Umbau: iMac zu „Pro Monitor“

Wer seit letztem Jahr vermehrt im Homeoffice arbeitet, kennt das: Für Videokonferenzen und (immer mehr) Arbeit am Computer benötigt man entsprechende Hardware. Das Problem: Ältere Geräte können schnell an ihre Grenzen stoßen, gerade bei Videokonferenzen mit mehreren Teilnehmern. Das kann bedeuten, dass ein Upgrade ansteht. Was aber, wenn man z.B. noch einen älteren, aber dennoch schicken iMac herumstehen hat? Keine Sorge: Auch für veraltete Hardware findet sich Verwendung! Im Folgenden schildere ich ausführlich, wie ich einen iMac 20″ (Early 2008/iMac8,1) zu einem erweiterten Monitor mit integrierter Hardware umgebaut habe – und welche Probleme dabei auftraten. Los geht’s!

Überblick

• Vorgeschichte: Warum man den iMac nicht einfach upgraden kann
• Umbau: Die Bedingungen und erste Pläne
• Die Einkaufsliste
• iMac öffnen
• Peripherie modden:
  • DVD-Laufwerk
  • iSight-Webcam: nur bedingt zu empfehlen
  • Lautsprecher-Chaos
• LCD-Controller-Board (inkl. Lautsprecher-Anschluss und Power-Button)
• Zusammenbau
• Fazit & Tipps

Vorgeschichte: Warum man den iMac nicht einfach upgraden kann

Vorweg: Der iMac gehört meiner Freundin, die – wie ich – Lehrerin ist. Eigentlich funktionierte er noch, es war nichts defekt. Wieso habe ich das arme Ding also geschlachtet und ihm nicht einfach ein paar Upgrades spendiert? Dafür gibt es zwei Gründe, die an Apple liegen:

1. Die Hardware: Ein iMac ist intern eher wie ein Laptop aufgebaut als ein PC. Daher sind Hardware-Upgrades also schon vom Formfaktor bzw. baulich eingeschränkt: Apple folgt keiner Norm wie z.B. ATX. Man kann nicht einfach Mainboard und Prozessor (CPU) austauschen.
2. Die Software: Apple erlaubt auch softwarebedingt keine beliebigen Upgrades. Das liegt an der Art und Weise, wie macOS funktioniert: Das Betriebssystem ist der Hardware auf den Leib geschneidert. Ändert man den Kern der Hardware, funktioniert das Betriebssystem nicht mehr. Selbst wenn also von der Form ein neues Mainboard passen würde, liefe macOS nicht mehr.

Das einzige Upgrade, das Apple direkt ermöglicht, hatte ich bereits vor Jahren durchgeführt: den Arbeitsspeicher auf 6 GB aufrüsten. (Eine SSD hatte ich nicht eingebaut, damals hatte ich mich nicht an die Glasfront getraut.)

Wie oben erwähnt, stößt die alte Hardware aber an ihre Grenzen. Das machte sich bei den ersten Videokonferenzen während der ersten Schulschließungen im letzten Jahr bemerkbar: der iMac ging willkürlich einfach komplett aus und musste neu gestartet werden. Ein Blick auf den Taskmanager zeigte: die CPU war während der Konferenzen dauerhaft bei 100% Auslastung. Die Folge: Der Computer überhitzte irgendwann, die kleinen Lüfter kamen nicht mehr mit und der Rechner schaltete ab. Da der iMac wie ein Laptop aufgebaut ist, kann das schnell passieren und lässt sich auch nicht wie bei einem regulären PC-Gehäuse durch z.B. bessere/zusätzliche Lüfter beheben. Außerdem war klar: Die alte Intel Core 2 Duo-CPU konnte einfach nicht mehr mithalten.

Um den iMac nicht komplett aufzugeben, entschloss ich mich, ihn zum Monitor umzubauen und so viel Hardware wie möglich zu behalten. Inspiriert wurde ich beim Stöbern dabei unter anderem von diesem Video von The PowerPC Hub.

Umbau: Die Bedingungen und erste Pläne

Alles bereit: PC-Gehäuse und iMac passen gut zusammen.

Klar war: das Display bleibt im iMac und wird mit einem neuen LCD-Controller-Board weiter verwendet. Außerdem hatte ich folgende Vorstellungen:

• DVD-Laufwerk über USB verbinden
• iSight-Webcam über USB verbinden
  • beide USB-Geräte über einen Hub anschließen können
• Lautsprecher behalten und irgendwie anschließen, evtl. auf dem LCD-Controller-Board – dann wäre Bild und Ton über HDMI gleichzeitig möglich
• Power-Button sollte funktionieren

Was noch fehlt: ein PC, an den das alles angeschlossen wird. Da ich sowieso vorhatte, meinem PC ein Upgrade zu gönnen, wollte ich die vorhandene Hardware in ein neues Gehäuse setzen, das optisch zum iMac passt.

Meine Idealvorstellung war, dass ich über einen USB-C-Hub sowohl Monitor als auch restliche Hardware verbinden kann, sodass nur ein Kabel aus dem iMac-Gehäuse mit dem PC verbunden wird. Diese Idee musste ich aber verwerfen, da mein Mainboard zwar einen USB-C-Anschluss hat, dieser aber „nur“ USB kann und daher das HDMI-Signal nicht übertragen wird. Es sollte also ein normaler USB-Hub benutzt werden, den ich noch hier hatte – der aber nicht wie gewünscht funktionieren würde …

Die Einkaufsliste

Für das Innere des iMac habe ich folgende Teile gekauft:

• LCD-Controller M201EW02 (31€)
• Netzteil für das LCD-Board, 12V/3A (8€)
• Adapter SATA auf USB für das DVD-Laufwerk (6€)

Außerdem brauchte ich noch Hardware für den PC, der dazugehören sollte. Hier war vor allem das Gehäuse wichtig, da es optisch zum iMac passen musste und klein genug für den Schreibtisch sein sollte.

• Aluminium-Gehäuse: Jonsbo V4 (54€)
• Gehäuse-Lüfter: 2 x Arctic F8 PWM PST 80mm (zus. 8€)
• USB-Mikrofon, für alle Fälle (8€)

Eingebaut habe ich folgende bereits vorhandene Komponenten:

• Netzteil: Cougar A400R (von 2013)
• Mainboard: MSI B250M Pro-VDH (von 2017)
• CPU: Intel Pentium G4560, mit integrierter Grafikeinheit (von 2017)
• RAM: Corsair Vengeance LPX DDR4-2400 2x8GB (von 2020)
• SSD: Samsung EVO 830 120GB (weiß nicht mehr, wie alt)
• zusätzliche Festplatte: WD HDD aus dem iMac mit 320GB

Die Neuanschaffungen kamen also auf ca. 115€ – das ist überschaubar und war es mir allemal wert.

Wer das nachmachen möchte, sollte wissen, dass man auch passendes Werkzeug benötigt. Neben verschiedenen Torx-Schraubendrehern gehört dazu unbedingt ein Lötkolben, denn es waren einige Lötarbeiten nötig.

Bevor es losgeht, sollte man sich vergewissern, welches iMac-Modell man besitzt, denn iMac ist nicht gleich iMac. Man findet die Modellangaben auf der Unterseite des Standfußes.

Hilfreiche Angaben auf dem Typenschild unter dem Standfuß.

Die Angaben links sind die gängigeren: Ein iMac mit 20″ Display-Größe, CPU mit 2,66 GHz, 2x1GB RAM und 320 GB Festplatte. Rechts sind die Modellnummern, die das Gerät genauer identifizieren. (Übrigens kurios: Laut diverser Spec-Seiten sowie Wikipedia gab es eigentlich keinen iMac der EMC-Nummer 2133 mit 2,66 GHz.)

iMac öffnen

Wer schon einmal ein Apple-Gerät (oder andere Hardware) geöffnet hat, kennt vielleicht die hilfreichen Tutorials von iFixit, deren Werkzeug ich übrigens auch benutze. Allerlei Anleitungen für unser iMac-Modell gibt es hier. Daneben habe ich auch auf YouTube verschiedene Videos geschaut, in denen dieser iMac geöffnet wird.

Wie sich herausstellte, ist es unglaublich einfach, mit einem kleinen Saugnapf die Glasfront anzuheben und wegzunehmen. Die Scheibe wird nämlich nur durch Magnete am Gehäuse gehalten – genial! Sehr schade, dass das heute nicht mehr der Fall ist. Nach dem Öffnen habe ich zunächst alles ausgebaut, was mir im Weg war.

• 

  Frontscheibe und Gehäuse entfernt.

• 

  Innenleben weitestgehend ausgeschlachtet.

Eigentlich wollte ich auch das Mikrofon irgendwie benutzen, dessen Kabel man im 2. Bild nach rechts unten ragen sieht. Allerdings wäre dazu weitere Audio-Hardware mit zusätzlicher Stromversorgung nötig gewesen, weshalb ich die Idee verwarf. Die Platine oben links gehört zum iMac-Netzteil und habe ich später noch entfernt, um mehr Platz zu haben.

DVD-Laufwerk

Von einem MacBook-Umbau vor einigen Jahren wusste ich bereits, dass es ganz einfache Adapter gibt, um das DVD-Laufwerk über USB zu verbinden. Der Austausch des Anschlusses war daher der einfachste Schritt. Allerdings musste ich dafür mit einer Rohrzange eine dicke Metallöse umbiegen, da der Adapter sonst nicht gepasst hätte, wie man in den Bildern sieht.

• 

  SATA-USB-Adapter

• 

  Einfach ans Laufwerk anschließen.

• 

  Diese Öse ist im Weg.

• 

  Mit etwas Gewalt konnte ich sie umbiegen.

• 

  Test am Laptop: Das Laufwerk wurde erkannt.

iSight-Webcam: nur bedingt zu empfehlen

Die iSight-Webcam war etwas kniffliger umzubauen. Dank hilfreicher Beiträge wie z.B. einem Video des genialen Channels DIY Perks wusste ich, dass sie eigentlich über USB läuft. Das Kabel war aber eine Apple-Eigenkreation und musste daher angepasst werden. Dafür nahm ich ein einfaches USB-Kabel, von denen man sowieso Unmengen haben dürfte, um es an das Webcam-Kabel zu löten. Das einzige Problem war das Pinout der Webcam, da Apple im Normalfall leider nicht die Standard-Farbkodierung von USB-Kabeln benutzt. In einem Beitrag bei iFixit fand ich die Lösung und so hat es dann auch funktioniert.

• 

  Verlöten der Kabel.

• 

  Strom fließt schonmal.

• 

  Test am Laptop: iSight wird erkannt.

• 

  Test für Videokonferenz: iSight funktioniert!

Natürlich funktioniert eine Apple-Kamera nicht mit Plug & Play. Nach mehreren Versuchen mit verschiedenen Treiberpaketen aus der Boot Camp-Software von Apple klappte es an meinem Windows-10-Laptop. Später stellte sich jedoch heraus, dass sie nicht immer zuverlässig vom PC erkannt wird und es Treiberprobleme gibt. Wirklich empfehlenswert ist dieses Vorgehen daher nicht, aber versuchen kann man es.

Im Moment läuft an dem PC daher eine über 15 Jahre alte Logitech-Webcam. Der Vorteil: Die Kamera wird sofort erkannt und es ist ein Mikrofon eingebaut, sodass auch ein separates Mikrofon nicht mehr nötig ist. Der Nachteil: Eine klobige Webcam sitzt auf dem Monitor. Alternativ kann man die Umbau-Methode mit einer anderen Webcam durchführen und die iSight ersetzen. Aus einem alten HP-Laptop habe ich eine Webcam entsprechend vorbereitet und tausche sie in Zukunft vielleicht noch gegen die iSight aus.

• 

  Webcam aus einem HP-Laptop: Hier ist auch ein Mikro eingebaut, doch das funktioniert leider nicht über die USB-Verkabelung.

• 

  Immerhin: Die Webcam funktioniert problemlos per Plug & Play.

Lautsprecher-Chaos

Die Apple-Lautsprecher haben einen recht guten Klang, doch es gibt (natürlich) ein Problem: pro Seite gibt es vier Adern, normalerweise sollten es aber nur zwei sein. So kann man die Lautsprecherkabel leider nicht einfach passiv an einen Klinkenstecker oder das LCD-Board löten. Das liegt daran, dass pro Seite nicht nur ein einfacher Lautsprecher benutzt wird, sondern es zwei sind, wie man im Bild des geöffneten iMac oben erkennen kann: Es gibt je einen Lautsprecher für Höhen und Tiefen und dadurch insgesamt acht Einzelkabel statt vier. Die Lautsprecher werden durch eine der Platinen gesteuert, die zum Apple-Logicboard gehörten, weshalb sie nun unbrauchbar sind.

Einfache, aber ausreichende Lautsprecher aus einem HP-Laptop. Pro Seite gibt es zwei Kabel.

Ersatz habe ich wieder im gleichen HP-Laptop gefunden, aus dem ich auch die alternative Webcam habe. Dort waren einfache Lautsprecher verbaut, die sich problemlos auf das LCD-Board löten lassen, um den Ton gleichzeitig mit dem Bild über HDMI auszugeben.

Das LCD-Controller-Board

Das Herzstück des Neubaus ist das LCD-Board, welches Bild und Ton regeln soll. Um herauszufinden, welches Board man benötigt, muss man das LCD-Panel aus dem iMac ausbauen, denn die Modellbezeichnung befindet sich auf der Rückseite. Mit der Modellnummer kann man dann in Onlineshops nach einem Board suchen. Ich wurde sogar auf Amazon fündig, was ich nicht gedacht hätte. Zwar hätte es passende Boards z.B. bei Aliexpress ein paar Euro günstiger gegeben, doch der Versand aus China dauert mehrere Wochen und die Ware kann auch mal beim Zoll hängen bleiben.

Die Rückseite des LCD-Panels: Hier findet man die Modellnummer, um nach passenden Boards zu suchen.

Die reinen Anschlüsse sind ziemlich selbsterklärend. Als Hilfe hatte ich dieses Video von Capital Mac Service angeschaut, das man auch auf einem der Bilder unten sieht. Eine Herausforderung ist aber weniger das Inbetriebnehmen als das tatsächliche Einbauen der Hardware: der Inverter (das gelbe Board mit der transparenten Plastikhülle) ist dicker als das Original von Apple. Dummerweise muss dieses Board aber unter dem DVD-Laufwerk installiert werden (das ich natürlich schon eingebaut hatte…). Das Original-Schutzblech, das den Inverter abdecken soll, musste ich zurechtbiegen, damit es passt (siehe unten, letztes Bild). Die Schrauben für das DVD-Laufwerk konnte ich auch nicht komplett anziehen, sonst hätte ich den Inverter zerquetscht. Aufgrund der kurzen Anschlusskabel für das LCD-Panel kann man den Inverter aber auch nicht auf der anderen Seite befestigen, wo ja genug Platz wäre. Mein Tipp daher: Zuerst den Inverter platzieren, wie ich das letzten Endes machen musste, und dann den Rest installieren.

• 

  Der LCD-Controller besteht aus diesen drei Platinen: Bedienelemente (links oben), Inverter (links unten) und das eigentliche LCD-Board (rechts).

• 

  Ein passendes Standard-Netzteil musste ich separat kaufen. Tipp: auf die passende Kabellänge achten.

• 

  Das Zusammenstecken ist sehr einfach.

• 

  Ein Test zeigt: LCD-Panel funktioniert.

• 

  Das LCD-Board hat einen Anschluss für Lautsprecher, wo ich Verlängerungskabel auflötete.

• 

  Diese habe ich dann wiederum mit den Laptop-Lautsprechern verlötet.

• 

  Der Power-Button des iMac soll den Monitor einschalten, also habe ich ihn auf das LCD-Board gelötet.

• 

  Der Inverter muss an dieser Stelle eingebaut werden, wo später das DVD-Laufwerk sitzt..

• 

  Das Laufwerk drückt fast auf den Inverter, aber der Abstand reicht gerade so.

Bonus: Lautsprecher installieren

In einem weiteren Video hatte ich gesehen, dass man mit vielen LCD-Boards direkt Lautsprecher verbinden kann. Vier Pins stehen dafür zur Verfügung, was mit den Laptop-Lautsprechern funktioniert. Leider hatte ich keine Kabel mit passenden weiblichen Steckern hier, daher habe ich die Kabel direkt aufgelötet und dann wiederum mit den Lautsprecher-Kabeln verlötet. An allen Lötstellen habe ich Schrumpfschlauch verwendet, um die Adern voneinander zu isolieren, damit es keine Kurzschlüsse gibt.

Bonus-Bonus: Power-Button anschließen

Apropos Kurzschlüsse: Der Power-Button des iMac besitzt zwei Kabel. Vereinfacht ausgedrückt ist ein Schalter dieser Art eine Überbrückung, die einen gewollten Kurzschluss erzeugt. Der Ein/Aus-Schalter des LCD-Boards macht es genauso. Da der Knopf auf dem Board ganz außen liegt, war anzunehmen, dass die beiden Lötstellen am äußeren Rand den Kurzschluss des Knopfes auslösen, um den Monitor einzuschalten. Ein kurzer Test mit einem Kabel, mit dem ich die Lötstellen verband, hatte gezeigt, dass das der Fall ist (siehe oben, Bild 7). Also habe ich den iMac-Schalter hier aufgelötet und nun funktioniert er auch weiterhin als Ein/Aus-Schalter, jetzt eben für den Monitor.

Zusammenbau (und USB-Probleme …)

Die Einzelteile sind nun alle bereit für den finalen Zusammenbau. Ich habe hier verschiedene Szenarien ausprobiert, bis alles zufriedenstellend funktionierte.

• 

  Der Innenraum am Schluss: rechts DVD-Laufwerk mit Inverter-Board darunter, links LCD-Bedienelemente, in der Mitte das LCD-Board, unten links und rechts die Lautsprecher.

• 

  Das LCD-Panel verdeckt fast alles, aber bei Bedarf kommt man an die meisten Anschlüsse.

Wie erwähnt wollte ich eigentlich einen USB-Hub einbauen, um nur ein USB-Kabel mit dem PC verbinden zu müssen. Das funktionierte aber nicht wie gewollt: Mein Hub ist eigentlich ein Switch, um die Geräte zwischen PCs zu wechseln. Leider hat der Hub nicht immer den Anschluss korrekt erkannt; man hätte dann einen Knopf drücken müssen, was durch den Einbau aber nicht mehr möglich war. Außerdem liefert ein einziges USB-Kabel wahrscheinlich nicht genug Strom, um Webcam und DVD-Laufwerk gleichzeitig versorgen zu können. Ein aktiver USB-Hub wäre eine Möglichkeit, erfordert aber wiederum ein zusätzliches Kabel zur Stromversorgung. Damit wäre der Vorteil des Hubs hinfällig, da ich sowieso nur zwei USB-Geräte anschließen wollte. Letzten Endes habe ich also einfache USB-Verlängerungskabel benutzt, um Webcam und DVD-Laufwerk am PC anzuschließen (siehe Bilder).

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass das Laufwerk neuerdings nicht mehr zuverlässig erkannt wird, als hätte es einen Wackelkontakt. Das könnte z.B. am Verlängerungskabel liegen, oder aber das Laufwerk hat sich etwas verbogen aufgrund des LCD-Inverters darunter. Hier muss ich wahrscheinlich noch einmal nachjustieren.

• 

  Rückseite: Die Anschlüsse links habe ich von innen mit Alufolie überklebt.

• 

  Hier saß ursprünglich der Kaltgeräte-Stecker als Stromzufuhr für den iMac.

Eine weitere Änderung ist die Kabelführung: Da ich sowieso unter anderem wegen des Hub den iMac noch einmal öffnen musste, habe ich sämtliche Kabel durch das Loch geführt, wo ursprünglich der Stromanschluss des iMac war (siehe Bild oben). Wenn man die Kabelführung noch optimieren möchte, könnte man einen Kabelschlauch ergänzen, damit nicht so viele Einzelkabel aus dem iMac kommen.

Last but not least: der PC!

Tatsächlich passt alles in das kompakte Gehäuse.

Zuletzt musste ich auch noch den eigentlichen PC zusammenbauen. Das war aber der geringste Aufwand, da ich lediglich das Innenleben aus einem PC-Gehäuse in ein anderes versetzte. Wer einmal einen PC zusammengebaut hat, kann das problemlos relativ schnell durchführen. Ich hatte bewusst meinen Intel Pentium-Prozessor wiederverwendet, da er eine Grafikeinheit (GPU) besitzt und eine separate Grafikkarte damit nicht zwingend nötig ist. Der PC sollte sowieso hauptsächlich als Büro-PC benutzt werden. Selbst die Videokonferenzen erfordern keine Grafikkarte, bisher funktioniert alles reibungslos.

Fazit und Tipps

Das Resultat: ein Alu-PC mit iMac-Monitor. Für den „Mac-Look“ habe ich die Taskleiste einfach nach oben versetzt und das RocketDock installiert.

Dieses Projekt hat – trotz aller Umstände – Spaß gemacht und ich habe viel dazugelernt. Es gab einige Schwierigkeiten und kleinere Rückschläge, die ich im Folgenden noch einmal auflisten möchte, um Interessierte vorzuwarnen. Außerdem gibt es Punkte, mit denen ich noch nicht ganz zufrieden bin und die man in Zukunft optimieren könnte.

• So viel wie möglich aus dem iMac-Gehäuse entfernen: alles raus, was nicht gebraucht wird.
  • … aber Vorsicht: manche Bleche werden evtl. als Abstandhalter oder Halterungen benötigt. Das sieht man jedoch schon beim Ausbau.
• Reihenfolge beim Zusammenbau im Inneren beachten! Der LCD-Inverter kommt unter das Laufwerk.
• Für den PC ein Mainboard mit Thunderbolt-USB-C benutzen. Dann kann man evtl. alle Geräte inkl. Monitor tatsächlich über einen USB-C-Hub anschließen. Dann aber externe Stromversorgung des Hub bedenken.
• Im Idealfall erst den PC zusammenbauen und die Peripherie direkt daran testen. Mein Laptop hat beim Testen manchmal Geräte zuverlässiger erkannt als der PC später.
• Statt der originalen iSight-Webcam lieber gleich eine andere einbauen. Vorteil: neuere Webcams haben eine deutlich bessere Auflösung und Bildqualität.
• Die USB-Anschlüsse des iMac lassen sich weiterhin benutzen, wenn man von innen USB-Buchsen eines Hub anklebt. Das wurde in diesem Video gemacht.
• Wer ein möglichst authentisches Mac-Feeling will, sollte mal Linux ausprobieren. Das elegante elementaryOS ahmt bewusst die Mac-Ästhetik nach, aber generell lassen sich auch einsteigerfreundliche Systeme wie Linux Mint komplett in optische macOS-Klone verwandeln.

Ich hoffe, diese Anleitung war manchen eine Inspiration, um etwas ähnliches auszuprobieren. Aus eigener Erfahrung weiß ich, wie schwierig es manchmal ist, deutschsprachige Anleitungen für solche Projekte zu finden. Falls dies hilfreich war oder es Verbesserungsvorschläge gibt, lasst doch gerne ein Feedback da!