Jeder kennt die Situation: Man hat keine Zeit zu kochen, also die Spagetti-Reste vom Vortag schnell in die Mikrowelle geschoben und schon kann’s ans Essen gehen. Aber kann es sein, das das Essen aus der Mikrowelle rascher abkühlt, als herkömmlich erwärmtes Essen?

Physikalisch gesehen sind Mikrowellen elektromagnetische Wellen in einem Frequenzbereich von 1 bis 300 GHz (Wellenlänge von 30 cm – 1 mm). Diese Wellenlängen eignen sich besonders zum Anregen von Wassermolekülen. Durch die Mikrowellen wird Energie übertragen, das Wasser erwärmt sich. Essen besteht zu einem Großteil aus Wasser – daher wird Essen in der Mikrowelle warm. Der Teller hingegen besteht nicht aus Wasser, er bleibt anfangs relativ kühl, und wird erst nach und nach durch die Speisen erwärmt.

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Abbildung: Der Frequenzbereich von Mikrowellen liegt zwischen Radiowellen und Infrarot

Die Existenz der Mikrowellen wurde erstmals 1886 von Heinrich Hertz experimentell gezeigt. Der deutsche Physiker war Pionier in dem Gebiet der elektromagnetischen Wellen und zeigte auch, dass sich elektromagnetische Wellen mit der gleichen Geschwindigkeit ausbreiten wie Lichtwellen. Ebenso wie Licht- und Radiowellen sind auch Mikrowellen elektromagnetische Wellen. Daher verhält sich die Brechung und Reflexion der Wellen nach den selben gut bekannten Gesetzen wie bei Lichtwellen. Diese Erkenntnis war bahnbrechend und führte schließlich zu einer technischen Revolution. Mikrowellen finden seit dem vielfältig Anwendung: In der Radartechnik, bei Drahtlos-Kommunikation wie Mobilfunk, Satellitenrundfunk, Bluetooth oder WLAN, in Sensorsystemen oder eben im Mikrowellenherd.

Die Erfindung des Mikrowellenherdes

Nachdem der US-Amerikaner Percy Spencer entdeckt hatte, dass Nahrung durch Mikrowellenstrahlung erwärmt werden kann – sein Schokoriegel schmolz ihm angeblich während eines Versuches in der Hosentasche – baute er 1947 den Prototyp eines Mikrowellenherdes. Der hatte aber wenig mit einem uns bekannten Gerät gemein. Der Herd war mit 1,80 m mannshoch, wog 400kg, soviel wie ein ausgewachsenes, großes Pferd, besaß eine eigene Wasserkühlung und hatte eine Leistung von 3000W.

Im Laufe der Zeit und mit Verbesserung der Technik kamen immer kleinere und günstigere Mikrowellenherde auf den Markt. Während 1954 eine Mikrowelle noch einige Tausend Dollar kostete, bekommt man ein heute geläufiges Gerät bereits um rund einen Bruchteil. Heute ist der Mikrowellenherd – umgangssprachlich „die Mikro“ – in fast allen Küchen ein geschätzter Helfer, vor allem zum schnellen Erwärmen von Speisen.

Wie funktioniert die Mikrowelle?

Die Mikrowellen mit einer Frequenz von 2,455 GHz werden von einem Magnetron erzeugt und durch einen Hohlleiter in den Garraum geleitet. Dort treffen die Wellen im Garraum auf das Gargut. Dieser Garraum ist metallisch abgeschirmt, wodurch die Ausbreitung der Mikrowellen aus dem Gerät heraus verhindert wird. Um die sichere Bedienung gewährleisten zu können, ist in den heutigen Geräten auch eine Sicherheitsmechanik eingebaut, die verhindert, dass der Mikrowellenherd bei laufendem Betrieb geöffnet werden kann. Außerdem ist am Sichtfenster ein engmaschiges Metallgitter angebracht, um das Ausdringen der Mikrowellen zu verhindern. Die Mär, dass man blind wird, wenn man in die Mikrowelle sieht, stimmt nicht, da die Mikrowellen nicht nach außen dringen können.

Wie wärmt die Mikrowelle?

Mikrowellen versetzen dipole Moleküle – wie etwa Wasser – in Schwingungen. Die Moleküle versuchen sich laufend nach dem elektromagnetischen Wechselfeld auszurichten und drehen sich hin und her. Durch die so entstehende Reibung entsteht Wärmeenergie, diese führt zu einer Temperaturerhöhung des Gargutes. Generell lassen sich also Speisen leichter erwärmen, die viele Wassermoleküle enthalten. Durch die Reflexionen der Mikrowellen entstehen im Garraum so genannte „Hot Spots“, Gebiete auf die sich die Strahlen besonders konzentrieren. Um das zu verhindern, und eine geleichmäßige Erwärmung zu garantieren, sind in den meisten Mikrowellenherden mechanisch bewegliche Drehteller eingebaut.

Mikrowellengewärmtes Essen kühlt schneller aus, Mythos oder Wahrheit?

Wenn wir nun unser Essen in der Mikrowelle erwärmen, so dringen die Mirkowellen nur ein paar Zentimeter in das Gargut ein. Deshalb muss das Gargut öfter umgerührt/gewendet werden. Wird dies verabsäumt, bleibt das Essen in der Mitte kalt und ist außen heiß. Außerdem wird in der Mikrowelle der Teller nicht miterwärmt. So erscheint es uns also, dass das mikrowellengewärmte Essen schneller auskühlt. Tatsächlich kühlen – wenn sachgemäß erwärmt – Speisen auch aus der Mikrowelle gleichschnell aus wie aus dem Kochtopf.

Es ist also ein Mythos, dass mikrowellenerwärmtes Essen wegen der Mikrowellen selbst schneller auskühlt.

 


Abbildung: Wikipedia, Foto by Michaela bei Unsplash