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Defekte Hardware schnell austauschen - so geht's

13.10.2017 | 08:30 Uhr |

Der Ausfall einer Hardwarekomponente ist kein Grund, ein Gerät abzuschreiben. PCs machen den Zugang zum Innenleben besonders leicht, aber auch viele Notebooks unterstützen den Tausch von Standardkomponenten.

Hardwarefehler sind am einfachsten zu diagnostizieren, wenn insgesamt oder an bestimmter Stelle gar nichts mehr geht. Aber defekte Hardware kann sich auch diffuser äußern – mit Softwareabstürzen oder instabilem Netzwerk. Da hilft es dann gar nichts, an System und Software zu tunen: Einzige Abhilfe ist der Ersatz der Hardwarekomponente. Das Risiko, den Rechner zu beschädigen, ist minimal, die Gefahr freilich, falsche oder ungünstige Hardware einzukaufen, deutlich höher.

1. Wichtige Austauschkomponenten

Die wichtigsten Mainboardstellen und Anschlüsse für den Komponententausch: Kurze Erläuterungen zu den Bauteilen finden Sie im Haupttext mit Angabe der Ziffer.
Vergrößern Die wichtigsten Mainboardstellen und Anschlüsse für den Komponententausch: Kurze Erläuterungen zu den Bauteilen finden Sie im Haupttext mit Angabe der Ziffer.

Die Abbildung auf dieser Seite zeigt ein Mainboard mit wesentlichen Bauteilen. Abgesehen vom Austausch des Netzteils und des Mainboards bestehen typische Reparaturen darin, die alte Komponente vom Mainboard zu nehmen und die neue einzusetzen. Bei RAM, CPU, PCI-Karten, CMOS-Batterie ist es damit schon getan, Laufwerke, Lüfter und auch einige PCI-Karten benötigen zudem eine direkte Verbindung zum Netzteil.

Prozessor mit Lüfter (1): Der Prozessor ist auf dem Sockel mit Hilfe eines einrastbaren Metallbügels fixiert. Sockel und CPU werden in der Regel von einem CPU-Lüfter verdeckt.

Speicherbänke (2): Die zwei bis vier Bänke für RAM-Module können lediglich die von der Bauweise des Slots vorgegebenen RAM-Riegel aufnehmen. Der Einbau falscher Module ist physisch ausgeschlossen. Die Speicherriegel, heute meist DDR3 und DDR4 (DDR=Double Data Rate), haben je nach Typ Kerben an unterschiedlichen Stellen.

PCI-Erweiterungssteckplätze (3/4): Auf heutigen Mainboards finden Sie mindestens einen PCI-Slot (3) und mindestens einen längeren PCIExpress-Slot (4). PCI-Slots eignen sich für Peripherie wie Netzwerk-, TV- oder Soundkarten, während PCI-Express üblicherweise für die Grafikkarte genutzt wird.

SATA-Anschlüsse (5): SATA ist der aktuelle Übertragungsstandard zwischen Laufwerken und dem Prozessor. Hier schließen Sie Festplatten, SSDs und optische Laufwerke an. Die 40-Pin-Slots für alte IDE/PATA-Festplatten (6) sind auf jüngeren Boards nicht mehr vorhanden.

Mainboard-Stromstecker (7): Der 20- oder 24-polige ATX-Stromanschluss versorgt die Hauptplatine mit Strom. Der passende Stecker kommt vom ATX-Netzteil.

CPU-Stromstecker (8): Der Prozessor hat seine eigene Stromversorgung. Der achtpolige, eventuell quadratischvierpolige Stromanschluss für die CPU befindet sich in der Nähe der CPU. Der passende Stecker kommt vom ATX-Netzteil.

Lüfteranschlüsse (9): Für CPU- und Gehäuselüfter gibt es drei- oder vierpolige Anschlüsse, die mit „xxx_ FAN“ beschriftet sind. Der CPU-Lüfter sollte aufgrund seiner Steuerungsoptionen im Bios immer an den Anschluss „CPU_FAN“.

Hauptplatinen informieren mit Piepcodes oder Debug-LEDs über Probleme mit CPU, RAM oder Grafikchip. Die Erklärung der Codes finden Sie im Handbuch des Mainboards oder als PDF auf den Supportseiten des jeweiligen Herstellers.

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2. Notebook- und Netbookakkus erneuern

Akku für Notebook und Netbook: Nach der Bestellung eines passenden Ersatzes genügen zwei Handgriffe.
Vergrößern Akku für Notebook und Netbook: Nach der Bestellung eines passenden Ersatzes genügen zwei Handgriffe.

Beim Akkutausch genügen wenige Handgriffe. Typischerweise gibt es auf der Unterseite einen oder zwei Entriegelungshebel. Nach der Entriegelung lässt sich der alte Akku aus dem Gerät ziehen. Einzige Herausforderung ist es, den passenden Akku zu einem akzeptablen Preis zu finden. Hier hilft eine Internetsuche mit der exakten Gerätebezeichnung oder noch präziser mit der Produktkennung, die der alte Akku zeigt. Dort finden Sie einen Aufkleber oder Aufdruck mit dem Hinweis „Replace with…“ und der Akkubezeichnung. Originalakkus kosten 50 Euro und (deutlich) aufwärts. Passende Nonameakkus, die Sie nicht über die Akkubezeichnung, sondern über die Gerätebezeichnung recherchieren, sind hingegen schon ab 30 Euro erhältlich. Umweltbewusste sollten etwas teurere Akkus wählen, die der EU-Richtlinie RoHS entsprechen (Restriction of Hazardous Substances).

3. Einsetzen einer Bios-Batterie

CMOS-Batterie: In PCs ist der Austausch unkompliziert, bei Mobilgeräten wie Notebooks aber oft unzumutbarer Aufwand.
Vergrößern CMOS-Batterie: In PCs ist der Austausch unkompliziert, bei Mobilgeräten wie Notebooks aber oft unzumutbarer Aufwand.

Die Hauptplatine besitzt eine Knopfzellenbatterie, damit die Bios/Uefi-Einstellungen auch bei abgeschaltetem Rechner erhalten bleiben. Die CMOS-Batterie wird im Gerätebetrieb stets aufgeladen und hält viele Jahre durch. Ist die Batterie am Ende, vergisst der PC permanent Uhrzeit sowie Bootund Peripherieoptionen. Hinzu kommen Fehlermeldungen beim Systemstart wie „CMOS Read Error“. In solchen Fällen sollten Sie den PC ausschalten, vom Stromnetz trennen, das Gehäuse öffnen und die Knopfzelle ausfindig machen. Meistens handelt es sich um Lithium-Knopfzellen vom Typ CR2032 (3 Volt, 225-230 mAh). Ein flacher Schraubendreher genügt, um die alte Batterie herauszulösen. Da solche Batterien auch in Uhren und Kfz-Schlüsseln zum Einsatz kommen, sind sie ab 1,50 Euro in jedem Supermarkt und an Tankstellen zu finden. Auf Notebooks ist ein Batteriewechsel nicht so mühelos. Netbooks fordern oft sogar das Wegklappen der Tastatur und weiteren Komponentenausbau, wobei die Gefahr besteht, Kabelverbindungen zum Display oder Touchpad zu trennen. Wenn Sie dort die Batterie wechseln müssen, sollten Sie eine Anleitung im Internet suchen, die möglichst genau zu Ihrem Gerät passt.

4. Neuen Arbeitsspeicher einsetzen

Einsatz von Speicher: Wenn die seitlichen Halterungen gut zugänglich sind, ist der Austausch von Speicherbausteinen einfach.
Vergrößern Einsatz von Speicher: Wenn die seitlichen Halterungen gut zugänglich sind, ist der Austausch von Speicherbausteinen einfach.

RAM-Defekte manifestieren sich, wenn sie vornehmlich bei hoher Speicherauslastung auftreten. Gewissheit über den Zustand des Arbeitsspeichers verschaffen Sie sich mit Memtest86+ . Defekte Module zu ersetzen ist sehr einfach. Es genügt, die seitlichen Halterungen nach außen zu klappen, die alten Module zu entnehmen und die neuen mit sanftem Druck einzulegen, bis die Halterungen einrasten. Die benötigte DDR-Generation (DDR, DDR2, DDR3, DDR4) und die Taktrate des Motherboards lassen sich im Bios oder alternativ unter Linux mit

sudo dmidecode --type 17  

ermitteln. Idealerweise besitzen alle Speicherbausteine die Taktrate, wie sie der Chipsatz des Mainboards vorgibt. Schnellere Module sind kein Problem, arbeiten dann aber langsamer, als sie eigentlich könnten.

In engen Gehäusen liegen die Speicherbänke eventuell schlecht zugänglich unterhalb des Netzteils. In extremen Fällen scheiden technisch geeignete Module aufgrund ihrer Bauhöhe aus. Dies sollten Sie vorab prüfen.

Notebooks beherbergen statt Dimms kleinere SO-Dimms. Diese Speicherbausteine befinden sich auf der Unterseite der Notebooks und sind nach Entfernen einer Schraube leicht zugänglich. Schwierige Kandidaten sind Netbooks und Chromebooks: Hier ist von Modell zu Modell zu entscheiden, ob der Austausch die handwerklichen Fähigkeiten überfordert.

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5. Die Grafikkarte ersetzen

Bleibt der Bildschirm schwarz, ist die häufigste Ursache ein loses Monitorkabel, denn HDMI- und unverschraubte DVI-Stecker sitzen nicht besonders fest. Hochwertige Grafikkarten haben zwei Problemfelder. Eines ist Überhitzung, die sich durch Bildfehler oder Abstürze äußert. Die Temperatur lässt sich mit Tools wie GPU-Z oder unter Linux mit dem Terminaltool sensors überwachen. Dazu müssen Sie das Paket „lm-sensors“ nachinstallieren und mittels des Befehls

sudo sensors-detect  

konfigurieren, wobei Sie alle Nachfragen mit „yes“ beantworten. Künftig geben Sie einfach sensors ein. Die Temperatur der Grafikkarte wird unter „PCI-Adapter“ angezeigt, eventuell auch mit Modellbezeichnung. Die Schwellenwerte „high“ und „crit“ bieten gute Orientierung.

Ein zweites Problem ist mangelhafte Stromversorgung der Grafikkarte. Zwar liefert manches Netzteil eine hohe Gesamtleistung, aber nicht genug Strom auf der 12-V-Leitung. In diesem Fall sind Abstürze oder ein schwarzer Bildschirm die Folge. Trifft das zu, so benötigen Sie ein leistungsstärkeres Netzteil (siehe Punkt 8).

Der Einbau einer neuen Grafikkarte ist einfach, sofern Mainboard und Gehäuse genügend Platz bieten. Aktuelle Grafikkarten nutzen den (längeren) PCI-Express-Anschluss. Um die defekte Karte zu entfernen, müssen Sie bei den meisten Gehäusen zuerst die betreffende Schraube mit einen Schraubendreher entfernen. Danach lässt sich die Karte bei gleichzeitigem Drücken des kleinen Plastikhebels aus dem Slot ziehen. Die neue Karte drücken Sie senkrecht in den PCI-Express-Slot und setzen die Schraube wieder ein. Einfache Grafikkarten beziehen Strom via PCI-Slot, hochwertige benötigen Stromversorgung über einen sechspoligen Stecker, den jedes Netzteil vorsieht.

Einfache Grafikkarten kommen oft ohne aktiven Lüfter aus, fordern aber mit großen Passivkühlkörpern viel Platz. Eventuell wird dadurch der nächstgelegene PCI-Slot unbenutzbar.

6. Prozessor und Lüfter austauschen

Prozessorinfos: Das Tool i-nex zeigt vor einem geplanten CPU-Tausch alle relevanten Daten inklusive Sockelbezeichnung.
Vergrößern Prozessorinfos: Das Tool i-nex zeigt vor einem geplanten CPU-Tausch alle relevanten Daten inklusive Sockelbezeichnung.

Moderne PC-Hardware schützt die CPU vor kritischer Überhitzung, trotzdem kann ein System, das ständig heiß läuft, unberechenbar sein. Überprüfen Sie bei Systemen, die nach längerer Laufzeit instabil werden, die Temperatur von CPU, GPU und Hauptplatine. Für Windows eignet sich zur Überprüfung etwa CPU-Z und unter Linux das bereits genannte Tool sensors (im Paket „lmsensors“). Wenn die Temperaturen schon im Normalbetrieb nahe 70 Grad liegen, schalten Sie den PC ab, öffnen das Gehäuse und überprüfen die Lüfter: Staub und Schmutz könnten die Luftzirkulation stören. Schalten Sie den Rechner bei geöffnetem Gehäuse ein, um zu sehen, ob die Lüfter überhaupt anlaufen.

Sind harmlosere Ursachen auszuschließen und der Prozessor veraltet oder dauerüberhitzt, benötigen Sie eine neue CPU, die zum Mainboardsockel passt. Läuft der Rechner im Prinzip noch, gilt es den Sockeltyp des Mainboards herauszufinden (Mainboard-Modell im Web recherchieren). Der CPU-Tausch ist an sich nicht schwierig und ohne Werkzeuge zu erledigen. Hindernisse können sich aber durch beengte Verhältnisse ergeben: So ist oft bei kleinen Gehäusen der direkte Zugriff auf die CPU ohne Ausbau anderer Komponenten nicht möglich. Bei ausreichendem Platz können Sie die alte CPU samt Kühler entnehmen. Ziehen Sie zunächst den Stromstecker des Kühlers ab (Anschluss „CPU-Fan“). Lösen Sie dann den Justierungshebel des CPU-Sockels und klappen Sie den Halterrahmen hoch.

Die alte CPU lässt sich nun entnehmen. Den neuen Prozessor legen Sie so ein, dass sich die beiden Dreiecksmarkierungen auf dem Sockel und auf der CPU in derselben Ecke befinden. Dann lässt sich der Prozessor butterweich einsetzen.

Notebooks: Hier ist ein CPU-Wechsel mit Aufwand und Risiken verbunden. Zum Teil lässt sich der Prozessor nicht ausbauen, weil er mit der Hauptplatine verlötet ist. Recherchieren Sie im Internet nach einer seriösen Anleitung zu Ihrem Notebookmodell, um den Aufwand einschätzen zu können. In jedem Fall müssen Sie das Gerät aufschrauben und das Kühlsystem entfernen. Ob dies ohne Entnahme der Tastatur funktioniert, ist von Modell zu Modell verschieden. Den Notebookprozessor lösen Sie durch Drehen einer Schraube (Intel) oder Ziehen eines Hebels (AMD). Sobald Sie ein Knacken hören, können Sie die CPU herausnehmen und die neue einsetzen.

Tipp: So wichtig ist die Anzahl der CPU-Kerne wirklich

7. Defekte Festplatten und SSDs

SATA-Festplatte: Festplatten brauchen Strom vom Netzteil und die SATA-Datenverbindung zum Mainboard.
Vergrößern SATA-Festplatte: Festplatten brauchen Strom vom Netzteil und die SATA-Datenverbindung zum Mainboard.

Der Ausfall von Festplatten und SSDs gehört zu den schlimmeren Defekten, da er meist mit Datenverlust einhergeht. Beim Austausch eines Datenträgers mit der Systempartition ist darüber hinaus die Neuinstallation des Systems erforderlich. Anzeichen, dass ein Datenträger nicht mehr funktioniert oder sein Ableben naht, sind schleifende oder knackende Geräusche.

Vor allen anderen Maßnahmen sollten Sie das SATA-Kabel prüfen und eventuell auswechseln, selbst wenn es unbeschädigt scheint. Defekte SATA-Kabel sind Auslöser für Fehler aller Art. Lassen sich marode Kabel aus schließen, dann überprüfen Sie die Festplatte mit dem Diagnosesystem SMART (Self Monitoring, Analysis and Reporting Technology). Unter Ubuntu & Co kann das etwa das Standardtool gnome-disks („Laufwerke“), das für ein markiertes Laufwerk die Option „SMART-Werte und Selbsttests“ anbietet. Die Werte sind nicht einfach zu interpretieren: Anfänger können sich an der Spalte „Einschätzung“ orientieren, die bei allen Kriterien „OK“ lauten sollte. Der eigentliche Messwert steht in der Spalte „Wert“. Eine hohe „Lesefehlerrate“ ist ein ernstes Signal.

Hardwaretechnisch ist der Austausch von Festplatten und SSDs beim PC problemlos. Im typischen Fall sind Festplatten durch vier Schrauben im Gehäuse befestigt, die Sie lösen müssen. Nach Abziehen des SATA-Datenkabels und des Stromsteckers können Sie die alte Platte entnehmen, die neue einsetzen und mit Strom- und Datenkabel verbinden.

Bei vielen Notebooks geht der Austausch ebenfalls einfach von der Hand, da Sie nur eine Abdeckung auf der Unterseite entfernen müssen. Hier werden kleinere mechanische Laufwerke oder SSDs mit 2,5 Zoll eingebaut.

Heikler ist der Ersatz von SSD-Speicher im stark variierenden M.2-Format. Diese Speichermedien ähneln eher einem RAM-Modul und benötigen keinen zusätzlichen Stromanschluss. Welche M.2-SSD passt, müssen Sie im Gerätehandbuch, beim Hersteller oder anhand des alten Moduls recherchieren.

8. Defektes ATX-Netzteil austauschen

Einbau eines neuen Netzteils: Es gibt unscheinbare Stromstecker wie hier für die CPU, ohne die im Falle des Falles gar nichts geht.
Vergrößern Einbau eines neuen Netzteils: Es gibt unscheinbare Stromstecker wie hier für die CPU, ohne die im Falle des Falles gar nichts geht.

Netzteile verabschieden sich selten aufgrund von Defekten. Arbeitende, aber überlastete Netzteile sind aber nicht selten – vor allem nach Aufrüsten des PCs mit Grafikkarte oder leistungsstärkerer CPU. Wenn der Rechner gar keinen Mucks mehr macht, überprüfen Sie den Hauptschalter auf der Rückseite des Netzteiles und den Sitz des Stromnetzanschlusskabels.

ATX-Netzteile für PCs haben Normmaße und passen in jeden PC. Schwieriger ist die Entscheidung, welche Leistung das Netzteil erbringen muss. 500 Watt sind für Büroaufgaben ausreichend, für Spielerechner etwa 750 Watt. Es handelt sich um Maximalwerte, nicht um den Durchschnittsverbrauch.

In großen Towergehäusen müssen manche Kabel bis zu 50 Zentimeter zum Peripheriegerät überbrücken. Billignetzteile sind für solche Distanzen nicht ausgelegt. Die Länge des Kabelstrangs zu recherchieren, ist allerdings selbst bei vorbildlichen Onlineshops kaum möglich. Im Zweifel sollten Sie direkt im Laden einkaufen.

Der Austausch des Netzteils ist zeitaufwendig, aber nicht schwierig. Als Werkzeug genügt ein Kreuzschlitzschraubendreher. Ziehen Sie vor dem Ausbau alle Kabel ab, wobei sich Unerfahrene am besten jede Komponente notieren. Andernfalls werden später unscheinbare, aber unentbehrliche Stecker leicht übersehen, so etwa der zweipolige Anschluss für den Powerknopf oder der CPU-Stecker.

9. Mainboards auf Fehler prüfen und ersetzen

Der erste Schritt ist die Suche nach physikalischen Beschädigungen. Eindeutig sind aufgeblähte Kondensatoren der Spannungsregler neben der CPU. Ist nichts zu finden, bauen Sie die Hauptplatine aus. Verbogene Bleche und lose Schrauben hinter der Platine können einen Kurzschluss ausgelöst haben. Danach erfolgt ein Rückbau mit den absolut notwendigen Komponenten – CPU, ein RAM-Modul im ersten Slot und eine Grafikkarte, sofern kein Onboardchip vorhanden ist. Tut sich auch in dieser Minimalkonfiguration nichts, obwohl das Netzteil in Ordnung ist, ist die Hauptplatine wahrscheinlich defekt.

Der Austausch von Mainboards ist aufwendig, da sich sämtliche Aktionen hinzuaddieren, die dieser Beitrag angesprochen hat. Sind alle Komponenten entnommen, ist das Board nach dem Lösen einiger Gewindeschrauben aus dem Gehäuse zu entnehmen.

Beim Kauf des neuen Mainboards müssen Sie den richtigen Formfaktor ermitteln. Das verbreitete ATX-Format kennt mittlerweile ein halbes Dutzend Varianten für unterschiedliche Gehäusegrößen. Wenn Sie die bisherigen Komponenten wie CPU und RAM auf der neuen Platine weiternutzen wollen, brauchen Sie ein Board mit dem richtigen CPU-Sockel, mit den passenden Speicherbänken sowie dem passenden Bustakt. Die übrige Boardausstattung ist unkritisch, sofern sie keine Antikhardware wie IDE-Festplatten oder AGP-Grafik unterstützen muss.

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