Energieverbruik bij het koken beperken: het effect van de deksel

Geldsnor!

We zitten in het midden van een energiecrisis, en nog een aantal andere crisissen er bij. Dat kan niemand ontgaan zijn. Op het internet doen allerlei tips & tricks de ronde om energie te besparen. Bij het douchen, bij het verwarmen en natuurlijk bij het koken. Veel van deze adviezen zijn als je ze leest, klakkeloos overgenomen van andere bronnen, zonder enige toevoeging, controle of kritiek. Daar hou ik niet zo van.

In naam der wetenschap, Nederland en mezelf, heb ik een experiment uitgevoerd. Eén van de tips die zo her en der gegeven wordt is het koken met de deksel op de pan. Heeft dat zin, waarom dan en hoeveel zin heeft het dan?

De opzet van het experiment is heel simpel. Ik heb 2 pannen gepakt en deze op mijn Bora-kookplaat een de kook gebracht. Ik heb geen kookplaatafzuiging toegepast. De ene pan is klein, de ander is middelgroot. In de kleine pan heb ik 100 gram water aan de kook gebracht mét deksel en zónder deksel.

In de grotere pan heb ik 1000g water aan de kook gebracht, wederom met en zonder deksel. Het aan de kook brengen heb ik gedaan op stand 9, in alle gevallen op dezelfde pit. Het water had bij benadering dezelfde aanvangstemperatuur. De pannen zijn tussentijds afgekoeld, om snellere kooktijden te voorkomen en dus de metingen te verpesten.

Nadat het water aan de kook is geraakt heb ik de kookplaat op standje 4 gezet. Daarmee blijft het water nét aan de kook. Ik heb de pannen 2 minuten op deze stand laten staan. De omgevingstemperatuur was bij benadering 16C en de luchtvochtigheid 62%. Voor de volledigheid: de actuele luchtdruk is 988hpa. Dit is relevant omdat water bij een lagere luchtdruk eerder kookt (en dus niet bij 100C). Toegegeven: dit effect is volledig verwaarloosbaar bij dit verschil.

Met de deksel op de pan koken bespaart energie

Om met de conclusie in huis te vallen: het is inderdaad gunstig om te koken met de deksel op de pan.
Voor de kooksnelheid maakt het niets uit: met 100g water in de kleine pan kostte het mij 37 seconden om het water aan de kook te krijgen. Met 1000g water in de grotere pan kostte het net iets meer dan 3 minuten. Dit is niet lineair, omdat de pan niet even groot is. Een pan met grotere diameter kan meer vermogen van de kookplaat opnemen. De gebruikte energie is wel lineair; het opgenomen vermogen is per definitie 10x zo groot als bij 100 gram.

Je hebt in alle gevallen 4.19kJ per kg nodig om het water 1 graad op te warmen. Voor 100 gram water is er dus 0,419kJ nodig per graad verwarming. Als het water met 15C uit de kraan kwam is er dus 85x 0,419kJ = 35,6kJ energie nodig. 3600kJ is 1 kWh, ofwel 1000wh. Er is dus 10wh nodig om 100 gram water aan de kook te brengen. En 100wh (of 0,1kWh) voor de 1000 gram.

Echter, de crux zit ‘m in het energieverbruik tijdens het koken!
Met de deksel op de pan heb je namelijk minder energie nodig om het water aan de kook te houden. Want wat gebeurt er als water kookt? Dan ontstaat waterdamp. Vóórdat het kookt ook, maar dat is verwaarloosbaar. Het verdampende water onttrekt warmte aan het water. Dankzij dit fenomeen kan water (bij normale luchtdruk) nooit warmer worden dan 100C. Meer warmte toevoegen laat water wel harder koken (er verdampt meer water), maar doet de temperatuur niet stijgen.

Hoe groot is dit verschil? Groot!
Zonder deksel verdampt maar liefst 13 gram water uit de pan van 100 gram, in slechts 2 minuten. Dat is dus 13%. Bij de grotere pan van 1 liter is het totaal verlies vergelijkbaar; ook ongeveer 13 gram (maar dan dus nog slechts 1.3%).
Dit is te verklaren door het feit dat de kleinere pan een relatief grote verdampingsoppervlakte heeft. Hij is weliswaar kleiner, maar toch komt een relatief groter deel van de pan in aanraking met de lucht. Immers, de hoeveelheid water scheelt een factor 10, terwijl de oppervlakte slechts 38% groter is.

Met de deksel op de pannen is het verschil iets anders. De oppervlakte van de pan doet er minder toe; het water blijft immers binnen de pan. Hierdoor wordt de verdamping onderbroken en geen warmte onttrokken aan het water. Althans, fors minder. Respectievelijk 3 gram en 4 gram. 3 procent en 0,04%!

Het kookproces is verder lineair: er blijft per tijdseenheid net zoveel water verdampen, mits de toegevoegde energie gelijk blijft.. Nu kunnen we uitrekenen wat het scheelt!

Koken met de deksel op de pan: wat scheelt het nu?

Om dit te benaderen gaan we uit van het koken met de grote pan. 1 liter water of 10 liter water maakt niet uit voor de hoeveelheid energie om het water aan de kook te houden: dit wordt met name bepaald door de verdampingssnelheid. Zo lang de oppervlakte gelijk blijft, zal de hoeveelheid waterdamp ook quasi gelijk blijven.

Het verschil is ongeveer 9 gram water per 2 minuten (immers, 13 – 4). Dat is 4,5 gram per minuut of 270 gram per uur. We zijn nu niet langer geïnteresseerd in de warmtecapaciteit van het water; alleen in die van de verdampingswarmte.

Bij het verdampen wordt er 2260kJ/kg warmte onttrokken aan de kokende massa. Om het water aan de kook te houden, moet díe warmte toegevoegd worden. Dat is voor een uur dus 0,27*2260 = 610kJ.

Eerder stelde ik 3600kJ al gelijk aan 1kWh. 610kJ is dus 167wh.
Het scheelt dus, bij een pan met een omtrek van 20cm, 167wh om het water een uur aan de kook te houden met deksel. Zonder deksel kost het dus 167wh méér. In het zelfde uur scheelt het je ook 270 gram aan waterdamp in je woning.

Let wel: dit gaat uit van 100 procent efficiëntie. Het werkelijke verschil zal groter zijn, want er is geen sprake van 100% efficiëntie, maar dat laat ik even buiten beschouwing.

Als je elke dag 1 uur kookt (of met 2 pannen een half uur, etc), scheelt het op jaarbasis 61kWh. Ons huishouden verbruikt bij benadering 690kWh per jaar om te koken. 61kWh is dus bijna 9%!

Snor

De Geldsnor, kortweg "De Snor", is een blogger die zich ergens in het midden van zijn 30-ers bevindt. Getrouwd, meerdere kinderen, werkzaam in een boven-modale functie ontdekte hij in oktober van 2019 Het Begrip: Mr. Money Mustache. Nadat hij ALLES gelezen heeft wat MMM gepost heeft, kwam het idee om zelf te bloggen: wat is er in Nederland bereikbaar, in hoeverre wijkt onze positie af van de Amerikaanse mogelijkheden? En wat schetste zijn verbazing: ondanks het feit dat MMM een begrip is, een legende, 1 van de Grote Grondleggers van FIRE, was de website "Geldsnor.nl" nog beschikbaar. Deze naam is een geuzentitel, een eerbetoon zo u blieft.

4 gedachten over “Energieverbruik bij het koken beperken: het effect van de deksel”

  1. Bedankt voor deze toelichting Snor! Hiermee heb je de werking van de snelkookpan ook meteen verklaard. Door de toegenomen druk wordt het kookpunt van het water verhoogd. Door de hogere kooktemperatuur is je gerecht sneller klaar. Omdat het sneller klaar is hoef je er minder lang energie aan toe te voegen en voila, je hebt ook energie bespaard. Misschien wil je dat verschil met de gewone pan nog eens uitrekenen Snor. 😉

    Zelf gebruiken wij meerlaagspannen van het merk Spring. Deze pannen zijn zo goed dat als het vuur uit gaat de pannen nog steeds door koken. Dit komt omdat de dikkere pannen warmte beter vasthouden en ook langer vasthouden dan (goedkopere) dunne pannen. Het is even experimenteren, maar als je er wat gevoel bij krijgt hoeft de groente maar 2 minuten op het vuur te staan. Als je het vuur uitzet, doet de pan de rest. Uiteindelijk bespaar je hier ook energie mee.

  2. van huis uit mee gegeven 😉 . mijn ouders moesten zeer zuinig zijn, mijn moeder kon ivm haar gezondheid niet werken. maar zuinig zijn ….. dat kon ze …. 1 van de dingen die ik ook nog steeds toepas is aardappels , rijst 1 minuut laten koken in mijn gietijzeren pan en dan wegzetten in een oud dekbed ( geen fancy hooi madame of zo maar het werkt hetzelfde) en wij kregen de dekbedjes als het klaar was om ons heen te doen heerlijk was dat. ikzelf doe het ook , stoofvlees , rijst , aardappels noem maar op )behalve pasta dat eet ik versgemaakt) kan alles slow cooking xxx

  3. Mooie uitleg! Voor sommige mensen is het wellicht verwarrend dat je zowel met als zonder deksel dezelfde warmte hebt toegevoegd. Want uiteindelijk gaat het niet om hoeveel water er zinloos verdampt is, maar hoeveel energie je zinloos hebt gebruikt. En met deksel zou je de pit dus lager kunnen zetten om het water toch aan de kook te houden. Maar als je nog verder gaat, dan kan je vaak zelfs de warmtebron uitzetten zodra pastawater kookt, want pasta gaart ook prima in iets kouder water.

    1. Precies – het verdampte water gebruik ik alleen maar om te berekenen hoeveel energie het verdampen heeft onttrokken aan de pan. Als je de verdampings-cyclus doorbreekt, verbruik je minder energie.
      In die zin is het ook zéér gunstig om nét niet te koken. Want vanaf het kookpunt neemt de verdamping exponentieel toe. Terwijl de chemische reacties in het product doorgaan. Eieren kun je koken op 80C (eiwit stolt bij 67, eigeel bij 80). Veruit de meeste eiwitreacties (dus niet alleen in eieren, om verwarring te voorkomen) vinden plaats tussen de 60 en 80C.
      Bij pasta is het wel belangrijk dat het even kookt om de plakkerigheid te voorkomen. Maar daarna kan deze prima uit. Aardappels en dergelijke hoeven in principe helemaal niet te koken.

Reacties zijn gesloten.