Wie funktioniert ein Induktionsherd? – Fortschrittliches Kochen, effektiv und umweltschonend
- Nur mit ferromagnetischem Kochgeschirr nutzbar
- Direkte Hitzeübertragung
- Energieeffizient
- Erzeugt Magnetfeld
- Der Induktionsherd arbeitet nicht wie andere Herde (Ceranherd, Elektroherd, Gasherd) mit Wärmeleitung.
- Unter dem Kochfeld eines Induktionsherds befinden sich kleine Kupferspulen, die ein elektromagnetisches Feld erzeugen. Sobald ein Topf auf den Induktionsherd gestellt wird, interagiert dieser mit dem elektromagnetischen Feld.
- Um die elektromagnetische Energie des Herds auf den Topf zu übertragen, benötigt man spezielle Induktionstöpfe bzw. Induktionspfannen, die mit einem ferromagnetischen Boden versehen sind.
Wie funktioniert ein Induktionsherd?
Ein Induktionsherd sieht von außen aus wie eine normale Kochfläche aus Keramik. Schaltet man ihn ein, tut sich erst einmal gar nichts. Unter der Induktionsfläche erzeugt ein Kupferdraht ein Magnetfeld, das erst in Verbindung mit einem magnetischen Topfboden Wärme erzeugt. Die Wärme entsteht direkt im Topf, sodass keine Energie verschwendet wird. Das ist die kurze, unkomplizierte Erklärung für die Funktionsweise. Um zu verstehen, wie dieser Prozess im Detail funktioniert, müssen wir etwas tiefer in die Physik eintauchen:
Die Physik hinter der elektromagnetischen Induktion
- Fließt Wechselstrom durch die eng gewickelte Kupferspule unter der neutralen Platte, wird ein Magnetfeld erzeugt, das mit einer Frequenz von 20 000 bis 100 000 Hertz die Richtung wechselt.
- Elektrische Spannung entsteht. Wird nun ein leitendes Material (Topf mit Eisenlegierung) auf die Kochfläche gestellt, wirkt sich diese Energie auf die Elektronen darin aus.
- Ringförmige Induktionsströme (Wirbelströme) fließen durch den Topfboden. Abhängig vom elektrischen Widerstand wandelt sich elektrische Energie in thermische Energie um und erhitzt so das Metall.
- Wärme entsteht auch durch sogenannte Ummagnetisierungseffekte: Abhängig von der Frequenz des wechselnden Magnetfelds ergeben sich sogenannte Hystereseverluste.
- Der elektrische Widerstand wird zusätzlich durch den sogenannten Skineffekt verstärkt. Dieser entsteht, weil die Wirbelströme im Topf ihrerseits ein magnetisches Feld bilden, das dem magnetischen Feld aus den Spulen entgegenwirkt und die Leiterfläche verkleinert.
- Sogenannte benachbarte Weiss-Bezirke in der ferromagnetischen Topfbeschichtung sorgen ebenfalls für mehr Wärme. Wird kein magnetisches Feld an die Fläche gehalten, ist der Topf unmagnetisch.
In diesem Video wird die Funktionsweise anschaulich erklärt:
Woher stammt die Technik?
1820 begründete der französische Physiker André-Marie Ampère die Elektrodynamik und stellte fest, dass elektromagnetische Ströme Magnetfelder erzeugen. Das Grundprinzip der elektromagnetischen Induktion entdeckte Michael Faraday im Jahr 1831. Induktionsherde werden bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts gefertigt. Erst seit den 1970ern nahm die Erfindung Einzug in privaten Küchen der Mittelschicht; heute sind die stromsparenden Kochflächen beliebt wie nie.
Vor- und Nachteile des Induktionsherds
- Der größte Vorteil von Induktionsherden liegt im Energieersparnis. Es wird wesentlich weniger Strom verbraucht als bei anderen Herdmodellen.
- Das Wasser im Topf erhitzt sich deutlich schneller als bei herkömmlichen Herdmodellen.
- Die Wassertemperatur im Induktionskochtopf lässt sich durch genaue Steuerung des elektromagnetischen Feldes deutlich genauer und schneller einstellen. Ein Liter Wasser lässt sich so mehr als doppelt so schnell wie üblich aufkochen. Des weiteren entsteht kein Energieverlust, wenn ein kleiner Topf auf ein großes Kochfeld gestellt wird.
- Induktionsherde bieten durch ihre spezielle Technologie einerseits wesentlich mehr Sicherheit, da sich die Kochfläche durch das elektromagnetische Feld nur direkt unter dem Topf erwärmt und schnell wieder abkühlt, andererseits kann das Magnetfeld auch die Körperzellen des Menschen beeinflussen. Trotz geregelter Grenzwerte für Induktionsherde bzw. Induktionskochfeldern, sollten Schwangere und Personen mit Herzschrittmacher Abstand halten.
- Die Anschaffungskosten von Induktionsfläche und ferromagnetischem Kochgeschirr sind relativ hoch.
Wann ist ein Induktionsherd lohnenswert?
Kochen ohne CO2-Abdruck
Durch die vergleichsweise hohe Energieersparnis (20-30 Prozent im Vergleich zu einem klassischen Elektroherd) amortisiert sich der Kaufpreis eines Induktionsherds nebst dazugehörigem Kochgeschirr relativ schnell. Kombiniert mit Ökostrom ist ein Induktionsherd sogar CO2-neutral. Trotzdem solltest Du einen funktionierenden Herd nicht überhastig gegen einen Induktionsherd eintauschen, da für den neuen Herd, inklusive Töpfe und Pfannen, viele Ressourcen verbraucht werden, die ja eigentlich eingespart werden sollen. Ist die Wahl am Ende auf einen Induktionsherd gefallen, kann man sich über einen energieeffizienten, leicht zu bedienenden und schnellen Begleiter in der Küche freuen. Menschen mit Herzschrittmacher sollten sich allerdings vor der Anschaffung eines Induktionsherds mit ihrem Arzt besprechen. Selbiges gilt natürlich auch für schwangere Frauen.
Weiterführende Informationen zu Induktionsherden
- In diesem Video wird das Prinzip eines Induktionsherds noch einmal erklärt:
- Hier findet sich ein Clip zu den möglichen Gefahren eines Induktionsherds: https://www.focus.de/wissen/praxistip…
- Wenn Du ganz genau wissen willst, wie die Physik hinter dem Induktionsherd funktioniert und wie sich die Technik optimieren lässt, kannst Du hier alle Details erfahren.
