Wie funktioniert eigentlich eine Mikrowelle?

Ein Mikrowellenherd, häufig liebevoll Mikrowelle abgekürzt, ist schon ein mysteriöses Gerät. Eines von vielen mysteriösen Haushalts- und Küchengeräten, übrigens. Oder wer weiß schon, wie ein Kühlschrank kühlt? Dazu aber in einem späteren Beitrag mehr.

An der Mikrowelle scheiden sich die Geister: Viele möchten das Gerät nicht missen. Binnen kürzester Zeit, oft nur einer Minute, kann eine Speise aufgewärmt werden. Ohne Mikrowelle müsste man hier den Ofen oder den Herd zur Hilfe nehmen, was viel länger dauert, viel aufwendiger ist und viel mehr Geschirr benötigt. Manch einer kocht sogar mit seiner Mikrowelle, beispielsweise Rührei, Spiegelei, Pudding oder Tassenkuchen. Alles kein Problem für das Zaubergerät. Anderen dagegen käme niemals eine Mikrowelle ins Haus! Als Grund wird hier regelmäßig die Mikrowellenstrahlung angegeben: „Muss ja nicht schlimm sein, aber wer weiß das schon so genau?“.

Stimmt. Deshalb gehen wir der Mikrowelle und ihrer Strahlung heute auf den Grund. Wer sich übrigens auch für andere Arten von Strahlung begeistern kann und wissen möchte, ob man nach vielen Jahren intensiver, radioaktiver Bestrahlung selbst im dunkeln leuchtet, kann das hier nachlesen.

Wie macht ein klassischer Ofen Essen warm?

„Das weißt doch jedes Kind“, könnte man meinen. Schön, wenn es so wäre, sage ich. Bevor wir uns der Frage widmen, wie eine Mikrowelle ihre Wunder tut und Essen warm macht ohne selbst gleichermaßen warm zu werden, schauen wir uns an, wie ein gewöhnlicher Ofen Essen erwärmt.

Wärme, muss man dazu wissen, ist nichts anderes als ein Maß für die Bewegung der Teilchen: In einer heißen Nudelsuppe bewegen sich die Teilchen schnell, sie stoßen ständig aneinander, sie fühlt sich eben heiß an. Man sagt, dass die Teilchen schwingen. Die Teilchen stoßen aber nicht nur untereinander gegeneinander, sondern auch die Teilchen in der Luftschicht über der Suppe und an die Teilchen der Suppenschüssel. Dabei geben sie jedes Mal einen Teil ihrer Energie ab und werden ein bisschen langsamer; gleichzeitig erwärmen sich die Luft über der Suppe sowie die Suppenschüssel. Die Energie verschwindet nicht (denn sowas geht übrigens nicht, nennt sich Erster Hauptsatz der Thermodynamik), sieht man hier schnell, sondern wandert durch Ketten von aneinanderstoßenden Teilchen langsam aus der Suppe heraus. Irgendwann ist die Suppe kalt, die Teilchen bewegen sich jetzt viel langsamer als zuvor. Alles gemerkt? Wärme ist ein Maß für die Bewegung der Teilchen. Heiße Suppe = schnelle Teilchen, kalte Suppe = langsame Teilchen.

Um etwas zu Erwärmen, das wissen wir alle, müssen wir Energie zuführen. Die Teilchen im Essen müssen irgendwie schnell gemacht werden und in Schwingung versetzt, sodass das Essen warm wird. Der klassische Ofen führt die Energie in der Regel zu, indem er Heizdrähte mit einer Menge Strom erwärmt. Wenn man sich die ganze Kette der Energieübertragung (oder zumindest den relevanten Teil davon) mal anschaut, sieht das so aus: In irgendeinem Kraftwerk wird wie auch immer elektrische Energie in die Stromleitungen eingespeist. Aus der Wand hinter dem Herd kommen diese Stromleitungen heraus. Wird der Herd eingeschaltet, durchfließen die Elektronen, die den elektrischen Strom formen so wie Wasserteilchen einen Fluss, die Heizdrähte. Durch die vielen Stöße der Elektronen gegen die Metallatome, aus denen der Draht besteht, beginnen letztere zu schwingen. Die Metallatome stoßen immer wieder gegen die Teilchen der umgebenden Luft, sodass auch diese zu schwingen beginnen. Und das Essen, meinetwegen eine Tiefkühlpizza, die im Ofen liegt und darauf wartet, warm zu werden, ist von genau diesen Luftteilchen umgeben. Die stoßen nämlich ihrerseits wiederum gegen die Teilchen der Tiefkühlpizza und sorgen dafür, dass diese in Schwingung versetzt werden und die Pizza warm wird.

Puh! Eine ganz schön lange Kette. Und das bleibt nicht ohne Folgen, denn hier kann eine Menge Energie verloren gehen. Luft ist nämlich ein guter Isolator, wie man so schön sagt. Sie wird gar nicht so gut warm, weil die Teilchen in der Luft ziemlich weit voneinander entfernt sind. Es braucht deshalb vergleichsweise viel Zeit und ziemlich heiße Drähte, bis die Teilchen in der Luft stark genug schwingen, um sich gegenseitig immer wieder anzustoßen und schließlich auch die Pizza zu erwärmen. Hier kann übrigens der Umluftmodus geringfügig Verbesserung bringen: Dabei bewegt ein Ventilator die Luft im Ofen und hilft den schwingenden Luftteilchen, von den Heizdrähten zum Essen zu gelangen, ohne im Stille-Post-Prinzip eine ganze Kette anderer Teilchen auf dem Weg dorthin anstoßen zu müssen. Außerdem stoßen die Teilchen der Luft auch ständig an die Wände des Backofens. Die Folge: Der Backofen wird warm, aber das Essen darin (zumindest von diesen Stößen) nicht. Ein Teil dieser Energie wird zurück an die Luftteilchen gegeben, der Rest aber verpufft in der Umgebung und erwärmt die Küche, nicht das Essen.

Elektromagnetisches Spektrum
EM_spectrum.svg: User:Zedh derivative work: Matt (talk), EM-Spektrum, CC BY-SA 2.5

Es gibt noch eine zweite Art, wie die Wärme der Heizdrähte zur Pizza gelangt: Elektromagnetische Strahlung. „Was?“, fragt sich hier der besorgte Mikrowellenkritiker, „aber wie kann das sein?“. Ja, genau. Denn auch ein ganz gewöhnlicher Ofen gibt Wärme in Form von Strahlung ab: Wärmestrahlung. Und damit nicht genug: Wie wird uns denn warm, wenn wir im Sommer vor die Tür treten? Schließlich gibt es zwischen Sonne und Erde eine beachtliche Menge luftleeren Raums, wo es – der Name verrät es schon – keine Luft gibt, deren Teilchen sich gegenseitig anstoßen könnten, um Wärme vom Zentrum unseren Sonnensystems zu uns zu tragen. Wie aber wird es dann hier warm? Die Lösung: Die Sonne sendet elektromagnetische Strahlung in Richtung Erde. Im Volksmund nennt man diese Strahlung „Licht“. „Ah! Ich wollt‘ schon sagen“, atmet der strahlenvermeidende Keine-Mikrowelle-Besitzer jetzt durch: „Das ist ja etwas ganz anderes!“. Aber das stimmt nicht. Das Spektrum der elektromagnetischen Wellen beginnt irgendwo bei ganz, ganz, ganz, ganz kleinen Wellen, die wir Gammastrahlung nennen. Ja, genau, die gehört zur radioaktiven Strahlung dazu. Werden die Wellen länger (und damit weniger reich an Energie), beginnt der Bereich, den wir Röntgenstrahlung nennen. An ihn schließt sich der UV-Bereich an, von dem wir schon viel gehört haben und der uns gerne am Strand die Haut verbrennt. Und nach dem UV-Bereich? Genau. Licht. Das ist nämlich nichts anderes als elektromagnetische Strahlung einer bestimmten Wellenlänge (und damit einer bestimmten Frequenz und einer bestimmten Energie). Alle elektromagnetischen Wellen, die eine Länge im Bereich von ca. 390 bis 710 Nanometer besitzen, nennen wir „Licht“. Und unsere Augen sind nichts anderes als Antennen, die diese Strahlung empfangen können. Klingt verrückt, ist aber wahr. Nach dem Licht kommt der Bereich, den wir „Infrarot“ nennen, gefolgt von „Mikrowellen“, „Radiowellen“ und schließlich „Langwellen“. Und hier sind gleich zwei Stichwörter gefallen: Zu „Mikrowellen“ kommen wir später noch, jetzt geht es aber um „Infrarot“, volksläufig auch „Infrarot-Licht“ genannt. Das ist elektromagnetische Strahlung (d.h. auch nur eine Form von Licht), die in einem Bereich liegt, den unser Auge nicht mehr erfassen (oder „empfangen“) kann. Wir sehen ihn nicht. Und genau dieses Infrarot-Licht ist es, das die Glühdrähte des Herdes aussenden. Die Glühdrähte strahlen also elektromagnetische Strahlung ab. Und diese trifft dann auf unsere Pizza, bringt die Teilchen in der Pizza zum Schwingen und die Pizza wird warm. Entscheidend ist hier, dass Infrarotstrahlung und schwingende Teilchen sich zumindest in einem Punkt genau wie unser sichtbares Licht (rot, gelb, grün, blau, violett) verhalten: Sie prallen auf die Oberfläche und geben dort ihre Energie ab. Das heißt, sie dringen nicht tief in das Essen ein. Der innerste Kern einer dicken Lasagne wird also erst langsam warm, wenn die äußeren Schichten der Lasagne schon munter schwingen. Aus genau diesem Grund ergibt sich die Schwierigkeit, die ein Backofen oft mit sich bringt: Die Oberfläche des Kuchens ist schon gelb-orange, an manchen Stellen mit Nuancen von Braun, gefärbt, während der Teig im Inneren noch gar nicht fest ist. Oh, oh!

Zusammenfassung: Wärme ergibt sich aus der Geschwindigkeit, mit der Teilchen schwingen. In den Heizdrähten des Backofens schwingen Metallatome, die die Teilchen der Luft zum Schwingen bringen, die die Teilchen des Essen zum Schwingen bringen. Außerdem strahlen die Heizdrähte eine bestimmte Art von Licht, ein bestimmter Bereich des elektromagnetischen Spektrums, aus, das auf die Teilchen des Essens trifft und für zusätzlichen Schwung sorgt.

Wie macht eine Mikrowelle Essen warm?

Was macht die Mikrowelle nun anders als der klassische Ofen? Das schauen wir uns jetzt an. Zunächst haben wir das entscheidende Stichwort schon gehört: Auch „Mikrowellen“ sind ein Bereich im elektromagnetischen Spektrum, nichts anderes also als Licht, jedoch mit Wellenlängen in einem Bereich, den unser Auge nicht wahrnehmen kann: Irgendwo zwischen Infrarot und Radiowellen.

Der entscheidende Unterschied ist, dass in der Mikrowelle keine Heizdrähte sind, die irgendetwas in Schwingung versetzen. Der pfiffige Ingenieur Percy Spencer hat sich nämlich den Umweg der Heizdraht-Luft-Pizzateilchen-Schwingungskette gespart und auf die elektromagnetische Strahlung beschränkt. Das bringt einige Vorteile mit sich, aber macht Mikrowellenallergiker nervös. Zu Unrecht, aber dazu später mehr.

Im Herzen jeder Mikrowelle befindet sich ein Magnetron, das ist ein Bauteil, das elektromagnetische Strahlung im Mikrowellen-Bereich erzeugen kann. Diese Strahlung wird durch eine hohle, verspiegelte Röhre in den sogenannten Garraum der Mikrowelle geleitet, den Ort, wo das Essen auf seine Erwärmung wartet. Wer mal einen Blick in seine Mikrowelle wirft, kann die Stelle sehen, wo die Mikrowellenstrahlung eintritt. Die ist nämlich in der Regel mit einem einseitig verspiegelten Stück Pappe, der sogenannten Glimmerplatte, verschlossen und sorgt dafür, dass die Mikrowellen in den Garraum hinein, aber nicht zurück in das Magnetron wandern. Das ist ganz entscheidend, weil die Mikrowelle eine besondere Eigenschaft besitzt: Gegenüber der Öffnung werden die eingeleiteten Mikrowellen nämlich gespiegelt und wandern in die gegengesetzte Richtung zurück. Jetzt haben Wellen die mitunter ärgerliche Eigenschaft, sich gegenseitig auslöschen zu können, wenn Wellenberg und Wellental aufeinandertreffen. Damit das nicht passiert, ist der Garraum präzise ausgemessen und besitzt eine Breite, die ein Vielfaches der Wellenlänge beträgt. Auf diese Weise überlagern sich nie Berg und Tal, sondern nur Wellenberg und Wellenberg sowie Wellental und Wellental, eine stehende Welle entsteht. Das hat zwei direkte Folgen: Die Mikrowellenstrahlen verstärken sich (zwei Berge ergeben einen doppelt so hohen Berg, zwei Täler ein doppelt so tiefes Tal) und überall dort, wo weder Berg noch Tal ist, nämlich genau in der Mitte der Welle in vertikaler Richtung, entstehen sogenannte Wellenknoten. Dort ändert sich die Höhe und Tiefe der Welle gar nicht, sondern bleibt artig und brav an derselben Stelle stehen, während links und rechts den Knotens eifrig Berg und Tal hinauf- und herabflitzen. Das eine ist ein Vorteil, das andere ein Nachteil: An manchen Stellen ist viel Energie im Garraum unterwegs. Diese Energie kann unser Essen warm machen (wie genau, das kommt gleich – versprochen!). Aber dort, wo die Knoten sind, liefert die Welle keine Energie. Essen, das dort auf seine Erwärmung wartet, kann lange warten. Aus genau diesem Grund haben die meisten Mikrowellenherde einen Drehteller, der dafür sorgt, dass alle Bereiche des zu erwärmenden Essens mal in den Genuss kommen, Wellenberge- und täler zu durchwandern. Das klingt fair und sorgt dafür, dass nicht alle paar Zentimeter Eisklumpen im Rahmspinat bleiben, während in den Bereichen dazwischen die Tiefkühlkost zuverlässig dahinschmilzt.

Geöffneter Mikrowellenherd mit eingezeichneter stehender Welle
Mikrowellenherd mit eingezeichneter, stehender Welle (Skizze).

Wie lang genau diese Wellen sind und wie man mit einer Mikrowelle die Lichtgeschwindigkeit messen kann, verrate ich in einem anderen Beitrag.

Aber wie wird nun das Essen warm? Man kann es sich schon denken und ich habe es bereits angedeutet: Die stehende Welle im Garraum des Mikrowellenherdes führt dem Essen Energie zu und regt die Teilchen im Essen an; ähnlich der Anregung durch Infrarotstrahlung im klassischen Herd. Dabei gibt es aber entscheidende Unterschiede: Die Mikrowellenstrahlung bringt Teilchen nicht zum Schwingen, sondern zum Rotieren. Sie zappeln also nicht auf ihrem Platz hin und her, sondern drehen sich um eine oder mehrere ihrer eigenen Achsen. Und diese Drehung, genau wie es im Falle des klassischen Ofens die Schwingung war, ist eine Art von Bewegung. Und wir wissen ja: Die Schnelligkeit dieser Bewegung ist das, was wir als Wärme wahrnehmen. Etwas fachsprachlicher ausgedrückt lässt sich die Wirkung der Mikrowellen auf die Teilchen im Essen so beschreiben: Die elektrische Feldstärkekomponente (der Teil der elektromagnetischen Strahlung, der für den Wortteil elektro verantwortlich ist) übt eine Kraft auf die Teilchen im Essen aus, die sich aus dem elektrischen Dipolmoment und der Feldstärke des elektrischen Feldes ergibt.

Was zum Teufel ist ein elektrisches Dipolmoment? Tja. Das ist der Grund, warum bestimmte Dinge in der Mikrowelle warm werden und andere nicht. Es ist gleichzeitig die Antwort auf die Frage: Warum werden trockene Haferflocken in der Mikrowelle kaum warm, aber ein Haufen Haferflocken in Milch in kürzester Zeit glühend heiß? Die ganze Zeit haben wir der Einfachheit halber von „Teilchen“ gesprochen. Jetzt müssen wir uns diese Teilchen mal genauer anschauen, es nützt nichts. Ein elektrisches Dipolmoment ergibt sich nämlich aus der Struktur, also aus dem räumlichen Aufbau, der Teilchen. Ein Wassermolekül beispielsweise besteht aus einem Sauerstoff-Atom und zwei Wasserstoff-Atomen, die jeweils mit dem Sauerstoff-Atom verbunden sind, untereinander aber nicht. Aus bestimmten Gründen ist dieses Dreigespann angewinkelt. Zusammen mit der Tatsache, dass Sauerstoff negative Ladungen stärker zu sich zieht als Wasserstoff ist das die entscheidende Eigenschaft, die den Wasserteilchen ein elektrisches Dipolmoment verleiht. Die räumliche Trennung von tendenziell negativer und tendenziell positiver Ladung in zwei verschiedene Richtungen sorgt dafür, dass ein Wasserteilchen ein kleines bisschen wie eine Batterie ist: Es besitzt einen Minuspol und einen Pluspol. Und diese Pole sorgen dafür, dass das Wasserteilchen sich zu drehen beginnt, wenn es in das elektrische Feld der elektromagnetischen Strahlung gerät; es wird quasi von dem elektrischen Feld an einem Ende angezogen, am anderen Ende abgestoßen und dadurch in eine Drehbewegung versetzt.

Wassermolekül mit eingezeichneten Partialladungen
Ein Wassermolekül als Lewis-Strichformel. Eingezeichnet sind die Partialladungen an Sauerstoff-Atom und Wasserstoff-Atomen.

Viele Teilchen aber besitzen ein solches Dipolmoment nicht; oder nur manchmal, zufällig auftretende Dipolmomente, die dadurch entstehen, dass sie hier und da kurz verformt werden. In trockenen Haferflocken ist beispielsweise kaum Wasser, die übrigen Teilchen in den Haferflocken besitzen zum überwältigend größten Teil kein Dipolmoment, also können die Mikrowellen hier fast nichts in Drehung versetzen und die Haferflocken werden kaum warm. Gibt man aber Milch (ca. 87 % Wasseranteil) auf die Haferflocken, dreht sich in der Milch eine ganze Menge. Die Teilchen sind in Bewegung, also sind sie warm. Und ehe man sich’s versieht ist die Milch so heiß geworden, dass sie verdampft und die armen Haferflocken zurücklässt. Diese sind jetzt aber warm. Warum? Das kann jetzt jeder selbst beantworten: Die heißen, sich wild und schnell bewegenden Wasserteilchen sind gegen die Haferflockenteilchen gestoßen et voilà sind auch diese warm geworden. Jetzt ist auch klar, warum man bei manchen Gerichten einen Schluck Wasser zugeben soll, bevor man sie in der Mikrowelle erwärmt. Tolle Sache!

Und es wird noch ein bisschen besser: Da Mikrowellenstrahlung bedeutend längere Wellen besitzt als sichtbares Licht, das in unsere Augen fällt, oder die Infrarotstrahlung, die in einem gewöhnlichen Backofen unterwegs ist, wird sie nicht nur von der Oberfläche absorbiert, sondern dringt tiefer in das Essen ein. Dadurch ist es auch möglich, den Kern des Essens direkt zu erhitzen. Das Problem, dass die Oberfläche des Essens anbrennt, während der Kern gefroren bleibt, verringert sich in der Mikrowelle deshalb enorm.

Wie gefährlich ist Mikrowellenstrahlung?

Werfen wir noch einmal einen Blick ins elektromagnetische Spektrum: Die Energie der Strahlung wird mit zunehmender Wellenlänge immer schwächer. Schwächer als das sichtbare Licht ist Infrarotstrahlung, noch schwächer ist Mikrowellenstrahlung und noch schwächer ist Radiowellenstrahlung. So. Wer also seinen Augen täglich zumutet, dass Licht in sie hineinfällt, der muss keine Angst vor Mikrowellen haben: Die sind nämlich ein gutes Stück schwächer als sichtbares Licht. Und nochmal – zum Mitschreiben: Mikrowellenstrahlung ist, genau wie sichtbares Licht, elektromagnetische Strahlung. Kein Teufelszeug, kein Hexenwerk. Und im Spektrum ist sie weit, weit weg von der sogenannten ionisierenden Strahlung, die genug Energie besitzt, um unser Erbgut zu verändern. Das sind fast sechs Größenordnungen Unterschied. Wie gesagt: Die Wärme, die ein Backofen abstrahlt ist da näher dran als Mikrowellen es sind. Aber um die Strahlenbelastung, die von einem Backofen ausgeht, macht sich merkwürdigerweise niemand einen Kopf.

Jetzt weiß aber jeder, dass das Essen nicht warm wird, nur weil unsere Schreibtischlampe darauf scheint. In der Mikrowelle ist natürlich eine Menge mehr Strahlung unterwegs als unter normalen Umständen in unsere Augen fällt. Deshalb wird es in einem Mikrowellenofen auch so warm. Dies ist die Stelle, wo Mikrowellenkritiker in Stresshormonen zu baden beginnen: „Was, wenn die Strahlung aus der Mikrowelle mich trifft?“. Glücklicherweise ist diese Sorge unbegründet. Dem haben weitere pfiffige Erfinder nämlich einen Riegel vorgeschoben: Erstmal würden die Mikrowellen, die aus dem Gerät heraustreten würden, nicht so präzise gespiegelt werden können, dass sie sich zu einer stehenden Welle verstärken; sie wären also nur halb so stark wie die Wellen, die im Garraum wirken. Dazu kommt, dass sie das Gerät, wenn überhaupt, nur in unwesentlicher Menge verlassen können. Dafür sorgt erstens der Metallkasten, der den Garraum umgibt. Das Metall reflektiert die Mikrowellen zuverlässig. Aber da gibt es ja noch die Tür: Das berühmte Drahtgeflecht, das die Sicht auf das sich erwärmende Essen erschwert. Auch dieser Draht besteht aus Metall, der die Mikrowellenstrahlung reflektiert. Damit man das Essen während des Vorgangs beobachten kann, gibt es die Löcher, durch die das sichtbare Licht aus der Mikrowelle drängt. Jetzt kommt der verängstigte Küchenchef, dem keine Mikrowelle ins Haus kommt und sagt: „Wenn Licht herauskommen kann, damit ich etwas sehe, dann kann es die Strahlung auch!“. Aber das stimmt zum Glück nicht. Wie wir schon mehrfach erwähnt haben, ist Mikrowellenstrahlung sehr viel langwelliger als sichtbares Licht. Während die Farben Rot bis Violett durch Licht entstehen, dessen Wellenlänge im Bereich von ca. 390 bis 710 Nanometer liegt (s.o.) und damit viel kleiner als die Löcher im Drahtgitter ist, besitzen die Mikrowellen, die das Essen erwärmen, eine Wellenlänge von mehreren Zentimetern (oft 12,22 cm). Das ist sehr viel größer als die Löcher im Drahtgitter groß sind. Die Folge: Das sichtbare Licht „passt“ durch die Löcher, die Mikrowellenstrahlung tut das nicht. Sie bleibt im Käfig.

Mikrowellenherd
Ein Mikrowellenherd mit geschlossener Tür, deutlich sichtbar: Das Drahtgitter in der Tür.

Ja, schon gut, es ist ja richtig: Ein ganz kleines Bisschen Mikrowellenstrahlung kann den Käfig verlassen, irgendwo zwischen zwei Wänden des Käfigs findet sich bestimmt eine kleine Lücke. Aber bei einem intakten Gerät liegt der Wert der austretenden Strahlung weit unterhalb der Grenze, die das Bundesamt für Strahlenschutz zulässt: Fünf Tausendstel Watt pro Quadratzentimeter in einem Abstand von fünf Zentimetern. Das ist die Energie einer 50 Watt-Glühbirne auf einer Fläche von einem Quadratmeter. Zum Vergleich: Sie Sonnenstrahlen liefern an einem sonnigen, klaren Tag im Sommer locker 1.000 Watt pro Quadratmeter auf der Erdoberfläche; an einem trüben Wintertag sind es 50 Watt. Das heißt: Die Strahlung, die eine Mikrowelle verlässt, darf höchstens den Energiebetrag besitzen, den man an einem bewölkten Wintertag unter freiem Himmel auf der Erdoberfläche abbekommt – wohlgemerkt in einer Entfernung von fünf Zentimetern von dem Mikrowellengerät. Entfernt man sich etwas weiter von der Mikrowelle, nimmt die Energiedichte rasant ab, weil die Strahlung sich in alle drei Raumrichtungen ausbreiten kann. In 30 Zentimetern Entfernung beträgt sie nur noch 5 bis 10% der Intensität, die man an der Oberfläche des Gerätes messen kann. Eine Armlänge Abstand von der magischen Blechkiste genügt also schon, damit die möglicherweise entweichende Strahlung nicht einmal mehr ein Zehntel an Energie dessen besitzt, was der trübe, bewölkte Wintertag unseren verwundbaren Körpern zumuten könnte.

Wer also seine Mikrowelle nicht auseinanderbaut und die verschiedenen Sicherheitsmechanismen umgeht, die die Mikrowelle sicher machen sollen, muss mehr Angst haben, bei schlechtem Wetter im Winter von der Sonne verbrannt zu werden als beim Betrachten des warm werdenden Essens in der laufenden Mikrowelle von der Mikrowellenstrahlung geröstet.

Wie steht es um den Energiebedarf?

Zum Schluss noch in aller Kürze, der Umwelt zuliebe: Backofen oder Mikrowelle?

Wir haben schon gesehen, wie viel Energie ein Backofen damit verschwendet, zuerst die schlecht Wärme leitende Luft in seinem Innern zu erhitzen und anschließend auch noch seine Wände. Ganz abgesehen davon, dass es sehr ineffizient ist Strom durch Heizdrähte zu treiben, um diese heiß zu machen.

Die Mikrowelle wandelt nur 65% der aufgenommenen elektrischen Energie in Mikrowellenstrahlung um, der Rest wird als Abwärme vom Magnetron abgeführt und durch die Schlitze im Gehäuse nach draußen befördert. Aber: Anders als der Backofen erwärmt die Mikrowelle nahezu gar nicht ihre Wände, sondern tatsächlich nur die Teilchen mit elektrischem Dipolmoment im Garraum. Unterm Strich ist das sehr effizient! Als besonders sparsam hat es sich erwiesen, eine Flüssigkeitsmenge von ca. 250 mL in der Mikrowelle zu erhitzen. Dabei wird der größtmögliche Teil der Mikrowellenstrahlung in Teilchenbewegungen umgesetzt.

Wenn man jetzt noch bedenkt, dass man zum Erwärmen der Speisen nicht extra einen Topf oder eine Pfanne auf den Herd stellen muss, der oder die anschließend gespült werden muss (Energie für Warmwasser, das Wasser selbst, Seife), sondern das Essen direkt auf dem Teller in die Mikrowelle stellen kann, den man zum gesitteten Verzehr sowieso genutzt hätte, spricht noch ein Punkt mehr für die Mikrowelle.

Ein Gedanke zu „Wie funktioniert eigentlich eine Mikrowelle?

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