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Wie funktioniert ein Induktionsherd?

Wer in den letzten Jahren einen Herd gekauft hat, stand mit Sicherheit vor der Frage: Welche Art von Herd will ich denn eigentlich? Immer mehr Menschen entscheiden sich beim Kauf für die wohl neuste Variante, einen Induktionsherd. Aber wie funktioniert eigentlich so ein Induktionsherd und was unterscheidet ihn von anderen Herden?

Die Hauptneuerung beim Induktionsherd ist, dass am Herd selber, also auch auf den Herdplatten beim Kochen erst einmal gar nichts heiß wird. Im Gegensatz zu herkömmlichen Herden gibt es nämlich keine Wärmequelle unter den Herdplatten. Im Induktionsherd ist an dieser Stelle nur eine Spule, die zwar von Strom durchflossen wird, aber sich dabei nicht erhitzt. Eine herkömmliche Heizspule hat einen so großen Widerstand, dass sie sich erhitzt, wenn sie von Strom durchflossen wird. Diesen Effekt kennt man unter anderem auch von Glühbirnen mit einem Glühdraht. Die Induktionsspule leitet den Strom allerdings sehr gut. Wird so eine Spule aber mit einem Wechselstrom durchflossen, der mit hoher Frequenz quasi immer seine „Richtung“ wechselt, erzeugt sie im näheren Umfeld ein Magnetfeld. Auch dieses Magnetfeld wechselt dabei ständig seine Ausrichtung. Genau das passiert erst einmal, wenn man den Herd einschaltet. Auf dem leeren Herd wird auch noch nichts heiß. Erst wenn man einen Topf auf die Platte stellt passiert etwas. Genauso, wie der Strom in der Spule ein Magnetfeld hervorruft, kann anders herum ein Magnetfeld in einem metallischen Gegenstand (Topf) einen Strom hervorrufen. Metalle besitzen freie Elektronen, die durch das Magnetfeld in Bewegung gebracht werden. Es fließt quasi ein ständig wechselnder Strom im Topfboden, ein sogenannter induzierter Wirbelstrom. In dem schlecht leitenden Topf mit hohem Widerstand passiert jetzt wieder das, was auch in einer Glühbirne oder einer Heizspule passiert. Der Topf erwärmt sich. Natürlich nicht so stark, dass er zu glühen anfängt, aber doch stark genug, dass man gut darin kochen kann. Da ein Magnetfeld aber nur auf Metalle einen Einfluss hat, wird die Herdplatte selber, welche aus einer Glaskeramik besteht, nicht warm. Wenn man den Topf nach dem Kochen von der Platte nimmt, ist diese aber natürlich auch warm, da ja ein heißer Topf drauf stand.

Häufig wird die Frage gestellt, ob so ein Induktionsherd denn gefährlich sein kann. Tatsächlich gibt es ein paar Regeln, die man beim Kochen am Induktionsherd beachten sollte. Genauso wie der Topf im Magnetfeld heiß wird, kann das nämlich auch mit einem Ring, einer Halskette oder anderen metallischen Gegenständen passieren. Auch elektrische Komponenten, wie Uhren oder auch Herzschrittmacher können durch das Magnetfeld beeinflusst werden. Entsprechende Gegenstände sollten dann beim Kochen eben nicht getragen werden und im Falle eines Herzschrittmachers ist vielleicht doch zu überlegen, ob man sich nicht einen anderen Herd zulegt. Allgemein sind die Auswirkungen von Magnetfeldern, wie die eines Induktionsherdes, auf den menschlichen Körper nicht komplett verstanden und werden dadurch häufig diskutiert. Die WHO (Weltgesundheitsorganisation) hat diese allerdings als möglicherweise Krebs erregend eingestuft. Grundsätzlich macht also ein gewisser Sicherheitsabstand zur Platte und damit dem Magnetfeld Sinn, den man bei einem herkömmlichen Herd aber normalerweise auch einhält.

 

Quellen:

https://www.weltderphysik.de/thema/hinter-den-dingen/physik-des-induktionsherdes/

https://praxistipps.focus.de/induktionsherd-und-die-gesundheit-so-gefaehrlich-sind-die-kochfelder_59673

Herd vs Wasserkocher – Womit sollte man Wasser kochen?

Kochst du dein Nudelwasser auf dem Herd oder benutzt du dafür den Wasserkocher? Hast du dich überhaupt schon einmal gefragt welche Variante sinnvoller ist? Eine gute Frage mit einer einfachen Antwort: Mindestens mal aus energetischer Sicht ist der Wasserkocher klar die zu bevorzugende Variante. Warum das so ist möchte ich an einem kurzen Beispiel erklären.

Um beide Methoden vergleichen zu können muss man zunächst mal wissen, welche Leistungen und damit welchen Stromverbrauch beide Varianten haben. In meinem Beispiel nehme ich an, dass die Herdplatte bis zum kochen des Wassers auf höchster Stufe läuft. Auf dieser Stufe hat sie eine Leistung von 1500 Watt. Der Wasserkocher in meinem Beispiel  ist in der Lage 2000 Watt zu leisten. Als nächstes muss die Zeit betrachtet werden, die es dauert bis das Wasser kocht. In meinem Beispiel nehme ich ungefähre Erfahrungswerte an. Diese betragen für die Herdplatte etwa 6 Minuten und für den Wasserkocher 2 Minuten. Natürlich sind diese Werte von der Menge des Wassers abhängig, werden der Einfachheit halber hier aber einfach so gewählt.

Der jeweilige Stromverbrauch errechnet sich jetzt aus dem Produkt der Leistung und der benötigten Zeit in Sekunden. Folglich lautet die Rechnung für die Herdplatte: 1500 Watt (Joule pro Sekunde) mal 360 Sekunden (6 Minuten) ergibt 540.000 Joule. Eine Kilowattstunde, in der der Stromverbrauch in der Regel gemessen wird, sind 360.000 Joule. Somit verbraucht die Herdplatte zum Wasserkochen 1,5 kWh. Die gleiche Rechnung für den Wasserkocher lautet 2000 Watt mal 120 Sekunden und ergibt 240.000 Joule bzw. 0,67 kWh. Man sieht also, dass das Kochen von Wasser mit einem Wasserkocher weniger Strom verbraucht, als im Topf auf dem Herd. Jetzt fragst du dich vielleicht warum das so ist. Auf der Herdplatte geht insgesamt einfach mehr Wärme an die Umgebung und damit nicht direkt ins Wasser.

Eine kleine Zusatzrechnung: Angenommen man benötigt dreimal pro Woche kochendes Wasser um Essen zuzubereiten. Dann sind das ca. 150 mal im Jahr. Beim Umstieg von Herd auf Wasserkocher  würde man damit im Jahr etwa 125 kWh sparen. Bei einem Strompreis von 30 Cent pro kWh sind das 37€ also einmal gut essen gehen 😉