Mikrowelle – Funktionsweise, Aufwärmen & häufige Fragen

Mikrowellenofen Definition: Was ist eine Mikrowelle?

Als im Jahr 1947 in den USA die erste kommerzielle Mikrowelle vorgestellt wurde, war sie eine Sensation, sowohl in Funktion als auch in äußerlicher Erscheinung. Der „Radarrange” von der Firma Raytheon war ca. zwei Meter hoch und wog ungefähr 400 kg. Der Preis für den Ofen lag damals bei bis zu 3.000 US-$ (heute ca. 24.000 US-$). Bis 1967 dauerte es, bevor Mikrowellenöfen auch den Weg in private Haushalte fanden, für damals knapp 500 US-$ (heute fast 4.000 US-$). Zuvor waren sie hauptsächlich in Flugzeugen und Großküchen zu finden.

Eine Mikrowelle, auch Mikrowellenofen oder Mikrowellengerät genannt, ist ein Küchengerät, welches es ermöglicht, verschiedene Materialien, insbesondere Speisen und Getränke, schnell aufzuwärmen, zu garen oder zu kochen. Mithilfe von Mikrowellen, also elektromagnetischen Wellen zwischen 1 und 300 Gigahertz, werden Wassermoleküle in Rotation gebracht, wodurch Wärme in Form von Bewegungsenergie entsteht.

Mikrowellengeräte sind sehr praktisch und heute für viele Menschen aus dem Alltag nicht mehr wegzudenken. In Deutschland verfügen mittlerweile 80 % der Haushalte über eine „Mikrowelle”, die Tendenz steigt. Die Vorteile liegen dabei auf der Hand, die Technik spart Zeit und Arbeit.

Neben den überzeugten Nutzern gibt es allerdings auch Skeptiker, die der Technologie mit elektromagnetischer Strahlung nicht trauen. Auch in der Wissenschaft gibt es stets neue Erkenntnisse zu den Auswirkungen der Mikrowelle auf die aufgewärmten Speisen und den Menschen selbst.

Neuere Studien zeigen, dass beispielsweise wichtige Nährstoffe verloren gehen. Auch kursieren Warnungen, wonach die Strahlen Krebs auslösen könnten. Sind diese Bedenken berechtigt oder kann man sich mit einer Mikrowelle durchaus gesund ernähren? Wir möchten all diese Fragen beantworten.

Wer erfand die Mikrowelle?

Zunächst aber noch einmal ein Blick in die Vergangenheit. Wie kam es überhaupt zu der Erfindung des Mikrowellenofens? Die Idee zu einem derartigen Gerät kam 1945 dem US-amerikanischen Ingenieur Percy Spencer, der bei seiner Arbeit an Magnetronen für Radargeräte bemerkte, dass ein Schokoriegel in seiner Tasche schmolz. Das Phänomen, dass Mikrowellen eine wärmende Wirkung besaßen, war schon damals bei Experten kein Geheimnis, doch Spencer entwickelte erstmals die Idee, dies speziell für das Erwärmen von Speisen einzusetzen.

Sein erster Versuch gelang mit Popcorn, danach erwärmte er ein Ei, das durch die Mikrowellenstrahlung jedoch platzte. Die Wattleistung der ersten Mikrowellenöfen war noch deutlich höher als heutzutage üblich und machte sogar eine Wasserkühlung nötig, damit die Geräte selbst nicht überhitzten.

Mikrowellenofen erklärt: Wie funktioniert eine Mikrowelle?

Eine Mikrowelle besteht aus vielen Komponenten, die heute auf engstem Raum zusammenarbeiten. Während die Geräte in den 1960er Jahren noch große schwere Kisten waren, sind Mikrowellenöfen heute klein, relativ leicht und lassen sich in verschiedenster Weise in Küchen integrieren, ohne zu viel Platz einzunehmen.

In erster Linie besteht eine Mikrowelle aus einem großen Garraum, einem mit Metall abgeschirmten Innenraum, aus dem eingeleitete elektromagnetische Wellen nicht entweichen können. Diese werden von einer Vakuum-Röhre hergestellt, die Magnetron genannt wird.

Wie bereits kurz angesprochen, sorgen die Wellen dafür, dass Wassermoleküle, die sich in verschiedensten Materialien befinden, in Bewegung geraten und die Temperatur erhöhen. Materialien, die keine Wassermoleküle enthalten, beispielsweise Porzellan sind für die Wellen quasi unsichtbar, sie dringen einfach hindurch.

Wie viel Grad hat eine Mikrowelle?

In diesem Punkt unterscheidet sich eine Mikrowelle in ihrer Funktionsweise auch von anderen Erwärmungsmöglichkeiten. Die Speisen werden nicht durch Temperatureinwirkung erwärmt, sondern von innen heraus erhitzt.

Das bedeutet, dass in einer Mikrowelle keine Temperaturen in Grad Celsius herrschen – zumindest nicht ausgelöst von der enthaltenen Technik. Dennoch ist es im Inneren natürlich warm, denn der erwärmte Inhalt strahlt selbst Wärme ab. Die Temperatur ist vom Inhalt abhängig, aber auch von der eingestellten Wattzahl und der Dauer der Bestrahlung. 80 °C können dabei innerhalb der Speisen durchaus entstehen.

Die Mikrowellen sorgen zudem dafür, dass die Wärme nicht erst langsam ins Innere der Speisen eindringen muss, während die Außenseite höheren Temperaturen ausgesetzt ist. Stattdessen erreichen die Strahlen schnell auch den Kern des Materials. Dadurch kann ein gleichmäßiges Erwärmen erreicht werden.

Warum bleiben manche Stellen trotzdem kalt?

Dies ist etwas kontraintuitiv, denn häufig macht man nach 1,5 bis 2 Minuten die Mikrowelle auf und während einige Stellen sehr heiß sind, sind andere noch kalt. Dies hängt damit zusammen, dass Mikrowellenstrahlen die Energie nicht gleichmäßig im Garraum verteilen.

Dieses Problem kann dadurch reduziert werden, dass sich ein Drehteller im Inneren der Mikrowelle befindet und auch dadurch, dass es einen sogenannten Stirrer im Garraum gibt. Dies ist eine Metallscheibe, die die Strahlen ablenkt und durcheinanderwirbelt.

Das Ergebnis ist in beiden Fällen, dass die Speisen gleichmäßig erwärmt werden. Dennoch kann je nach Mikrowellenmodell nicht immer gewährleistet werden, dass alle Bereiche die gleiche Menge Wellen abbekommen.

Welche Frequenzen haben Mikrowellen?

Anstelle von Gradangaben besitzen Mikrowellen Wattangaben. Diese geben Aufschluss darüber, wie viel Leistung (Energieumsatz pro Zeitspanne) die Mikrowelle bietet. Relativ anschaulich entspricht 1 Watt der Leistung, die nötig ist, um ein Gramm Wasser (1 ml) innerhalb einer Minute von 15 °C auf 29,3 °C zu erhitzen. Eine 800 Watt Mikrowelle schafft dies also innerhalb von nur 0,075 Sekunden.

Typische Wattangaben bei Mikrowellen liegen heute zwischen maximal 700 bis 1000 Watt. Es ist allerdings nicht unbedingt nötig und ratsam, diese Stufen auch tatsächlich zu nutzen. Je nach Speise oder Flüssigkeit gibt es verschiedene optimale Wattstufen, die entweder auf der Verpackung eines Produkts oder aber in der Bedienungsanleitung der Mikrowelle abgedruckt sind.

Elektrische Unausgewogenheit der Wassermoleküle als Basis einer Mikrowelle

Ein Mikrowellenofen erhitzt also nicht das Essen selbst, sondern lediglich das Wasser, welches sich darin befindet. Andere Materialien bleiben von den Mikrowellen unbeeindruckt. Ein Teller erwärmt sich in der Mikrowelle also nur durch das Essen, welches sich darauf befindet, sowie durch Kondenswasser auf seiner Oberfläche.

Der Grund dafür, dass dies funktioniert, liegt in der Beschaffenheit der Wassermoleküle. Ihre Architektur aus einem Sauerstoffatom und zwei Wasserstoffatomen bedingt, dass eine unausgewogene Anziehungskraft besteht: Das Sauerstoffatom bindet Elektronen stärker an sich als die Wasserstoffatome. Deshalb ist die Seite, an der sich die Wasserstoffatome befinden, positiv geladen, die Sauerstoffseite negativ.

Wird ein Wassermolekül mit Mikrowellen bestrahlt, so wirken unterschiedlich starke Kräfte auf das Molekül und lassen es sich ausrichten. Da sich das elektrische Feld bei elektromagnetischen Strahlen ständig ändert, geraten die Teilchen in eine Rotation und reiben aneinander. Es entsteht Wärme.

Mikrowellenofen Bedienung: Was kann in einer Mikrowelle aufgewärmt werden?

Im Grunde bedeutet das, dass alles in einer Mikrowelle aufgewärmt werden kann, was Wassermoleküle enthält. Das umfasst quasi alle essbaren Lebensmittel, selbstverständlich Flüssigkeiten und auch viele weitere Materialien wie beispielsweise Körnerkissen. Eis jedoch lässt sich interessanterweise nicht in einer Mikrowelle erwärmen. Dies liegt daran, dass die Wassermoleküle in ihrer Kristallform nicht rotieren können und so keine Bewegungsenergie entsteht.

Manche Geräte besitzen aber eine Auftaufunktion. Die Auftaufunktion der Mikrowelle funktioniert so, dass zunächst bereits getautes Wasser erwärmt wird, welches dann umliegendes Eis auftaut. Dieser Prozess wird immer wiederholt. Dabei ist es sinnvoll, eine niedrigere Wattzahl zu verwenden, damit sich die aufgetauten Bereiche nicht schnell stark erhitzen.

Kann man Plastikschüsseln in die Mikrowellen stellen?

Es gibt ein paar Regeln, die im Zusammenhang mit Mikrowellenöfen beachtet werden müssen. Dazu gehört zum Beispiel, dass Schüsseln aus Plastik nur in die Mikrowelle dürfen, sofern sie mikrowellentauglich sind. Das bedeutet, dass sie sich nicht selbst erwärmen und beispielsweise schmelzen. Teilweise könnten auch giftige Substanzen oder Dämpfe entweichen, die vom Essen aufgenommen werden.

Ein einfacher Trick, wenn man sich nicht sicher ist, ob eine Schüssel mikrowellentauglich ist, besteht darin, eine Schüssel in die Mikrowelle zu stellen und diese 20 Sekunden zu aktivieren. Ist die Schüssel im Anschluss noch kalt, so kann sie bedenkenlos verwendet werden.

Kann man Metall in die Mikrowelle stellen?

Bei Metall ist es ähnlich wie bei Plastik. Lange wurde gesagt, Metall dürfe auf keinen Fall in der Mikrowelle verwendet werden. Dies ist allerdings nicht zwingend richtig. Richtig und wichtig ist in jedem Fall, dass Besteck, Alufolie und weitere Metallgegenstände nicht in die Mikrowelle gehören. Grund ist, dass diese die Mikrowellen nicht durchlassen, sondern reflektieren. Dadurch bauen sich elektrische Ladungen auf und verursachen Funken, die zu Bränden oder anderen Schäden in der Mikrowelle führen können.

Forscher des Fraunhofer Instituts für Verfahrenstechnik und Verpackung haben jedoch herausgefunden, dass einige Metallschalen bedenkenlos auch in der Mikrowelle verwendet werden können, sofern sie nicht zu voll und nicht abgedeckt sind.

Dennoch ist Vorsicht geboten und Gegenstände mit Metall sollten, wenn möglich, vermieden werden. Auch metallische Verzierungen an Geschirr können zu Problemen in der Mikrowelle führen.

Strahlenbelastung von Mikrowellen: Wie schädlich ist eine Mikrowelle?

Ernährungsmediziner, Techniker und Strahlenexperten streiten sich bis heute, wie sicher Mikrowellen wirklich sind. Ernährungsexperten will der Griff zu Fertiggerichten und der Vitaminverlust beim Garen nicht gefallen. Strahlenexperten sagen, dass die Strahlung schädliche Veränderungen in den Speisen auslösen kann.

Ist eine Mikrowelle krebserregend?

Der Schweizer Biologe Hans Hertel ist sogar der Ansicht, dass Mikrowellenöfen in der Lage sind, Krebs auszulösen und hat das Recht, diese Aussage zu vertreten, richterlich schützen lassen. Die Mikrowellenindustrie und zahlreiche andere Wissenschaftler schwören hingegen Stein und Bein, dass die Mikrowelle völlig ungefährlich ist.

Fakt ist sicherlich eins: Die Mikrowelle zerstört gesundheitlich wertvolle sekundäre Pflanzenstoffe im Gemüse. Das fanden spanische Forscher heraus. Sie testeten dies anhand von Brokkoli, der als besonders gesundes Gemüse gilt. Seine Inhaltsstoffe sollen vorbeugend gegen Krebs wirken – allerdings nur, wenn er nicht in der Mikrowelle zubereitet wird.

Die Untersuchungen ergaben, dass das Gemüse in der Mikrowelle einen großen Teil seiner gesundheitlichen Wirkstoffe verliert. Besonders stark zerstört werden die Antioxidantien, die vor Krebs schützen sollen. Fast 100 % der Flavonoide verflüchtigen sich im Schnellerhitzer. Auch Kaffeesäurederivate und die Sinapinsäure gingen verloren, zu 87 %, beziehungsweise zu 74 %.

Schutzstoffe wie z. B. Beta-Carotin oder Polyphenole, die die menschlichen Körperzellen vor den Angriffen freier Sauerstoffradikale schützen, wurden um ca. 85 % reduziert. Beim herkömmlichen Garen blieben diese wichtigen Schutzstoffe fast vollständig erhalten.

Entweichende Strahlung von Mikrowellen

In der Regel sind Mikrowellen sicher, was die enthaltene Strahlung angeht. Zum einen bleibt keine „Reststrahlung” in den Lebensmitteln zurück und zum anderen ist der Garraum ausreichend von der Außenwelt abgeschirmt. Als Schwachpunkt gilt hier vor allen Dingen die Tür. Bei Neugeräten werden die Strahlen sicher zurückgehalten, das ergaben Untersuchungen der Stiftung Warentest und des Bundesamtes für Strahlenschutz im Jahr 2004.

Nach einem jahrelangen Gebrauch können jedoch die Gummi- oder Kunststoffdichtungen porös werden. Aus diesen Gründen sollte man von Zeit zu Zeit prüfen, ob sich die Dichtungen der Mikrowelle noch glatt anfühlen und keine Risse aufweisen. Wenn nicht, sollte man das Gerät austauschen.

Viele Mikrowellen besitzen jedoch eigene Schutzmechanismen, wie den automatischen Stopp beim Öffnen der Tür. So sorgt meist bereits der Bruch einer der Schließhaken, die die Tür der Mikrowelle sichern, dafür, dass die Mikrowelle nicht mehr funktioniert. In einem solchen Fall müsste die gesamte Tür ausgetauscht werden. Dies mag nervig und kontraintuitiv sein, zeugt aber von einem guten Sicherheitskonzept.

Werden in der Mikrowelle Vitamine zerstört?

Zumindest bei Vitaminen scheinen sich die Unkenrufe nicht zu bewahrheiten. Durch die kürzere Erhitzungszeit bleiben in der Mikrowelle mehr Vitamine (beispielsweise B-Vitamine) erhalten als beim normalen Kochen. Bei anderen Nährstoffen schneidet das Gerät allerdings schlechter ab als der Kochtopf oder der Backofen.

Diese Nährstoffe gehen in der Mikrowelle verloren:

• Antioxidantien (z. B. Beta-Carotin, Polyphenole)
• Essenzielle Fettsäuren (z. B. Omega-3-Fettsäuren)
• Faserstoffe (unlösliche Ballaststoffe)
• Proteine

Verdauungsprobleme durch Mikrowellen

Im Jahr 2004 entdeckten indische Wissenschaftler, dass Mikrowellen die Proteine und Ballaststoffe in Gemüse schlechter verdaulich machen. Jordanische Forscher fanden im Jahr 2005 heraus, dass Milch in der Mikrowelle deutlich mehr an wertvollen essenziellen Fettsäuren verliert, als wenn man sie auf der Herdplatte erhitzt.

Diese Nachrichten sind natürlich Wasser auf den Mühlen von Mikrowellen-Kritikern und engagierten Köchen. Die einen warnen vor einer ganzen Liste gesundheitlicher Schädigungen. Die anderen vor Geschmacks- und Erlebnisverlusten durch eine zu schnelle Zubereitung des Koch- und Bratguts. Wie immer liegt auch hier die Wahrheit in der Mitte: Alle bisherigen Untersuchungen, die eine direkte Gesundheitsstörung nachweisen sollten, hielten einer kritischen Überprüfung nicht stand.

Zwei mögliche Gefahrenherde von Mikrowellen

Die hauptsächlichen Gefahrenherde liegen an zwei Positionen:

• Zum einen geht es um die Strahlung in der Nähe der Mikrowelle
• Zum anderen stehen die Veränderungen des Nährwertes der Speisen durch das Garen in der Mikrowelle zur Debatte

Die Nährwertveränderungen entsprechen in etwa denen der herkömmlichen Kochverfahren – zu dieser Ansicht ist sowohl das Bundesamt für Strahlenschutz als auch das Verbraucherministerium gekommen. Vorausgesetzt, dass die speziellen Zubereitungsvorschriften eingehalten werden. Ist das nicht der Fall, kann es durchaus – etwa beim Überhitzen – zu „gesundheitlich bedenklichen Veränderungen der Lebensmittel kommen”.

Selbst das Kölner Institut Katalyse und die Zeitschrift Ökotest räumen ein: „Unbestritten ist, dass es [durch Mikrowellennutzung] zu einer Vielzahl biochemischer Veränderungen in der Nahrung kommt. Unklar ist jedoch, wie diese Veränderungen im Vergleich zu Veränderungen, die durch konventionelle Methoden hervorgerufen werden, zu bewerten sind.”

Soll heißen: Sobald ein Lebensmittel bearbeitet und in irgendeiner Weise gegart wird, verändert sich dieses. Ohne Kochen, Braten, Schmoren, Dünsten wären viele Lebensmittel allerdings gar nicht genießbar.

Die häufigsten Fragen zu Mikrowellen

Im Folgenden haben wir ein paar der wichtigsten Fragen zusammengestellt, die im Zusammenhang mit Mikrowellen existieren. Wir werden sie im Anschluss beantworten.

Wann lohnt sich die Anschaffung einer Mikrowelle?

Ein solches Gerät kann für alle praktisch sein, die wenig Zeit haben und/oder nur kleine Portionen zubereiten möchten. Wenn Sie viel Tiefkühlkost und Fertiggerichte zubereiten, können Sie mit der Mikrowelle Energie sparen. Insofern kann die Mikrowelle beispielsweise für Alleinstehende und Senioren geeignet sein.

Wenn in großen Familien die einzelnen Mitglieder zu unterschiedlichen Zeiten essen oder nicht alle dasselbe Gericht mögen, erweist sich die Mikrowelle unter Umständen ebenfalls als vorteilhaft. Sie kann jedoch einen klassischen Herd nicht ersetzen. Stattdessen nützt sie vor allem beim Auftauen, Erwärmen und Garen kleinerer Mengen bis etwa 500 g.

Sollen größere Portionen gekocht werden, so gelingt dies mit dem Herd besser. Das spart Zeit und Energie, zudem besteht mehr Platz. Reis, Nudeln und Getreide sind im Kochtopf ebenfalls besser aufgehoben. Braten und Kuchen verlangen ebenfalls einen Herd. Diese werden zwar auch in der Mikrowelle gar, doch die für den Geschmack so wichtigen Röstaromen fehlen.

Können Mikrowellen die Speisen nachteilig verändern?

Die Veränderungen, die beim Garen in der Mikrowelle beobachtet werden, entsprechen im Prinzip denen, die beim normalen Kochen entstehen. Das betrifft Eiweiße, Fette und Kohlenhydrate ebenso wie Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente. Auch unerwünschte Begleitstoffe wie Nitrosamine werden nicht häufiger festgestellt.

Die Behauptung, die in der Mikrowelle gegarten Speisen könnten Krebs erzeugen, ist wohl nicht haltbar und widerspricht derzeit allen wissenschaftlichen Erkenntnissen. Einige Einschränkungen gibt es allerdings: Wenn Geflügelfleisch gegart wird, kann es sein, dass weniger Krankheitserreger (z. B. Salmonellen) abgetötet werden als beim herkömmlichen Kochen.

Das liegt daran, dass die Speisen ungleichmäßig erhitzt werden und sich so genannte „Hot Spots” bilden. In den weniger erwärmten Zonen – den „Cold Spots” – können dann die Krankheitserreger überleben und sich vermehren. Wenn trotzdem Geflügel in der Mikrowelle gegart werden soll, muss auf eine ausreichende Durchwärmung geachtet werden. Besondere Vorsicht sollte man walten lassen, wenn man Babykost in der Mikrowelle erwärmen möchte. Denn auch hier kann die ungleichmäßige Erwärmung zum Problem werden: Gerade hohe, runde Gefäße wie Babygläschen oder -flaschen können sich außen kühl anfühlen, aber im Inneren bereits kochend heiß sein.

Ähnliches gilt für glatte Glasgefäße, in denen Wasser in der Mikrowelle erhitzt wird. Die Temperatur kann den Siedepunkt deutlich überschreiten, ohne dass sich die charakteristischen Blasen bilden. Wird dann die Oberfläche z. B. durch Kaffeepulver durchbrochen, entsteht eine explosionsartige Blasenbildung und das Glas schäumt stark über. Dies kann zu Verbrennungen führen.

Babykost sollte nach dem Erhitzen immer gründlich geschüttelt und die Temperatur überprüft werden, bevor das Baby gefüttert wird. Saugdeckel sollen ebenfalls nicht in die Mikrowelle, da sie dort zu heiß und porös werden. Muttermilch gehört grundsätzlich nicht in die Mikrowelle – zum einen wegen der „Hot Spots”, zum anderen wird sie dort zu warm und verliert ihre wertvollen Inhaltsstoffe, die für Babys Immunabwehr wichtig sind.

Wie hoch ist die Strahlenbelastung durch Mikrowellen?

Mikrowellen strahlen mit einer Frequenz von 2,45 Gigahertz. Die modernen Geräte haben ein sicheres Metallgehäuse und ein Sicherheitsfenster mit Metallgitter. Die Zeitschrift Ökotest ist zu der Ansicht gelangt, dass die Gefahr durch die Strahlung von Mikrowellen im Allgemeinen überschätzt wird. Vorsicht sei allerdings geboten, wenn die Glasscheibe defekt ist oder die Türdichtungen beschädigt beziehungsweise porös sind. Ökotest empfiehlt einen Mindestabstand von einem halben Meter zur Mikrowelle – ebenso wie bei anderen Elektrogeräten.

Insbesondere Kinder sollten sich also nicht am Fenster der Mikrowelle „die Nase plattdrücken”. Auch Schwangere sollten sich nicht direkt vor dem Gerät aufhalten. Herzschrittmacher werden durch Mikrowellen nicht in ihrer Funktion gestört, dennoch sollten Betroffene die typischen Sicherheitsmaßnahmen im Zusammenhang mit funkenden Elektronikgeräten beachten.

Wie wird die Mikrowelle gereinigt?

Gerade bei häufiger Benutzung entstehen schnell Verunreinigungen in der Mikrowelle. Um dies auf ein Minimum zu reduzieren, sollte ein Mikrowellendeckel verwendet werden, mit dem die Speisen abgedeckt werden. Deckel von Schüsseln oder Teller eignen sich auf keinen Fall, denn der Druck im Inneren kann sich explosionsartig entladen. Daher haben Mikrowellendeckel auch immer kleine Löcher, durch die Dämpfe entweichen können.

Ist die Mikrowelle aber doch einmal dreckig, haben wir drei Tipps für eine erfolgreiche Reinigung.

Damit es gar nicht erst soweit kommt und die Mikrowelle nicht stark verschmutzt, lohnt es sich, sie mindestens einmal im Monat gründlich zu reinigen. Dies verlängert auch die Lebensdauer des Geräts.