Berlin - Trotz Antihaftbeschichtung und Öl können Lebensmittel in der Bratpfanne festkleben. Die Ursache davon haben Wissenschaftler nun ermittelt: Beim starken Erhitzen entstehen winzige Strömungen im Öl, die zu großen ölfreien Flecken in der Pfannenmitte führen. Den Grund dafür beschreiben Alexander Fedorchenko und Jan Hruby von der Tschechischen Akademie der Wissenschaften in Prag im Fachjournal Physics of Fluids.

Das Phänomen sei nicht auf Bratpfannen und Öl beschränkt, schreiben die Forscher: „Jeder kann beobachten, wie ein anfangs kontinuierlicher Wasserfilm auf einer Fensterscheibe plötzlich aufreißt und Inseln mit trockenen Stellen zurückbleiben.“

Oberflächenspannung nimmt ab

Für ihr Experiment nutzten Fedorchenko und Hruby eine Pfanne mit einer mehrschichtigen, keramisch verstärkten, kratzfesten Antihaftbeschichtung. Hinein gossen sie so viel Sonnenblumenöl, dass es 1,5 Millimeter hoch in der Pfanne stand. Dann stellten sie die Herdplatte auf die höchste Stufe. Nach kurzer Zeit riss der Ölfilm auf und in der Mitte bildete sich rasch ein ölfreier Bereich – im Experiment einigermaßen rund, mit etwa sieben Zentimetern Durchmesser.

Die Seitwärtsbewegung des Öls erklären Fedorchenko und Hruby damit, dass die Pfanne in der Mitte am stärksten erhitzt wird. Je höher die Temperatur, desto geringer ist beim Sonnenblumenöl die Oberflächenspannung. Es entsteht also ein Spannungsgefälle, und das Öl bewegt sich zu den Zonen mit höherer Oberflächenspannung – also Richtung Pfannenrand. Unterschreitet der Ölfilm eine kritische Dicke, reißt er auf.

Das Loch im Ölfilm bildet sich demnach mit einer Geschwindigkeit, die vergleichbar ist mit der Verteilung eines Flüssigkeitstropfens, der auf eine harte Oberfläche auftrifft. Daraus leiteten die Forscher eine Gleichung für die Entstehung der ölfreien Mitte ab. Experimentelle Daten unterstützen diese theoretische Berechnung: Während sich der Gleichung zufolge das Loch im Ölfilm mit einer Geschwindigkeit von 5,3 Zentimetern pro Sekunde bildet, waren es in der realen Pfanne 5,5 Zentimeter pro Sekunde. Das Aufreißen endet dann, wenn der Ölfilm wieder in einen stabilen Zustand übergeht.

In einer Mitteilung des Fachjournals gibt Fedorchenko Tipps für Köche: „Um unerwünschte trockene Stellen zu vermeiden, sollten folgende Maßnahmen ergriffen werden: ein dickerer Ölfilm, mäßiges Erhitzen, vollständiges Benetzen der Pfannenoberfläche mit Öl, Verwenden einer Pfanne mit dickem Boden oder regelmäßiges Rühren der Speisen beim Kochen.“