Warum ist der Pfannenboden nach oben gewölbt?

aureocor
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Des Öfteren erhalten wir die Frage von Kunden, ob denn der Boden dieser oder jener Pfanne gewölbt sei bzw. völlig plan aufliege. Gemeint ist damit zumeist das Phänomen, dass in der Pfanne das Öl von der Mitte an den Rand fließt oder der kalte Topf/die kalte Pfanne nicht rundum plan aufliegt und ein klein wenig auf dem Glaskeramikfeld wackelt.
Manch einer meint hierin einen Mangel zu erkennen. Dem ist jedoch nicht so.

Wer dieses Phänomen genauer betrachtet, wird feststellen, dass sich der vermeintliche Mangel, zumindest auf herkömmlichen Herdarten, nur im kalten Zustand deutlich zeigt. Ist das Kochgeschirr hingegen richtig heiß, liegt es fast vollkommen plan auf dem Kochfeld/der Herdplatte auf.

 

Wärmeausdehnung


Hintergrund dafür ist die Wärmeausdehnung der verwendeten Metalle. Insbesondere Aluminium hat einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten, dehnt sich also bei Erwärmung vergleichsweise stark aus. Da durch den Rand des Kochgeschirrs eine Ausdehnung des Bodens zu den Seiten nur sehr begrenzt möglich ist, wölbt er sich in der Vertikalen aus. Die Wärmeeinbringung erfolgt von unten, und so bewegt sich auch der Boden in diese Richtung. Hinweis: Auf Induktionsherden kann eine entgegengesetzte Bewegungsrichtung des Bodens vorliegen (siehe weiter unten).
Ein Beispiel zur Veranschaulichung der Rolle der Wärmeausdehnung sind alte Eisenbahngleise, die, von sommerlicher Hitze aufgeheizt, sich bei fehlender Ausdehnungsmöglichkeit in Längsrichtung schon einmal zu den Seiten hin schlangenartig auswölbten. Auch die Dehnungsfugen an Brücken dienen dem temperaturbedingten Längenzuwachs.
Eine Pfanne oder ein Topf wird natürlich sehr viel heißer als Bahngleise oder eine Brücke. Dem Phänomen der Wärmeausdehnung muss daher hier für eine einwandfreie Funktion mindestens genauso große Beachtung geschenkt werden. Dies geschieht in Form der Hohlwölbung.


 

Hohlwölbung


Die Hohlwölbung, manchmal auch Bodeneinzug genannt, ist, wie eingangs gesagt, kein Mangel, sondern vielmehr Absicht. Abhängig vom Bodendurchmesser des Kochgeschirrs, der Randhöhe, den verwendeten Materialien und der vorgesehenen Kochfeldgröße haben Kochgeschirre im kalten Zustand eine bestimmte Wölbung nach oben (also vom Kochfeld weg) bzw. eine Aushöhlung am Unterboden. Das Maß dieser Wölbung wird zum Beispiel in der DIN-Norm 44904 geregelt.


Wie sicherlich jedem einleuchtet, wäre es für Kochgeschirrhersteller überhaupt kein Problem, ein Kochgeschirr herzustellen, welches einen zu 100% vollkommen planen Boden aufweist. Dass sie es dennoch nicht tun, zeigt die technische Notwendigkeit der Hohlwölbung auf.


Wäre der Boden des Topfes / der Pfanne im kalten Zustand vollkommen plan, würde er sich beim Erhitzen mittig nach unten hin auswölben und auf dem Kochfeld „tanzen“. Dadurch stünde das Kochgeschirr nicht mehr sicher auf und der Energieverbrauch stiege durch die geringe Aufstandsfläche und die rundum offenen Luftpolster deutlich an.
Daher wird also bei jedem normgerechten Kochgeschirr im Laufe des Fertigungsprozesses der Boden durch Abdrehen, Pressen oder Schmieden vorgewölbt.


Bitte beachten Sie, dass die Hohlwölbung nicht notwendigerweise mittig zum Boden ausgelegt sein muss, sondern je nach Kochgeschirr auch tendenziell längs ausgeführt sein kann, was im kalten Zustand zu einem gewissen Spiel zwischen Kochgeschirr und Kochfeld führt; der Boden liegt dann im kalten Zustand nur links und rechts dieser Längsachse an den Rändern auf dem Kochfeld auf (Eindruck von leichtem Wackeln des kalten Kochgeschirrs).
 

Besonderheit Induktion


Induktionskochfelder erzeugen die Wärme durch magnetsiche Wirbelströme direkt im Boden des Kochgeschirrs. Die Wärme dringt also nicht, wie bei herkömmlichen Herdarten, von außen in den Boden ein, sondern entsteht direkt im Boden. Dadurch kommt es zu einer initialen Ausdehungsbewebung, die die Hohlwölbung verstärken kann.  
Bei induktionsgeeigneten Pfannen und Töpfen kann die Hohlwölbung also bei Erwärmen auf dem Induktionskochfeld größer werden!

Dies stellt keinen Mangel dar; da induktionsgeeignete Pfannen im Regelfall auch für herkömmliche Herdarten geeignet sind, müssen sie notwendigerweise eine Höhlwölbung aufweisen.

Sollten Sie also auf einem Induktionsherd kochen und sich an Fett stören, welches an den Rand läuft, so empfehlen wir Ihnen, lieber ein Kochgeschirr mit stärkerem Boden zu wählen (ab etwa 4,5mm) und bei Aluminiumkochgeschirr einem vollflächigen Boden den Vorzug zu geben.

Induktionskochfelder erzeugen die Wärme durch magnetsiche Wirbelströme direkt im Boden des Kochgeschirrs. Die Wärme dringt also nicht, wie bei herkömmlichen Herdarten, von außen in den Boden ein, sondern entsteht direkt im Boden. Dadurch kommt es zu einer initialen Ausdehungsbewebung, die die Hohlwölbung verstärken kann.  Bei induktionsgeeigneten Pfanne kann die Hohlwölbung also bei Erwärmen größer werden!
 
Dies stellt keinen Mangel dar; da induktionsgeeignete Pfannen im Regelfall auch für herkömmliche Herdarten geeignet sind, müssen sie notwendigerweise eine Höhlwölbung aufweisen.
 
Sollten Sie also auf einem Induktionsherd kochen und sich an Fett stören, welches an den Rand läuft, so empfehlen wir Ihnen, lieber ein Kochgeschirr mit stärkerem Boden zu wählen (ab etwa 4,5mm) und bei Aluminiumkochgeschirr einem vollflächigen Boden den Vorzug zu geben.

 

Fazit


Jedes für die Verwendung auf einem Elektroherd (Glaskeramik/Ceran/Halogen, Elektro-Masse, Induktion) vorgesehene Kochgeschirr (Topf, Pfanne, Bräter) verfügt über eine gewisse Hohlwölbung, egal ob Aluguss, Alu geschmiedet, Edelstahl, Edelstahl mit Kapselboden/Sandwichboden, Mehrschichtmaterial oder Gusseisen.


Auch die Bodenstärke sagt nicht zwingend etwas über die Bodenwölbung aus: Ob z.B. das Aluminium 3mm oder 8mm stark ist, das physikalische Prinzip bleibt das gleiche. Allerdings kann die Hohlwölbung bei starken Böden durch entsprechende Ausgestaltung besser kaschiert werden. 


Falls Sie also eine Hohlwölbung des kalten Pfannen-/Topfbodens an Ihrem neuen Kochgeschirr feststellen oder sollte der Topf / die Pfanne im kalten Zustand leicht auf dem Kochfeld wackeln, so sein Sie beruhigt. Es ist alles normal und die Wölbung wird beim Erhitzen auf herkömmlichen Herdarten, je nach Brattemperatur, zurückgehen bzw. fast vollständig verschwinden.


Zudem sind Kochfelder auf die normgerechte Hohlwölbung von Kochgeschirrböden ausgelegt, und es sind keine nennenswerten Energieverluste zu befürchten.
So sind die weit verbreiteten Glaskeramik-/Ceran-/Halogen-Kochfelder Wärmestrahler. Die Wärmeübertragung vom rot glühenden Strahlungsheizkörper unter der Glaskeramik zum Kochgeschirrboden erfolgt also nicht per Wärmeleitung sondern per Wärmestrahlung (wie bei einer Rotlichtlampe). Die Glaskeramik selbst leitet kaum Wärme, weshalb ja auch die benachbarten Bereiche des Kochfeldes recht kühl bleiben.

Auch auf Induktionsherden vergrößert eine normgerechte Hohlwölbung nicht den Energiebedarf; die Wärme wird durch Wirbelströme direkt im Boden erzeugt.


Bitte haben Sie daher Verständnis dafür, dass die Hohlwölbung keinen Reklamationsgrund darstellt.

 


Übrigens: Um die Fettverteilung in der Pfanne zu verbessern, verfügen manche Pfannen über einen Wabenboden / ein Waffelmuster oder eine Kugelprägung. Diese kleinen Vertiefungen im Boden helfen dabei, Öl/Fett zurückzuhalten, auch wenn der Boden nicht völlig plan aufliegt. So erzielen Sie mit weniger Fett den gleichen Braterfolg.



Dieser Service-Tipp wurde Ihnen zur Verfügung gestellt von PfannenProfis!

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