Wie funktioniert die Mikrowelle? - Vor- & Nachteile Ernährung - Auswirkung auf V

Hallo Freunde, mein Name ist „Famulus“! :)

Im Video „Warum Lebensmittel garen?“ haben wir uns schon einmal damit beschäftigt, wieso

wir eigentlich unsere Nahrung kochen oder anderweitig erhitzen. Da schrieben mich relativ

schnell einige meiner Abonnenten auf das Thema Mikrowelle an.

Also wie versprochen, hier das Video. :)

Der Erfinder des ersten Mikrowellengeräts heißt Percy Spencer. Sein erstes Exemplar kam 1947 auf den Markt und war laut der Deutschen

Physikalischen Gesellschaft ca. 1,70 m hoch, wog über 300 kg und kostete rund 5.000 US-Dollar.

Heute sind Mikrowellengeräte etwas kleiner, kompakter und auch ein kleines bisschen günstiger

zu haben. ... und das finde ich auch gut so.

Bevor wir allerdings zu den Vor- und Nachteilen der Mikrowelle kommen, müssen wir erstmal

die Funktionsweise des Mikrowellenherds verstanden haben. Denn das Garen von Speisen geschieht

hier nicht über Strom, Induktion oder Gas bzw. Feuer, sondern über elektromagnetische Wellen.

Diese elektromagnetischen Wellen werden vom

sogenannten Magnetron im Mikrowellenherd erzeugt. Das Gute an Magnetrons ist: Sie sind preiswerte

Generatoren, die im Hochfrequenz-Bereich arbeiten, und zudem äußerst energieeffizient sind.

Der Wirkungsgrad kann bei bis zu 80 % liegen. Der Wirkungsgrad beschreibt hierbei das Verhältnis

zwischen zugeführter bzw. aufgewandter und nutzbarer Energie. Ein Wirkungsgrad von 100 %

würde also bedeuten, dass keine Energie „verloren“ geht.

100 % sind in der Realität

aber nicht möglich, da Energie immer in Form von Wärme oder Reibung umgewandelt wird.

Aber wovon der Wirkungsgrad beim Mikrowellenherd tatsächlich abhängt, und warum der doch

viel niedriger als erwartet ist, werden wir noch am Ende des Videos erfahren! :)

Jedenfalls weiter im Kontext: Wie auf diesem Bild zu erkennen ist, werden die erzeugten

elektromagnetischen Wellen vom Magnetron in Richtung Essen ausgesandt. Treffen sich elektromagnetische

Wellen und Wassermoleküle im Essen, so entsteht Reibungsenergie. Und Reibungsenergie zeigt

sich hier wiederum in Form von Wärmeenergie. Dank des Zaubers in der Physik entsteht verdammt

nochmal warmes Essen! :D Aber Moment mal, wie funktioniert das Ganze

mit dem Wasser jetzt? Schauen wir uns Wassermoleküle auf molekularer Ebene an...

Das hier ist ein Wassermolekül. Wassermoleküle bestehen jeweils aus einem Sauerstoff- und

2 Wasserstoffatomen. Und so sieht tatsächlich auch die Struktur eines Wassermoleküls aus.

Irgendwie wie ein Dreieck. So ein Sauerstoffatom ist auch viel größer

als ein Wasserstoffatom. Und weil es so groß ist, bindet es auch gleich die Elektronen

stärker an sich. Denn es kuschelt sie einfach viel fester. Aus diesem Grund ist ein Wassermolekül

auf der Seite des Sauerstoffatoms elektrisch negativer geladen. Und schon haben wir eine

Besonderheit des Wassers gelernt: Wassermoleküle sind elektrisch unausgewogen, also auf der

einen Seite negativ und auf der anderen Seite positiv geladen.

Magic. Elektromagnetische Wellen wiederum sind elektrische

Felder. Physik ist zwar wirklich cool, aber dieses Prinzip kürzen wir lieber ganz einfach

ab. :D Elektromagnetische Wellen haben, wie der Name

schon sagt, irgendwas Magnetisches an sich. Die elektrischen Felder müsst ihr euch einfach

vorstellen wie kleine Magnete. Eine Seite positiv, eine Seite negativ. Also fast wie

Nord- und Südpol. Gleiche Ladungen stoßen sich ab, ungleiche Ladungen ziehen sich an.

Aber was heißt das jetzt für die Wassermoleküle? Sie drehen sich je nach Ladung zur einen oder

zur anderen Seite hin. Und genau hier haben wir die Bewegung, die

zur Wärme führt. Diese Drehungen der Wassermoleküle führen zur Reibungsenergie auf molekularer

Ebene innerhalb der Speisen. Und wenn ihr schon mal einen Fahrradreifen nach einer Fahrradtour

mit der Hand gefühlt habt, habt ihr sicherlich bemerkt, dass eure Reifen ganz schön warm

geworden sind. Genau das Gleiche passiert auch auf molekularer Ebene bei den Wassermolekülen,

auch wenn man sich das nur schwer vorstellen kann.

Aber jetzt wieder weiter im Kontext: Damit die elektromagnetischen Wellen auch gezielt

auf das Gargut treffen können, werden diese über einen Koppelstift und über den Hohlleiter

in den Garraum geleitet. Habt ihr euch Mikrowellenherde schon mal genauer

angesehen? Dann habt ihr sicherlich festgestellt, dass das Gehäuse nicht gerade aus Plastik

oder Gummi besteht. Und das aus einem guten Grund. Die metallischen Wände haben nämlich

eine wichtige Funktion: zusammen mit dem Wobbler reflektieren und verstärken sie die Mikrowellen-Strahlung,

die dadurch im Garraum gleichmäßig verteilt wird. Mithilfe eines Experiments, z. B. mit

Schokolade, kann man die regelmäßigen Abstände von etwa 6 cm beobachten. Dieses Experiment,

welches ihr in der [ding] Infokarte & unten in der Videobeschreibung findet, bestätigt auch, dass eine Mikrowelle ca. 12 cm lang ist. Aus diesem Grund ist der Mikrowellenherd

mit einem Drehteller ausgestattet, damit die elektromagnetischen Wellen auf möglichst

jede Stelle des Essens eintreffen können.

So, und wie war das jetzt mit dem Wirkungsgrad? Sind Mikrowellen energieeffizienter als bspw.

Elektroherde? In einem Experiment vom Physikmagazin „Physik

in unserer Zeit“ aus dem Jahre 2004, wie immer alles unten in der Videobeschreibung

verlinkt :), hat man bei einer 800-Watt-Mikrowelle einen

Wirkungsgrad von 65 % ermitteln können, indem man 500 ml Wasser erhitzt hatte. Würde man

allerdings die maximale Leistung berücksichtigen, dann erkennt man, dass schon 1/3 der Energie

in die Umwandlung von Strom in Mikrowellen verlorengeht. Damit hat man einen absoluten

Wirkungsgrad von nur 41,5 %! Also nicht mal die Hälfte der Energie wird tatsächlich

auch nutzbar gemacht. Im Vergleich: Der Wirkungsgrad eines getesteten

Wasserkochers lag mit 500 ml aufgekochtem Wasser bei 84,8 %, also doppelt so hoch! Doch

dabei wird immer wieder gesagt, dass die Mikrowelle energetisch günstig sei. Ist das nun alles

gelogen? Nein, nicht ganz (Gans :D).

Aber wie immer heißt es so schön: Es kommt ganz drauf an!

Je kleiner das Essen, desto effizienter die Mikrowelle. Denn die Mikrowelle gart die Speisen

von außen nach innen. Tatsächlich dringen die Mikrowellen, die wie wir wissen ca. 12

cm lang sind, gerade einmal etwa 2-4 cm tief in das Essen ein. Demnach sind geschnittene

Brokkoli-Stückchen nach kürzester Zeit, maximal nach wenigen Minuten, komplett gar,

während eine ganze Brokkoli zumindest theoretisch, etwas länger braucht. Testest es doch mal

ganz einfach aus und schreibt mir, nach wie viele Minuten oder Stunden eure Brokkoli durch

war! :D Wollt ihr aber dennoch gerne mal schöne Pasta

kochen, so empfiehlt es sich, das Wasser erst im Wasserkocher aufzukochen, um es dann in

einen Kochtopf umzugießen. Damit spart ihr 1. Zeit, 2. Energie und 3. tut ihr der Umwelt

etwas Gutes.

Na ja... was spricht denn jetzt doch noch für den Mikrowellenherd? Nun ja...

ein konventioneller Elektroherd zeigt bei ¼ Liter, also 250 ml Wasser einen extrem

niedrigen Wirkungsgrad von gerade einmal 30 %. 70 % der Energie geht demnach in Wärme

verloren! Und genau hier sind wir beim Richtwert: also alles unter 250 ml bzw. 250 g soll in

der Mikrowelle erwärmt werden, da hier die Mikrowelle deutlich energieeffizienter als

ein konventioneller Elektroherd ist!

Gut, kommen wir endlich mal zu den Vor- und Nachteilen der Mikrowelle.

Hierfür habe ich für euch eine kleine Tabelle angelegt! :)

Fangen wir mit den Nachteilen an: Zum Ersten muss die Mikrowelle im Betrieb

geschlossen sein, um die Mikrowellenstrahlung im Inneren abzuschirmen.

Außerdem dürfen Lebensmittel nur in speziellem Mikrowellengeschirr sowie in Glas- oder Keramikgefäßen

erwärmt werden. Das heißt aber auch, dass Metalle und Plastik

niemals eingesetzt werden dürfen! Warum? Das zeigt euch das verlinkte Video in der

Infokarte. Einzige Ausnahme: Mikrowellengeeignetes Plastik.

Auch Fette bzw. Öle sollten nicht einzeln in der Mikrowelle erhitzt werden, da dies

im schlimmsten Fall zu Fettbränden führen könnte.

Und da wir schon bei Sauereien sind: Die Speisen sollten beim Aufbereiten abgedeckt werden,

um den Garraum nicht durch kleine, sich ausdehnende Gasblasen zu verschmutzen und eine Austrocknung

der Speisen zu verhindern. Und zu guter Letzt: Achtung bei Wasser!

In der Mikrowelle kann Wasser über 100° C erhitzt werden, was beim Rausnehmen zum

Siedeverzug, also zum explosionsartigen Übersieden führen kann! Das verursacht nicht nur eine

große Sauerei, sondern auch starke Verbrühungen an der Haut!

So... Eine Mikrowelle klingt ja ganz schön gefährlich! :D

Aber in der Praxis erweist sie sich dennoch als kinderleicht und intuitiv zu handeln.

Kommen wir jetzt also zu den Vorteilen: Zum einen ist die Mikrowelle, wie schon eben

erwähnt, bis zu einem Volumen von 250 ml deutlich energieeffizienter als der konventionelle

Elektroherd. Zudem ist das Garen in der Mikrowelle eine

schonende Garmethode mit nur geringen Nährstoffverlusten, wie zahlreiche Studien unten in der Videobeschreibung

belegen, da es nur eine kurze Erwärmungszeit gibt und Ausschwemmungen von wasserlöslichen

Nährstoffen ins Kochwasser nicht möglich sind.

Des Weiteren können Getränke und Speisen direkt im oder auf dem Essgeschirr wie Teller

und Tassen erwärmt werden. Folglich ist die Mikrowelle sehr zeitsparend,

da viele Schritte ausbleiben. Darunter zählt auch das Reinigen vom Koch-

& Essgeschirr. Zuletzt sei noch gesagt: Neue Mikrowellen sind laut Stiftung Warentest & Bundesamt für Strahlenschutz absolut unbedenklich, da sie die Strahlung zuverlässig zurückhalten. Letztendlich bekommt ihr auch noch durch die

CE-Kennzeichnungen sowie TÜV-Zeichen eine gewisse Sicherheit, dass die Produkte einwandfrei

funktionieren und sicher sind. :)

Also nochmal zusammengefasst: mit der Mikrowelle Speisen zu erwärmen lohnt sich erst so richtig

bei kleinen Portionen unter 250 g. Und das ist sogar gesund, denn längeres Warmhalten

von Lebensmitteln zerstört den Großteil der wärmeempfindlichen Vitamine wie z. B.

Vitamin C und Folsäure. Beim Vorkochen gilt also: Kühlen & Wiederaufwärmen! Und auch wenn dieser Tipp wie ein schlechter Scherz klingt: Eine Mikrowelle ist immer noch

ein technisches Gerät. Falls man sich also unsicher ist, sollte man evtl. die Gebrauchsanleitung

lesen – einfach nur, um sicher zu gehen.

Und damit ein herzliches Dankeschön für deine lange Aufmerksamkeit! :) Falls du bis

hierher geschaut hast, dann weißt du jetzt ganz genau, was die Mikrowelle ausmacht. :D

Aber warte, das war noch nicht alles! Hast du schon das Experiment mit der Schokolade

gesehen?! Zum Video gelangst du hier! Nächste Woche erscheint außerdem noch die

allseits berüchtigte Mikrowellen-Studie! Um dies nicht zu verpassen, solltest du mich

jetzt unbedingt abonnieren. Hinterlass mir noch ein Daumen nach oben,

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Dein Famulus! :)