung namens Commander Core. Werden die Lüfter hier statt am Mainboard angeschlossen, ist die AiO deutlich leiser, ein Vergleich mit den anderen dann jedoch nur schwer machbar. Meine Empfehlung lautet daher, die Belastung kontrollieren und am besten mit den bereits angelegten Profilen ausprobieren, was am ehesten zum eigenen Nutzungsverhalten passt. Die iCue H150i Elite Capellix ist mein Tipp für Case-Modder- und Gamer*innen, die einen Fokus auf RGB legen. Das optional erhältliche Display bietet eine bessere Darstellung als bei ASUS und kann neben wichtigen Leistungswerten ebenfalls Gifs darstellen. Das Bundle schlägt aber auch mit über 300 Euro* zu Buche.

Wer nach einer günstigen und leistungsstarken AiO sucht, greift je nach vorhandenem Platz im Gehäuse zur Arctic Liquid Freezer II 240 RGB oder 420 RGB. Die Preisunterschiede sind mit ca. 25 Euro* überschaubar, aber selbst die 240er-Version punktet mit leisen Lüftern und einer sehr guten Leistung ohne eigene Software-Anpassungen. Bei der größeren Schwester-AiO tritt unter Last allerdings noch etwas weniger Throttling auf. Für den Gaming-Alltag spielt das jedoch keine Rolle. Du stehst nicht so auf blau? Beide sind als ARGB-Versionen noch farbenfroher erhältlich.

Die NZXT Kraken Z53 RGB bietet ebenfalls ein Display und beleuchtete RGB-Ringe an den Lüftern, zudem bleibt sie auch unter Last sehr leise. Für dauerhafte hohe Belastungen ist die kleine AiO aber nur bedingt empfehlenswert, da es im Test zur Drosselung der Taktfrequenzen kam. Mit der Software NZXTCam lassen sich aber ebenfalls leichte Anpassungen vornehmen. So konnte die Erhöhung der Taktfrequenz der Pumpe auf das Maximum für eine Halbierung der Drosselung (10%) im Stresstest bei gleicher Lautstärke sorgen. Die Drehzahl der Lüfter ist auf ca. 1600 RPM begrenzt. Mit Preisen ab ca. 235 Euro* ist sie vergleichsweise teuer.

Irgendwo im PLV-Mittelfeld liegen Silent Loop 2 360 für knapp 160 Euro* und MAG Coreliquid 360R V2 für knapp 130 Euro*. Leistung und Lautstärke bewegen sich auf einem ähnlichen Niveau, wobei die AiO von be quiet! etwas mehr Leistung bietet, MSI hingegen auf beleuchtete Lüfter setzt.

AiOs mit Montagevorteilen, aber auch Wartungsbedarf

Mir sind während des Tests noch ein paar weitere Dinge aufgefallen:

Dabei muss ich als erstes gestehen, dass ich mittlerweile ein großer Fan von AiO-Wasserkühlungen geworden bin. Sie sind leistungsstärker als die meisten Luftkühler und gleichzeitig auch deutlich einfacher als große Luftkühler zu montieren. Beim Dark Rock Pro 4 ist die Befestigung zum Beispiel fummelig und auch nur außerhalb des Gehäuses gut realisierbar. Blöd: Die Lüfter sind vormontiert, müssen aber für die Montage wieder demontiert werden. Die Kompatibilität zu sehr hohen RAM-Modulen und werkseitig montierten Mainboard-SSD-Kühlern ist gleichzeitig nicht immer gegeben. Einmal installiert, ist es ohne Hilfsmittel zudem fast unmöglich, an den Hebel zum Lösen der GPU zu kommen.

Die Installation der meisten AiOs ist hingegen einfach. In diesem Vergleich trifft das insbesondere auf die iCue H150i Elite Capellix und MAG Coreliquid 360R V2 zu. Es ist auch praktisch, dass bei ASUS und Corsair die Wärmeleitpaste schon aufgetragen ist. Bei der Arctic Liquid Freezer II 240 und 420 RGB sind die Lüfter am Radiator bereits montiert, das spart Zeit. Die Pumpengehäuse der AiOs sind gleichzeitig so dimensioniert, dass alle anderen Hardware-Komponenten noch gut erreichbar bleiben. Gerade bei Displays und umfangreicher RGB-Beleuchtung musst du aber mehr Zeit für eine saubere Verkabelung einplanen. Zudem belegt der USB-Anschluss für das Display einen Port auf dem Mainboard.

Achte zudem immer darauf, dass das passende Mounting-Kit für den neuesten Sockel 1700 (Intel) bzw. AM5 (AMD) mit dabei ist. Notfalls kannst du die Hersteller aber auch direkt kontaktieren. Ein Nachteil einer AiO ist natürlich, dass es etwas mehr Wartungsbedarf gibt. So sollte man sicherheitshalber alle 2 Jahre nach dem Stand der Kühlflüssigkeit schauen und ggf. nachfüllen. Ich finde es insbesondere bei den teuren AiOs unverständlich, dass die Backplates teilweise nur aus Kunststoff bestehen. Mit kleinen Gummiringen entkoppelte Lüfter sind ebenfalls von Vorteil.

Für die jeweilige Software solltet ihr etwas Platz auf der SSD bereitstellen. Sowohl ASUS Armoury Crate als auch Corsair iCue sind 2-3 GB groß, aber immerhin auch sehr umfangreich. Armoury Crate lässt sich bei der Anwendung eines Gifs allerdings ordentlich Zeit und einige Funktionen wären in meinen Augen auch einsparbar. Arctic verzichtet komplett auf eine physische Montageanleitung und stellt sie online mittels QR-Code zur Verfügung. Weniger Müll ist positiv, aber es dauert so auch minimal länger.

AiO-Wasserkühlungen bei uns im Shop

*Stand: 29.11.2022