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Besser kochen mit Induktion?
Schnelles Kochen, geringer Energieverbrauch ...
16. Jahrestagung der DGTB„Technische Bildung und MINT“Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
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Statistik des Induktionsherd
• Markteinführung Mitte der 90 er Jahre
• Verbreitung in deutschen Haushalten2011 bei 18%(© Statista 2014)
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Induktionsherd ein technischer Flop?
Transrapid MinidiskCargolifterEnergiesparlampeSuper E10
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Gasherd
Wärmeleitung
Wärmeströmung
Verbrennungswärme
schnelle Reaktionszeitkeine Temperaturregelung
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Elektroherd
Wärmeleitung
langsame Reaktionszeitgroße Restwärme
Widerstandserwärmung
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Ceranfeld
Wärmeleitung
mittlere ReaktionszeitRestwärme
Widerstandserwärmung
Wärmestrahlung
Strahlungswärme
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Ceranfeld
• Glaskeramik Mitte 80er-Jahre• Schott Glaswerke heute Schott AG• Δtmax = 750 K• ν = 700° C• geringe Wärmeleitfähigkeit• glatte, porenfreie Oberfläche
Ceranherd
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Ceranfeld (Halogen)
Wärmeleitung
schnelle ReaktionszeitRestwärme
Widerstandserwärmung
Wärmestrahlung
Strahlungswärme
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Induktionsherd
Wärmeleitung
schnelle Reaktionszeitkeine Restwärmegute Regeleigenschaften
Induktive Erwärmung
Auch ein Ceranherd
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Technische Umsetzung
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Technische Umsetzung
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Technische Umsetzung
Demonstrationsvideo http://youtu.be/xLElrFZsAm0
• Fledermausdetektor macht die Schwingung hörbar• Leiterschleife und Lampe zeigen das Feld an
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Technische Umsetzung
Demonstrationsvideo http://youtu.be/abAvg76e9VU
• Spule (20 Windungen) und LED zeigen Feld an• Feldabschaltung bei fehlenden Topf
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Physikalisches Wirkprinzip
a) Wirbelströme im schlecht leitenden Metall erzeugen Widerstandswärme ca. 70 % der Gesamtwärme
b) Erwärmung durch schnelle Ummagnetisierung ca 30 %
c) ferromagnetischer Topfboden bündelt das Magnetfeld und verringert die Abstrahlung im Raum
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Wirkprinzipien Herde
Wärmeleitung
Wärmebereitstellung Wärmeübertragung
Widerstandserwärmung
Strahlungswärme
Induktive Erwärmung Wärmeströmung
Wärmestrahlung
Verbrennungswärme
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Der Induktionsherdein fächerverbindendes Projekt
Wirtschaft• Wirtschaftlichkeit Technik
• Funktionsweise• Bewertung
Hauswirtschaft• Nutzungseigenschaften
Physik• Grundlagen Wärmelehre• Energieumsatz
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Wirtsachaftlichkeit
• Verringerung der Wärmeverluste– Nutzung der Restwärme– Richtige Topfgröße
• Ceran /Induktion Energieersparnis ca. 5 € pro Person pro Jahr (Stiftung Warentest)
Wärmeaufwand = Nutzwärme + Wärmeverluste
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Hauswirtschaftliche NutzungseigenschaftenSchneller – sicherer – sauber
• Abschaltautomatik• Ankochautomatik• Automatikprogramme• Booster, Powerstufe• Individuelle Programmierung• Kindersicherung• Koch- und Bratsensor• Stop and go (Pausentaste)• Topferkennung
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Neue Werbebotschaft
Punktgenaues elektrisches Kochen wie mit Gas und Smartphon
• Reaktionszeit• Intelligente Steuerung
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Experimente
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Noch mehr Beispiele für MINT? www.dgtb.de/technikunterricht/unterrichtsmaterialienwww.dgtb.de/technikunterricht/lehrerfortbildung
– Licht und Farben–Akustik/ Musikinstrumentenbau– Solartechnik und Solarmobil– Zeit/ Kurzzeitmesser und Uhren–Kommunikationstechnik usw.
Volker Torgau, [email protected]