16. Jahrestagung der DGTB „Technische Bildung und MINT“ Carl von Ossietzky Universität Oldenburg Besser kochen mit Induktion?

Schnelles Kochen, geringer Energieverbrauch ...

Statistik des Induktionsherd • • Markteinführung Mitte der 90 er Jahre Verbreitung in deutschen Haushalten 2011 bei 18% (© Statista 2014)

Induktionsherd ein technischer Flop?

Transrapid Minidisk Cargolifter Energiesparlampe Super E10

Gasherd Verbrennungswärme Wärmeströmung Wärmeleitung schnelle Reaktionszeit keine Temperaturregelung

Elektroherd Widerstandserwärmung Wärmeleitung langsame Reaktionszeit große Restwärme

mittlere Reaktionszeit Restwärme Strahlungswärme Widerstandserwärmung Wärmestrahlung Wärmeleitung

Ceranherd

• • • • • • Glaskeramik Mitte 80er-Jahre Schott Glaswerke heute Schott AG Δt max = 750 K ν = 700° C geringe Wärmeleitfähigkeit glatte, porenfreie Oberfläche

Ceranfeld (Halogen) Strahlungswärme Widerstandserwärmung Wärmestrahlung Wärmeleitung schnelle Reaktionszeit Restwärme

Induktionsherd Induktive Erwärmung schnelle Reaktionszeit keine Restwärme gute Regeleigenschaften Wärmeleitung

Auch ein Ceranherd

Technische Umsetzung

Technische Umsetzung

Technische Umsetzung

Demonstrationsvideo http://youtu.be/xLElrFZsAm0

• • Fledermausdetektor macht die Schwingung hörbar Leiterschleife und Lampe zeigen das Feld an

Technische Umsetzung

Demonstrationsvideo http://youtu.be/abAvg76e9VU

• • Spule (20 Windungen) und LED zeigen Feld an Feldabschaltung bei fehlenden Topf

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

Wirkprinzipien Herde Wärmebereitstellung Widerstandserwärmung Induktive Erwärmung Strahlungswärme Verbrennungswärme Wärmeübertragung Wärmestrahlung Wärmeströmung Wärmeleitung

Der Induktionsherd ein fächerverbindendes Projekt • Wirtschaft Wirtschaftlichkeit • • Technik Funktionsweise Bewertung • Hauswirtschaft Nutzungseigenschaften • • Physik Grundlagen Wärmelehre Energieumsatz

Wirtsachaftlichkeit • • Verringerung der Wärmeverluste – Nutzung der Restwärme – Richtige Topfgröße Ceran /Induktion Energieersparnis ca. 5 € pro Person pro Jahr (Stiftung Warentest) Wärmeaufwand = Nutzwärme + Wärmeverluste

Hauswirtschaftliche Nutzungseigenschaften Schneller – sicherer – sauber • • • • • • • • • Abschaltautomatik Ankochautomatik Automatikprogramme Booster, Powerstufe Individuelle Programmierung Kindersicherung Koch- und Bratsensor Stop and go (Pausentaste) Topferkennung

Neue Werbebotschaft Punktgenaues elektrisches Kochen wie mit Gas und Smartphon • • Reaktionszeit Intelligente Steuerung

Experimente

Noch mehr Beispiele für MINT? www.dgtb.de/technikunterricht/unterrichtsmaterialien www.dgtb.de/technikunterricht/lehrerfortbildung – Licht und Farben – Akustik/ Musikinstrumentenbau – Solartechnik und Solarmobil – Zeit/ Kurzzeitmesser und Uhren – Kommunikationstechnik usw.

Volker Torgau, [email protected]