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EHD-Kühlung: Ventiva zeigt lautlose Solid-State-Kühlung mit Ionenwind
Ventiva ist ein Start-up, das die elektrohydrodynamische Kühlung (EHD-Kühlung) mittels Teilchenbeschleunigung und Ionenwind zur Serienreife entwickeln will. Der Vorteil: Anders als bei Lüftern gibt es keine beweglichen mechanischen Teile mehr. Zur Computex 2026 in Taiwan geht Ventiva eine strategische Partnerschaft mit Asus ein.
Die EHD-Kühlung fällt in den Bereich der sogenannten „Solid State Cooling“ und wird deshalb auch gerne mit den Lösungen von Frore verwechselt. Beide Hersteller entwickeln Kühllösungen, die ohne bewegliche mechanische Teile auskommen, weshalb sie einen lautlosen Betrieb und eine kompakte Bauweise ohne verschleißende Komponenten und deshalb mit potenziell höherer Zuverlässigkeit ermöglichen.
Die Lösungen von Ventiva und Frore könnten unterschiedlicher aber nicht sein. AirJet von Frore ist ein mikromechanisches Pumpsystem mit piezoelektrischen Membranen. Diese schwingen mit Ultraschallfrequenz und saugen Luft durch Öffnungen an. Anschließend wird die Luft unter hohem Druck durch sehr schmale Kanäle ausgestoßen. Dadurch entsteht bei dem Frore AirJet ein kontinuierlicher Luftstrom zur Kühlung.
Das EHD-Produkt von Ventiva basiert hingegen auf Elektrophysik und Ionenbewegung. Elektrohydrodynamische Kühlung nutzt elektrische Felder statt mechanischer Lüfter, um Luft (oder eine Flüssigkeit) zu bewegen. Zwei Elektroden stehen dabei unter Hochspannung. An einer Elektrode werden Luftmoleküle ionisiert, also elektrisch geladen. Das starke elektrische Feld beschleunigt diese geladenen Teilchen in Richtung der anderen Elektrode. Auf ihrem Weg stoßen sie mit neutralen Luftmolekülen zusammen und „schieben“ diese mit. Dadurch entsteht ein Luftstrom – ganz ohne rotierende Lüfterblätter. Dieser Effekt wird oft als Ionenwind bezeichnet.
Dieser Ionenwind wird bei Ventiva in einem flachen Bauteil, das die erwähnten Elektroden aufnimmt, erzeugt, das vom Unternehmen in sechs unterschiedlichen Breiten angeboten, um den variierenden Baugrößen von Notebooks und Mini-PCs gerecht zu werden. Im Detail befinden sich in diesem Bauteil: ein Emitter, der als sehr dünner Draht auf den Fotos zu erkennen ist, sowie ein Collector, das Gegenstück am Ausgang des Moduls.
Zwischen diesen beiden Komponenten liegt eine hohe Spannung an. Bei der EHD-Kühlung wird eine Hochspannung von mehreren Kilovolt genutzt, im Falle von Ventiva sind es 3 bis 5 kV (jedoch bei niedriger Stromstärke). Weil der Draht extrem dünn ist, konzentriert sich das elektrische Feld an seiner Oberfläche besonders stark. Dort wird die Luft ionisiert: Elektronen werden von Luftmolekülen getrennt, und es entstehen geladene Teilchen (Ionen). Diese Ionen werden dann vom elektrischen Feld in Richtung der Gegenelektrode (Collector) beschleunigt. Auf ihrem Weg stoßen sie mit normalen Luftmolekülen zusammen und reißen diese mit. So entsteht der sogenannte Ionenwind. Der Draht selbst bewegt sich dabei nicht, er dient lediglich dazu, ein extrem starkes elektrisches Feld zu erzeugen, das die Luft ionisiert.
Die EHD-Kühlung ist somit eine alternative Lösung, um die Abwärme von einem bestimmten Punkt abzuführen, jedoch nicht direkt von der Quelle. Nach wie vor setzt das Produkt einen Heatspreader, Heatpipes oder Vapor Chambers voraus, um die Wärme zunächst direkt von der Quelle abzutransportieren, bevor die EHD-Kühlung anstelle eines Lüfters für das finale Ausstoßen aus dem Notebook oder Mini-PC zuständig ist.
PC-Hersteller müssen mit der EHD-Lösung nicht mehr runde, vergleichsweise große Lüfter in ihre Designs einplanen, die aufgrund ihrer Bauform häufig runde Aussparungen im PCB bedingen. Diese nachträglichen Ausschnitte sorgen dafür, dass für bereits gefertigte Mainboards ein Zuschnitt an den entsprechenden Stellen notwendig ist und Signalwege zu den seitlichen Ports am Notebook unter Umständen länger ausfallen, Repeater benötigen oder potenziell anfälliger sind. Ventiva hingegen schreibt sich auf die Fahnen, den PC-Herstellern mehr Freiheiten beim Board-Design zu geben, da die M