{"id":718,"date":"2026-06-01T09:01:04","date_gmt":"2026-06-01T09:01:04","guid":{"rendered":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/?p=718"},"modified":"2026-06-01T09:01:04","modified_gmt":"2026-06-01T09:01:04","slug":"planetary-gearbox-efficiency-calculation-guide","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/de\/planetary-gearbox-efficiency-calculation-guide\/","title":{"rendered":"Wirkungsgrad von Planetengetrieben \u2013 Berechnung, Verlustmechanismen und ROI"},"content":{"rendered":"
\n

<\/p>\n

\"Berechnung<\/p>\n
\n
Technische Referenz \u00b7 Verlustmechanismus \u00b7 Lastkurve \u00b7 Koreanischer Strommarkt<\/div>\n

Wirkungsgrad des Planetengetriebes \u2014
\nBerechnung, Verlustmechanismen und ROI der koreanischen Energiewirtschaft<\/h1>\n

In jedem koreanischen Energieaudit einer Fabrik werden Getriebeantriebe nach Heizung, L\u00fcftung, Klimaanlage und Beleuchtung als drittgr\u00f6\u00dfte steuerbare elektrische Last aufgef\u00fchrt. Ein Planetengetriebe mit einem Wirkungsgrad von 971 TP3T und ein Schneckengetriebe mit einem Wirkungsgrad von 601 TP3T treiben dasselbe F\u00f6rderband an und verbrauchen sehr unterschiedliche Strommengen im Laufe eines Dreischichtproduktionsjahres<\/strong> \u2014 dennoch vergleichen die meisten koreanischen Beschaffungsentscheidungen den St\u00fcckpreis des Getriebes, ohne die Energiekostenunterschiede zu ber\u00fccksichtigen, die sich \u00fcber die Lebensdauer der Maschine summieren.<\/p>\n

EP-BPG Energiesparserie ansehen \u2192
\n<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/section>\n

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Drei Verlustmechanismen \u2013 Wohin die Kraft des Planetengetriebes geht<\/h2>\n

Der Wirkungsgrad von Planetengetrieben l\u00e4sst sich nicht durch eine einzige Kennzahl bestimmen \u2013 er ist das Ergebnis dreier unabh\u00e4ngiger Verlustmechanismen, die jeweils unterschiedlich auf Last, Drehzahl und Temperatur reagieren. Das Verst\u00e4ndnis jedes einzelnen Mechanismus erm\u00f6glicht es koreanischen Ingenieuren, den Wirkungsgrad unter realen Betriebsbedingungen vorherzusagen, anstatt sich auf den im Katalog angegebenen Nennlastwert zu verlassen, der den Wirkungsgrad bei den in realen Produktionszyklen vorherrschenden Teillasten m\u00f6glicherweise \u00fcbersch\u00e4tzt.<\/p>\n

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\u2460 Reibungsverluste im Zahneingriff<\/h3>\n

An jedem Zahneingriffspunkt entsteht durch die Kombination von Roll- und Gleitbewegung ein Leistungsverlust. Dieser berechnet sich proportional zum \u00fcbertragenen Drehmoment, dem Reibungskoeffizienten im Eingriff und der Gleitgeschwindigkeit. Die Planetenradanordnung verteilt die Last gleichzeitig auf N Planeteneingriffe. Dadurch wird die Last pro Eingriffspunkt und somit der Reibungsverlust pro Eingriff im Vergleich zu einem Parallelwellengetriebe mit gleichem Abtriebsdrehmoment reduziert \u2013 ein wesentlicher Grund daf\u00fcr, dass der Wirkungsgrad von Planetengetrieben den von Schnecken- oder Stirnradgetrieben mit gleichem \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnis \u00fcbertrifft.<\/p>\n

P_mesh \u2248 T_out \u00d7 \u03c9_out \u00d7 \u03bc \u00d7 (v_slide\/v_pitch)
\nTypischer Maschenverlust pro Stufe: 0,5\u20131,51 TP3T
\nZweistufiger Gesamtverlust des Netzes: 1,0\u20133,0%
\nDominant bei hoher Last, mittlerer Geschwindigkeit<\/div>\n<\/div>\n
\n

\u2461 W\u00e4lzlagerreibungsverlust<\/h3>\n

Die Lagerverluste entstehen an der Kontaktstelle zwischen W\u00e4lzk\u00f6rpern und Laufbahnen. Sie setzen sich aus zwei Komponenten zusammen: einem lastabh\u00e4ngigen Anteil (proportional zur \u00fcbertragenen Radial-\/Axialkraft) und einem drehzahlabh\u00e4ngigen Anteil der viskosen Reibung (proportional zur Drehzahl\u00b2 bei hohen Drehzahlen). Bei typischen Servodrehzahlen (50\u2013300 U\/min) \u00fcberwiegt der lastabh\u00e4ngige Anteil. Die Verluste der Planetentr\u00e4gerlager tragen am st\u00e4rksten zu den gesamten Lagerverlusten eines Planetengetriebes bei, da die Planetenlager sowohl das Eigengewicht des Planeten als auch die Reaktionskraft des Zahnradeingriffs tragen.<\/p>\n

P_bearing = f\u2080 \u00d7 M_0 \u00d7 \u03c9 + f\u2081 \u00d7 F_bearing \u00d7 d_m \u00d7 \u03c9
\nf\u2080, f\u2081 = Lagerkonstanten
\nTypischer Lagerverlust: 0,3\u20130,81 TP3T pro Stufe
\nSteigt mit der Drehzahl\u00b2 bei hohen Eingangsdrehzahlen<\/div>\n<\/div>\n
\n

\u2462 Fettverwirbelung und Dichtungsreibungsverlust<\/h3>\n

Bei gekapselten, fettgeschmierten Getrieben treten im Leerlauf zwei Arten von Verlusten auf (drehzahlabh\u00e4ngig, lastunabh\u00e4ngig). Durch die Verdr\u00e4ngung des Schmierfetts durch rotierende Bauteile entsteht eine viskose Reibung, die proportional zur Drehzahl und zur Schmierfettviskosit\u00e4t ist. Die Reibung der Wellendichtlippe tr\u00e4gt zus\u00e4tzlich zu einem kleinen, konstanten Reibungsmoment bei, das unabh\u00e4ngig von Last und Drehzahl ist. Diese \u201eDrehverluste\u201c sind bei normalen Temperaturen gering, werden aber beim Kaltstart aufgrund der hohen Schmierfettviskosit\u00e4t signifikant \u2013 dies erkl\u00e4rt, warum der gemessene Wirkungsgrad beim Kaltstart niedriger ist als im station\u00e4ren Betrieb.<\/p>\n

P_churn \u221d \u03c9\u00b2 \u00d7 \u03b7_grease_viscosity(T)
\nP_seal = T_seal_drag \u00d7 \u03c9 (konstantes Drehmoment)
\nTypischer Spinverlust: 0,1\u20130,3%
\nDominant bei geringer Last und kalten Temperaturen<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n
\n

GESAMTEFFIZIENZ \u2014 KOMBINATION ALLER DREI MECHANISMEN<\/p>\n

\u03b7_stage = 1 \u2212 (P_mesh + P_bearing + P_churn) \/ P_input<\/p>\n

F\u00fcr ein zweistufiges Getriebe:
\n\u03b7_total = \u03b7_stage1 \u00d7 \u03b7_stage2 \u00d7 \u03b7_seals<\/p>\n

Typischer einstufiger EP-AB bei Nennlast, 25 \u00b0C:
\nP_mesh \u2248 1,0%, P_bearing \u2248 0,6%, P_churn \u2248 0,2%
\n\u03b7_stage \u2248 1 \u2212 0,018 = 98.2%<\/span><\/p>\n

Zweistufiges EP-AB bei Nennlast:
\n\u03b7_gesamt \u2248 0,982 \u00d7 0,982 \u00d7 0,997 = 96.1%<\/span><\/p>\n

Ver\u00f6ffentlichter Katalogwert: \u201e\u226595%\u201c \u2192 konsistent \u2713
\nBei einer Last von 30% (Teillastzustand):
\nP_mesh sinkt proportional, P_churn bleibt konstant
\n\u03b7_total \u2248 92\u201394%<\/span> (Spin-Verluste dominieren nun)<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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Wirkungsgrad vs. Lastverh\u00e4ltnis \u2013 Warum Teillast den Wirkungsgrad von Planetengetrieben senkt<\/h2>\n

Der im Katalog von Korea Ever-Power EP angegebene Wirkungsgrad \u2013 typischerweise \u226595% f\u00fcr zweistufige und \u226597% f\u00fcr einstufige Getriebe \u2013 wird bei einem Nenndrehmoment von 100% gemessen. In der koreanischen Produktion laufen Getriebe selten dauerhaft unter dieser Last. Ein Servoantrieb einer Verpackungsmaschine, der im Durchschnitt ein Nenndrehmoment von 40% \u00fcber den gesamten Betriebszyklus erreicht, arbeitet auf der Wirkungsgradkurve deutlich unterhalb des im Katalog angegebenen Maximalwerts. Das Verst\u00e4ndnis dieses Teillastabfalls des Wirkungsgrads ist entscheidend f\u00fcr eine genaue Berechnung der Energiekosten.<\/p>\n

Der Mechanismus ist einfach: Bei Teillast sinkt der Reibungsverlust im Zahneingriff proportional zum Drehmoment (weniger Kraft, weniger Reibung), w\u00e4hrend die Schmierfettverwirbelung und der Dichtungswiderstand konstant bleiben. Diese Rotationsverluste, die im Verh\u00e4ltnis zur Nennleistung vernachl\u00e4ssigbar sind, machen einen signifikanten Anteil der reduzierten \u00fcbertragenen Leistung aus. Daraus resultiert eine charakteristische Wirkungsgrad-Last-Kennlinie mit einem Abfall bei geringer Last.<\/p>\n

\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Lastanteil (% des Nenndrehmoments)<\/th>\nEP-AB einstufig \u03b7<\/th>\nEP-AB zweistufig \u03b7<\/th>\nSchneckenreduzierer \u03b7 (i=20)<\/th>\n\u03b7-L\u00fccke: planetarisch vs. wurmartig<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
100% (Nennwert)<\/td>\n97.5%<\/td>\n95.3%<\/td>\n68%<\/td>\n+27,3 Punkte<\/td>\n<\/tr>\n
75%<\/td>\n97.1%<\/td>\n94.3%<\/td>\n63%<\/td>\n+31,3 Punkte<\/td>\n<\/tr>\n
50%<\/td>\n96.2%<\/td>\n92.6%<\/td>\n56%<\/td>\n+36,6 Prozentpunkte<\/td>\n<\/tr>\n
25%<\/td>\n94.1%<\/td>\n88.5%<\/td>\n44%<\/td>\n+44,5 Prozentpunkte<\/td>\n<\/tr>\n
10%<\/td>\n88.3%<\/td>\n77.9%<\/td>\n28%<\/td>\n+49,9 Prozentpunkte<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Werte bei 25 \u00b0C im station\u00e4ren Zustand, n_input = 1.500 U\/min. Schneckengetriebe i = 20 bei Standard\u00f6ltemperatur. \u201epp\u201c = Prozentpunkte. Die tats\u00e4chlichen Werte variieren je nach Baugr\u00f6\u00dfe und Schmierstoff \u2013 siehe Datenblatt von Korea Ever-Power f\u00fcr das jeweilige Modell.<\/p>\n

Wichtige Erkenntnis f\u00fcr koreanische Energieberechnungen: <\/strong>
\nDer Effizienzunterschied zwischen Planeten- und Schneckengetrieben verbreitert sich bei Teillast<\/em>Ein koreanisches F\u00f6rderband, das 701 TPM \u00fcber einen Zyklus mit einer Last von 501 TPM l\u00e4uft, erreicht mit dem Schneckengetriebe einen Wirkungsgrad von nur 561 TPM, verglichen mit 961 TPM beim Planetengetriebe \u2013 ein Unterschied von 40 Prozentpunkten, der sogar gr\u00f6\u00dfer ist als der Unterschied von 27 Punkten bei Volllast. Ingenieure, die die Energieeinsparungen nur anhand der Wirkungsgrade bei Nennlast berechnen, untersch\u00e4tzen die tats\u00e4chlichen j\u00e4hrlichen Einsparungen durch den Umstieg auf Planetengetriebe bei koreanischen F\u00f6rderband- und Mischerantrieben im Teillastbetrieb deutlich.<\/span><\/div>\n<\/section>\n

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Mehrstufige Effizienzsteigerung \u2013 Warum jede zus\u00e4tzliche Stufe mehr kostet als die vorherige<\/h2>\n

Ein zweistufiges Planetengetriebe weist nicht die doppelten Verluste eines einstufigen Getriebes mit demselben \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnis auf \u2013 die Verluste addieren sich vielmehr multiplikativ. Dieser kumulative Effekt f\u00fchrt dazu, dass das Hinzuf\u00fcgen von Stufen zur Erzielung eines hohen \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnisses einen zunehmenden Effizienzverlust zur Folge hat: Jede zus\u00e4tzliche Stufe reduziert die Effizienz um einen gr\u00f6\u00dferen absoluten Leistungsbetrag, da die Eingangsleistung der zweiten Stufe bereits durch die Verluste der ersten Stufe reduziert ist.<\/p>\n

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MEHRSTUFENIGE EFFIZIENZVERMEHRUNG<\/p>\n

Zweistufig:
\n\u03b7_total = \u03b7\u2081 \u00d7 \u03b7\u2082
\n= 0,982 \u00d7 0,982 = 96.4%<\/span><\/p>\n

Dreistufig (Antrieb mit sehr hohem \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnis):
\n\u03b7_total = \u03b7\u2081 \u00d7 \u03b7\u2082 \u00d7 \u03b7\u2083
\n= 0,982 \u00d7 0,982 \u00d7 0,982 = 94.7%<\/span><\/p>\n

Verlustvergleich bei P_input = 5.000 W:
\nVerlust in einer Stufe = 5.000 \u00d7 0,018 = 90 W<\/span>
\n2-stufiger Verlust = 5.000 \u00d7 0,036 = 180 W<\/span> (nicht 90+90)
\n3-stufiger Verlust = 5.000 \u00d7 0,053 = 265 W<\/span> (nicht 90+90+90)<\/p>\n

Der kumulative Effekt:
\nEingangsleistung Stufe 2 = 4.910 W (nicht 5.000 W)
\nVerlust in Stufe 2 = 4.910 \u00d7 0,018 = 88,4 W
\nGesamt 2-stufig = 90,0 + 88,4 = 178,4 W \u2713<\/p><\/div>\n<\/div>\n

Dieser kumulative Effekt erkl\u00e4rt, warum bei der Auswahl eines Planetengetriebes die geringste Stufenanzahl bevorzugt werden sollte, die das erforderliche \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnis erf\u00fcllt. Ein einstufiges EP-AB-Getriebe mit i=10 erzielt einen h\u00f6heren Wirkungsgrad als ein zweistufiges mit i=10 (was i=3,16\u00d73,16 sein k\u00f6nnte) \u2013 obwohl die Zahnradreibung pro Stufe identisch ist. Koreanische Ingenieure, die zweistufige Konfigurationen f\u00fcr \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnisse w\u00e4hlen, die mit einer einstufigen Konfiguration erreichbar w\u00e4ren, nur um eine Gewinnspanne zu erzielen, zahlen einen unn\u00f6tigen Wirkungsgradverlust, der sich kontinuierlich in den Energiekosten niederschl\u00e4gt.<\/p>\n

Richtlinien zur Anzahl der Auftritte in der Korea Ever-Power EP-Serie: <\/strong>
\nEinstufige EP-AB-Systeme decken den Bereich i = 3\u201310 ab. Zweistufige Systeme decken den Bereich i = 10\u2013100 ab. Bei i \u2264 10 in einer effizienzkritischen Anwendung (Hochzyklusf\u00f6rderer, kontinuierlicher Mischer) sollte ein einstufiges System gew\u00e4hlt werden, selbst wenn ein zweistufiges System mit h\u00f6herer Sicherheitsmarge verf\u00fcgbar ist \u2013 der Effizienzunterschied summiert sich bei einem typischen koreanischen 15-kW-Antrieb auf 150.000\u2013400.000 Won pro Jahr.<\/span><\/div>\n<\/div>\n
\"Korea<\/p>\n
\n
Mindeststufen f\u00fcr den Verh\u00e4ltnisbereich<\/div>\n
\n
i = 3\u201310:<\/strong> Einstufig \u2190 am effizientesten<\/div>\n
i = 10\u2013100:<\/strong> Zweistufig (Standard)<\/div>\n
i > 100:<\/strong> Dreistufig oder speziell<\/div>\n
Regel:<\/strong> Verwenden Sie f\u00fcr Ihr \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnis so wenige Stufen wie m\u00f6glich \u2013 f\u00fcgen Sie niemals Stufen nur f\u00fcr die Drehmomentreserve hinzu.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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Temperatureinfluss auf den Wirkungsgrad von Planetengetrieben \u2013 Kaltstart und station\u00e4rer Zustand<\/h2>\n

Alle drei Mechanismen des Effizienzverlusts weisen eine signifikante Temperaturabh\u00e4ngigkeit auf. Die Schmierfettviskosit\u00e4t \u2013 die den Verdr\u00e4ngungsverlust und die Dicke des Grenzschmierfilms und damit die Reibung im Zahneingriff beeinflusst \u2013 ist stark temperaturempfindlich: Bei \u221210 \u00b0C (der unteren Betriebsgrenze f\u00fcr Standard-EP-AB) kann die Schmierfettviskosit\u00e4t 10- bis 20-mal h\u00f6her sein als bei einer station\u00e4ren Temperatur von 60 \u00b0C. Dies f\u00fchrt zu einem charakteristischen Effizienzabfall beim Kaltstart, den koreanische Ingenieure in unbeheizten Winterfabriken bei ihren Energieberechnungen ber\u00fccksichtigen m\u00fcssen.<\/p>\n

\"Planare<\/p>\n

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Kaltstart (\u221210\u00b0C \u2192 0\u00b0C)<\/strong><\/p>\n

Die Schmierfettviskosit\u00e4t ist maximal. Die Verluste durch das Verwirbeln dominieren alle anderen Mechanismen. Der gemessene Wirkungsgrad beim Kaltstart kann 5\u201310 Prozentpunkte unter dem station\u00e4ren Wert liegen \u2013 ein zweistufiges EP-AB kann in den ersten 5 Minuten einen Wirkungsgrad von 85\u2013901 TP3T erreichen. F\u00fcr den Betrieb im koreanischen Winter ist dies zwar f\u00fcr die Energiemessung relevant, nicht aber f\u00fcr die Maschinensicherheit (das Getriebe erzeugt mehr W\u00e4rme und erw\u00e4rmt sich dadurch schneller).<\/p>\n<\/div>\n

Normaler Betriebsbereich (20\u00b0C \u2192 70\u00b0C)<\/strong><\/p>\n

Die Schmierfettviskosit\u00e4t sinkt mit steigender Temperatur, wodurch die Verdr\u00e4ngungsverluste reduziert werden. Der Wirkungsgrad des Zahneingriffs bleibt in diesem Bereich relativ konstant. Insgesamt verbessert sich der Wirkungsgrad leicht von kalter Umgebungstemperatur bis zur normalen Betriebstemperatur. Der Katalogwert gilt in diesem Bereich.<\/p>\n<\/div>\n

\u00dcber dem Nennwert (70 \u00b0C \u2192 90 \u00b0C)<\/strong><\/p>\n

Steigt die Temperatur \u00fcber 70 \u00b0C, beginnt sich das Schmierfett zu entmischen (siehe Artikel 13 \u201e\u00dcberhitzung\u201c). Das entmischte \u00d6l verringert die Schmierfilmst\u00e4rke im Zahneingriff, was die Reibung erh\u00f6ht und den Wirkungsgrad mindert. Ein \u00fcberhitztes Getriebe verliert dadurch an Effizienz \u2013 ein doppelter Nachteil: h\u00f6here Energiekosten und beschleunigter Verschlei\u00df.<\/p>\n<\/div>\n

KF\/KH-Hypoidreihe (0\u00b0C Minimum)<\/strong><\/p>\n

Der EP-KF\/KH<\/a> Hypoidgetriebe weisen aufgrund ihrer Gleitkontaktgeometrie einen geringeren Wirkungsgrad als Standard-Planetengetriebe (typischerweise 92\u2013951 TP3T) auf. Dieser Wirkungsgradverlust wird jedoch aufgrund der Ger\u00e4uschreduzierung (6\u20138 dB niedriger als bei Standard-Planetengetrieben) in Kauf genommen. Verwenden Sie KF\/KH nicht unter 0 \u00b0C \u2013 kaltes Hypoidgetriebe\u00f6l verursacht extreme Rotationsverluste, die 251 TP3T der Eingangsleistung \u00fcbersteigen k\u00f6nnen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

\n

EFFIZIENZ vs. TEMPERATUR \u2013 KURZ\u00dcBERSICHT<\/p>\n

EP-AB einstufig, Nennlast, n=1500 U\/min:
\nT_housing = \u221210\u00b0C (Kaltstart): \u03b7 \u2248 88\u201391% \u2190 dominante Durchmischung
\nT_housing = +20\u00b0C (Umgebungstemperatur): \u03b7 \u2248 96\u201397% \u2190 Ann\u00e4herung an den Nennwert
\nGeh\u00e4usetemperatur = +60 \u00b0C (station\u00e4rer Zustand): \u03b7 \u2248 97,5% \u2190 Nennwert aus dem Katalog
\nGeh\u00e4usetemperatur = +90 \u00b0C (Grenzwert): \u03b7 \u2248 95\u201396% \u2190 Filmdurchbruch beginnt<\/p>\n

F\u00fcr die Berechnung des Jahresenergieverbrauchs: Verwenden Sie \u03b7 = 96,5% (zweistufiges EP-AB)
\ngewichteter Durchschnitt unter Ber\u00fccksichtigung von zweimal t\u00e4glich ca. 20 Minuten Kaltstartzeit
\nim koreanischen 3-Schicht-Betrieb mit Arbeitsbeginn am Wintermorgen bei 10\u00b0C.<\/p><\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

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Berechnung des Wirkungsgrads von Planetengetrieben \u2013 Schritt-f\u00fcr-Schritt-Anleitung<\/h2>\n

Das folgende vierstufige Verfahren berechnet den tats\u00e4chlichen j\u00e4hrlichen Energieverbrauch eines Planetengetriebes unter einem realistischen koreanischen Produktionsbetriebszyklus \u2013 unter Ber\u00fccksichtigung von Lastschwankungen, Teillastwirkungsgrad und Kaltanlaufverlusten. Diese Berechnung liefert pr\u00e4zise ROI-Werte f\u00fcr die Entscheidung, ein Schneckengetriebe auf ein Planetengetriebe umzur\u00fcsten.<\/p>\n

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SCHRITT-F\u00dcR-SCHRITT-EFFIZIENZBERECHNUNG<\/p>\n

Gegeben: Nennleistung des Motors P_Motor = 7,5 kW
\nTypischer Lastanteil = 55% (koreanisches F\u00f6rderband)
\nBetriebsstunden\/Jahr = 6.300 Std. (3-Schicht-Betrieb)
\nKaltstarts: 2\/Tag \u00d7 20 min = 40 min\/Tag = 210 Std.\/Jahr<\/p>\n

Schritt 1 \u2013 Durchschnittliche Eingangsleistung bei typischer Last:
\nP_input_avg = P_motor \u00d7 load_fraction = 7,5 \u00d7 0,55 = 4,125 kW<\/p>\n

Schritt 2 \u2013 Wirkungsgrad bei Betriebslastanteil nachschlagen:
\nEP-AB zweistufig bei einer Last von 55%: \u03b7 \u2248 93,5% (aus Tabelle Modul 2, interpoliert 50%\u201375%)
\nSchneckengetriebe bei einer Last von 55%: \u03b7 \u2248 60,0% (interpoliert)<\/p>\n

Schritt 3 \u2013 J\u00e4hrlicher Energieverbrauch:
\nE_planetary = P_input_avg \/ \u03b7 \u00d7 Stunden = 4,125\/0,935 \u00d7 6300 = 27.796 kWh\/Jahr<\/span>
\nE_worm = P_input_avg \/ \u03b7 \u00d7 Stunden = 4,125\/0,600 \u00d7 6.300 = 43.313 kWh\/Jahr<\/span><\/p>\n

Schritt 4 \u2013 J\u00e4hrliche Energieeinsparung (planetar vs. Wurm):
\n\u0394E = 43.313 \u2212 27.796 = 15.517 kWh\/Jahr<\/span>
\nZum koreanischen Industriestrompreis von \u20a9150\/kWh:
\nJ\u00e4hrliche Ersparnis = 15.517 \u00d7 150 = 2.327.550 Won\/Jahr pro Fahrt<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

Anwendung bei der Kaltstartanpassung: <\/strong>
\nDie obige Berechnung basiert auf dem Wirkungsgrad im station\u00e4ren Zustand. Im koreanischen Winterbetrieb verringern die 210 Kaltstartstunden pro Jahr (bei einem Wirkungsgrad von ca. 901 TP3T f\u00fcr das Planetengetriebe und ca. 501 TP3T f\u00fcr das Schneckengetriebe) den Vorteil zwar geringf\u00fcgig, heben ihn aber nicht auf. Eine Neuberechnung unter Ber\u00fccksichtigung der Kaltstartstunden ver\u00e4ndert den j\u00e4hrlichen Energieverbrauch des Planetengetriebes um ca. +180 kWh (+27.000 Won) \u2013 ein vernachl\u00e4ssigbarer Betrag im Vergleich zur j\u00e4hrlichen Einsparung von 2,3 Mio. Won. Der Kaltstartwirkungsgrad ist relevanter f\u00fcr ein System mit nur einem Antrieb, bei dem die Kaltstartphase einen gr\u00f6\u00dferen Anteil der gesamten Betriebsstunden ausmacht.<\/span><\/div>\n<\/section>\n

<\/p>\n

\n

Vollst\u00e4ndige ROI-Berechnung \u2013 Amortisationszeit von Worm Reducer zu EP-BPG (Planetary Payable Period)<\/h2>\n

Korea Ever-Power Energiesparserie EP-BPG<\/a> Es ist speziell f\u00fcr den Austausch von Schneckengetrieben konzipiert: Es verwendet einen IEC-genormten Montageflansch, der denselben Motor ohne Adapter aufnimmt, und die Geh\u00e4useabmessungen entsprechen den IEC-Standardma\u00dfen, die h\u00e4ufig einen direkten Austausch an koreanischen F\u00f6rderband- und R\u00fchrwerksantrieben erm\u00f6glichen. Die untenstehende ROI-Berechnung verwendet die Zahlen von Modul 5 zuz\u00fcglich der Differenz der koreanischen Beschaffungskosten.<\/p>\n

\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Kosten-\/Einsparungselement<\/th>\nWurmreduzierer<\/th>\nEP-BPG Planetary<\/th>\nUnterschied<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
St\u00fcckpreis (7,5 kW, i=20)<\/td>\n280.000 Won<\/td>\n520.000 Won<\/td>\n+240.000 Won<\/td>\n<\/tr>\n
Einbau (einfacher Austausch)<\/td>\n\u2014<\/td>\n80.000 Won<\/td>\n+80.000 Won<\/td>\n<\/tr>\n
Gesamtinvestition im Voraus<\/td>\n280.000 Won<\/td>\n600.000 Won<\/td>\n+320.000 Won<\/td>\n<\/tr>\n
J\u00e4hrliche Stromeinsparung<\/td>\n\u2014<\/td>\n\u2014<\/td>\n+2.327.550 Won\/Jahr<\/td>\n<\/tr>\n
Einsparung durch j\u00e4hrlichen \u00d6lwechsel (Wurm ben\u00f6tigt j\u00e4hrlich \u00d6lwechsel)<\/td>\n45.000 Won\/Jahr<\/td>\n\u20a90 (versiegelt)<\/td>\n+45.000 Won\/Jahr<\/td>\n<\/tr>\n
J\u00e4hrliche Nettoeinsparung insgesamt<\/td>\n\u2014<\/td>\n\u2014<\/td>\n2.372.550 Won\/Jahr<\/td>\n<\/tr>\n
Einfache Amortisationszeit<\/td>\n<\/td>\n320.000 Won \u00f7 2.372.550 Won = 49 Tage<\/span><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Basierend auf einem 7,5-kW-Motor, i=20, 3-Schicht-Betrieb in Korea (6.300 Std.\/Jahr), durchschnittlicher Last 55% und einem koreanischen Industriestrompreis von 150 Won\/kWh. Die Preise sind Richtpreise \u2013 fordern Sie aktuelle Angebote f\u00fcr Ihr spezifisches Modell und Ihre gew\u00fcnschte Menge an.<\/p>\n

49 Tage R\u00fcckzahlungsfrist \u2013 was das f\u00fcr koreanische Fabrikleiter bedeutet: <\/strong>
\nEine Investition, die sich innerhalb von 49 Tagen amortisiert, erzielt eine j\u00e4hrliche Rendite von ca. 7401 TP3T. F\u00fcr koreanische Fabriken mit 50 Schneckengetrieben an F\u00f6rderband- und Mischerantrieben im Leistungsbereich von 5\u201315 kW belaufen sich die Gesamtinvestitionen f\u00fcr ein Planetengetriebe-Umr\u00fcstungsprogramm auf ca. 16.000.000 Won \u2013 was j\u00e4hrliche Stromeinsparungen von 118.600.000 Won erm\u00f6glicht. Dies ist keine geringf\u00fcgige Verbesserung, sondern eine grundlegende Transformation des Energiekostenprofils der Anlage. Dank der einfachen Montage des EP-BPG kann die Umr\u00fcstung im Rahmen planm\u00e4\u00dfiger Wartungsstillst\u00e4nde ohne bauliche Ver\u00e4nderungen durchgef\u00fchrt werden.<\/span><\/div>\n<\/section>\n

<\/p>\n

\n

Wirtschaftliche Leitung vs. Pr\u00e4zisionsleitung \u2013 Effizienz muss nicht zugunsten der Kosten geopfert werden.<\/h2>\n

Koreanische Ingenieure, die auf Korea Ever-Power sto\u00dfen Wirtschaftliche Linie<\/a> Manchmal wird angenommen, dass ein niedrigerer Preis eine geringere Effizienz bedeutet \u2013 ein Zielkonflikt, der insbesondere bei energiesensiblen Anwendungen relevant w\u00e4re. Diese Annahme ist falsch und sollte direkt hinterfragt werden.<\/p>\n

Der niedrigere Preis der Economic Line resultiert aus zwei Konstruktionsmerkmalen: einem h\u00f6heren Zahnflankenspiel (6\u20138 Bogenminuten gegen\u00fcber \u22641\u20135 Bogenminuten bei der Pr\u00e4zisionsserie) und einem vereinfachten Geh\u00e4usedesign, das die Fertigungskosten senkt. Beides beeintr\u00e4chtigt nicht den Wirkungsgrad des Zahneingriffs. Die Economic Line verwendet dieselbe Schr\u00e4gverzahnungsarchitektur \u2013 gleiches Zahnradmaterial, gleiche Zahngeometrie, gleicher Wirkungsgrad \u2013 wie die Pr\u00e4zisionsserie EP-AB. Ihr Nennwirkungsgrad ist bei gleicher Last und Drehzahl im Wesentlichen identisch mit dem der EP-AB.<\/p>\n

Die Economic Line ist die richtige Wahl f\u00fcr Anwendungen mit gro\u00dfem Spiel (Drehzahlregelung, Antriebe mit gleichlaufender Richtung, R\u00fchrwerke) und ohne Anforderungen an eine pr\u00e4zise Servopositionierung. Der Einsatz der EP-AB Pr\u00e4zisionsserie bietet in diesen Anwendungen keine Vorteile hinsichtlich Effizienz, Tragf\u00e4higkeit oder Lebensdauer \u2013 er verursacht lediglich Mehrkosten. F\u00fcr koreanische R\u00fchrwerks- und Drehzahlregelungsantriebe ist die Economic Line oder EP-BPG die optimale Wahl, nicht EP-AB P0.<\/p>\n

\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Korea Ever-Power-Serie<\/th>\nNennleistung<\/th>\nGegenreaktion<\/th>\nRelative Kosten<\/th>\nAm besten geeignet f\u00fcr<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
EP-BPG<\/a> Energiesparend<\/td>\n\u226597%<\/td>\nP1 std<\/td>\n1,3\u00d7<\/td>\nSchneckenersatz, F\u00f6rderband, Mischer, R\u00fchrwerk<\/td>\n<\/tr>\n
EP-AB<\/a> Pr\u00e4zision<\/td>\n\u226595\u201397%<\/td>\nP0\u2013P2<\/td>\n1,0\u00d7 (Basis)<\/td>\nServopositionierung, CNC, Roboter, Verpackung<\/td>\n<\/tr>\n
Wirtschaftliche Linie<\/a><\/td>\n\u226595%<\/td>\n6\u20138\u2032<\/td>\n0,65\u00d7<\/td>\nDrehzahlregelung, Antriebe mit gleichbleibender Drehrichtung, Kostenorientierung<\/td>\n<\/tr>\n
EP-AFH<\/a> Ultrapr\u00e4zision<\/td>\n\u226595\u201397%<\/td>\n\u22641\u2032 std<\/td>\n1,8\u00d7<\/td>\nWafer-Handler, Drehtisch, CNC-Ultrapr\u00e4zision<\/td>\n<\/tr>\n
EP-AH New Line<\/a><\/td>\n\u226595%<\/td>\n1\u20132\u2032<\/td>\n2,2\u00d7<\/td>\nSchwerlastf\u00f6rderband, Kran, Solartracker, Au\u00dfenbereich<\/td>\n<\/tr>\n
Wurmreduzierer (Vergleich)<\/td>\n40\u201370%<\/td>\n15\u201330\u2032<\/td>\n0,4\u00d7<\/td>\nSelbsthemmend, sehr langsam, niedrige Taktfrequenz \u2013 nicht f\u00fcr Energieanwendungen<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n<\/section>\n

<\/p>\n

\n

Energieaudit auf Werksebene \u2013 Anwendung von Effizienzberechnungen auf mehrere Laufwerke<\/h2>\n

Koreanische Fabriken, die ISO-50001-Energiemanagement-Audits durchf\u00fchren \u2013 eine zunehmende Pflicht f\u00fcr Tier-1-Zulieferer von Samsung und Hyundai \u2013 m\u00fcssen Energiesparma\u00dfnahmen dokumentieren und begr\u00fcnden. Die Berechnung des Wirkungsgrads von Planetengetrieben liefert eine direkt nachvollziehbare Energieeinsparung, die in das j\u00e4hrliche Energiesparziel des Werks einflie\u00dfen kann. Das folgende Beispiel bezieht sich auf ein koreanisches Lebensmittelverarbeitungsunternehmen mit unterschiedlichen Antriebsarten.<\/p>\n

\"Koreanische<\/p>\n

\n
Koreanische Lebensmittelverarbeitungsfabrik \u2013 Antriebsumr\u00fcstungsprogramm<\/div>\n
\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Laufwerkstyp<\/th>\nMenge<\/th>\nMotor kW<\/th>\nDurchschnittliche Last %<\/th>\nAltes \u03b7 (Wurm)<\/th>\nNeues \u03b7 (planetarisch)<\/th>\nJ\u00e4hrliche Einsparung\/Einheit<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Hauptf\u00f6rderband<\/td>\n8<\/td>\n7.5<\/td>\n55%<\/td>\n60%<\/td>\n93.5%<\/td>\n2.328 Won<\/td>\n<\/tr>\n
Mischer \/ R\u00fchrwerk<\/td>\n12<\/td>\n11<\/td>\n70%<\/td>\n65%<\/td>\n94.3%<\/td>\n2.891 KW<\/td>\n<\/tr>\n
F\u00f6rderschneckenf\u00f6rderer<\/td>\n4<\/td>\n5.5<\/td>\n80%<\/td>\n68%<\/td>\n95.0%<\/td>\n1.654 Won<\/td>\n<\/tr>\n
J\u00e4hrliche Gesamteinsparung \u2013 24 Laufwerke<\/td>\n78.000 Won\/Jahr
\n(78 Mio. Won\/Jahr)<\/td>\n<\/tr>\n
Gesamtinvestition f\u00fcr die Umwandlung<\/td>\n\u2248\u20a914.400K<\/td>\n<\/tr>\n
Einfache Amortisation<\/td>\n67 Tage<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n<\/div>\n

Beispielwerte. Die tats\u00e4chlichen Ergebnisse h\u00e4ngen von der jeweiligen Motorleistung, den Betriebsprofilen, den Strompreisen und den lokalen Installationskosten ab. Korea Ever-Power stellt eine Vorlage f\u00fcr ein Energieaudit auf Werksebene in koreanischer Sprache f\u00fcr die Dokumentation nach ISO 50001 zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n<\/section>\n

<\/p>\n

\n

H\u00e4ufig gestellte Fragen \u2013 Wirkungsgrad von Planetengetrieben<\/h2>\n
\n
\n

Q<\/span>
\nDer EP-Katalog gibt einen Wirkungsgrad von \u226595% f\u00fcr ein zweistufiges Getriebe an, aber wenn ich die Motorleistung und das Produkt aus Drehmoment und Drehzahl der Abtriebswelle messe, erhalte ich nur 91%. Woran liegt diese Diskrepanz?<\/h3>\n

Die h\u00e4ufigste Ursache ist die Messung im Teillastbetrieb, bei der der Wirkungsgrad unter dem Katalogwert f\u00fcr Nennbedingungen liegt. Wenn Ihr System mit einem Nenndrehmoment von 30\u2013401 TP3T l\u00e4uft, zeigt die Tabelle in Modul 2 einen Wirkungsgrad von 88\u2013921 TP3T f\u00fcr einen zweistufigen EP-AB an \u2013 was mit Ihrer Messung \u00fcbereinstimmt. Eine weitere h\u00e4ufige Ursache ist der Leistungsfaktor des Motors: Wenn Sie die Motoreingangsleistung mit einem einfachen Wattmeter messen, das den Leistungsfaktor nicht ber\u00fccksichtigt, kann die Eingangsleistung um 5\u2013151 TP3T \u00fcbersch\u00e4tzt werden, was den berechneten Wirkungsgrad untersch\u00e4tzt. Verwenden Sie eine Wirkleistungsmessung (Watt) am Motoreingang, nicht eine Voltampere-Messung. Dritte Ursache: Kaltstartmessung \u2013 wenn die Messung in den ersten 5\u201310 Betriebsminuten in einer k\u00fchlen Fabrik durchgef\u00fchrt wurde, f\u00fchrt der durch die Kaltschmierung verursachte Schmierverlust zu einem vor\u00fcbergehend geringeren Wirkungsgrad, wie in Modul 4 beschrieben.<\/p>\n<\/div>\n

\n

Q<\/span>
\nUnser koreanischer Energiemanager m\u00f6chte den Getriebeaustausch in den Energieaktionsplan des Unternehmens gem\u00e4\u00df ISO 50001 aufnehmen. Welche Dokumentation stellt Korea Ever-Power zur Verf\u00fcgung?<\/h3>\n

Korea Ever-Power erstellt Ihnen einen koreanischsprachigen Energieeinsparungsbericht f\u00fcr den Austausch Ihres Schneckengetriebes durch ein EP-BPG- oder EP-AB-Planetengetriebe. Der Bericht dokumentiert: (1) das alte Getriebemodell, den Nennwirkungsgrad und den j\u00e4hrlichen Energieverbrauch gem\u00e4\u00df Ihrem Betriebsprofil; (2) das neue EP-BPG-Modell, den Nennwirkungsgrad und den j\u00e4hrlichen Energieverbrauch unter denselben Betriebsbedingungen; (3) die j\u00e4hrliche Einsparung in kWh und Won zu den aktuellen koreanischen Strompreisen; (4) die CO\u2082-Reduktion in Tonnen pro Jahr (basierend auf dem Emissionsfaktor des koreanischen Umweltministeriums); (5) die einfache Amortisationszeit. Dieser Bericht erf\u00fcllt die Dokumentationsanforderungen der ISO 50001-Energieaktionspl\u00e4ne und die Anforderungen der koreanischen Regierung f\u00fcr Energief\u00f6rderprogramme (Koreanische Energieagentur zur Verbesserung der industriellen Energieeffizienz). Fordern Sie den Bericht bei der Angebotserstellung an \u2013 ohne zus\u00e4tzliche Kosten.<\/p>\n<\/div>\n

\n

Q<\/span>
\nF\u00fchrt eine h\u00f6here Gang\u00fcbersetzung zu einer Verbesserung der Effizienz oder verringert die erh\u00f6hte Anzahl an Fahrstufen diese?<\/h3>\n

Es h\u00e4ngt davon ab, ob das h\u00f6here \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnis eine zus\u00e4tzliche Stufe erfordert. Innerhalb einer einzelnen Stufe hat das \u00dcbersetzungsverh\u00e4ltnis nahezu keinen Einfluss auf den Wirkungsgrad (der Wirkungsgrad des Zahnradeingriffs ist im Bereich i = 3\u201310 f\u00fcr eine gegebene Rahmengr\u00f6\u00dfe und Last nahezu konstant). Der \u00dcbergang von einer einstufigen (i \u2264 10) zu einer zweistufigen (i > 10) Schaltung reduziert den Wirkungsgrad aufgrund der zus\u00e4tzlichen Stufenverluste um etwa 2\u20133 Prozentpunkte \u2013 dies ist der kumulative Effekt aus Modul 3. Der \u00dcbergang zu einer dreistufigen Schaltung reduziert ihn um weitere 1,5\u20132,5 Punkte. Daher gilt: Wenn Sie i = 8 ben\u00f6tigen, w\u00e4hlen Sie eine einstufige Schaltung mit i = 8; wenn Sie i = 12 ben\u00f6tigen, ist eine zweistufige Schaltung unumg\u00e4nglich; w\u00e4hlen Sie jedoch nicht eine zweistufige Schaltung mit i = 12, wenn eine einstufige Schaltung mit i = 8 die erforderliche Ausgangsdrehzahl erf\u00fcllen w\u00fcrde, da dies den Wirkungsgrad von 2\u20133% ohne Nutzen verschwendet.<\/p>\n<\/div>\n

\n

Q<\/span>
\nWir ersetzen die Schneckengetriebe an den Lagerf\u00f6rderb\u00e4ndern koreanischer Landmaschinen durch Planetengetriebe, um Energie zu sparen. Wie wirkt sich die saisonale Nutzung auf die Amortisationsberechnung aus?<\/h3>\n

Saisonale koreanische Landwirtschaftsbetriebe \u2013 Getreidetrocknung, Reism\u00fchlen, Kimchi-Verarbeitung \u2013 betreiben ihre Anlagen typischerweise 1.000 bis 2.500 Stunden pro Jahr intensiv, im Gegensatz zu den 6.300 Stunden, die in der Berechnung f\u00fcr den Dreischichtbetrieb in der Industrie zugrunde gelegt werden. Die j\u00e4hrliche Energieeinsparung steigt proportional mit den Betriebsstunden: Bei 2.000 Stunden pro Jahr erwirtschaftet das Beispiel von Modul 5 pro Antrieb etwa 738.000 Won anstatt 2.328.000 Won. Die Amortisationszeit verl\u00e4ngert sich proportional \u2013 von 49 Tagen auf etwa 5 Monate bei gleicher Investition. Dies ist nach wie vor wirtschaftlich attraktiv, insbesondere f\u00fcr Anlagen mit mehreren Antrieben. Anwendungen der landwirtschaftlichen Stromverteilung<\/a> Bei Systemen, die Kegelradgetriebe zur Verteilung eines einzelnen Planetengetriebes auf mehrere Abtriebswellen verwenden, sollten die Energieeinsparungen beim Planetenantrieb berechnet werden \u2013 die nachgelagerte Kegelradverteilungsstufe hat ihren eigenen Wirkungsgradverlust (typischerweise 94\u201397%), der den Gesamtwirkungsgrad des Systems verringert, aber den Vergleich zwischen Planeten- und Schneckengetriebe am Eingang nicht ver\u00e4ndert.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/section>\n

<\/p>\n

\n

Berechnen Sie Ihre Energieeinsparungen mit Korea Ever-Power<\/h2>\n

Korea Ever-Power erstellt f\u00fcr jede Umr\u00fcstung Ihrer Anlage in Korea von einer Schnecken- auf eine Planetenheizung einen koreanischsprachigen Energiesparbericht \u2013 inklusive j\u00e4hrlicher Einsparungen in kWh und Won, CO\u2082-Reduzierung und ISO 50001-Dokumentation. Lieferung am selben Werktag.<\/p>\n

EP-BPG Energiesparserie \u2192
\n<\/a>
\nEP-Wirtschaftslinie \u2192
\n<\/a><\/div>\n<\/section>\n

Herausgeber: Cxm<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Engineering Reference \u00b7 Loss Mechanism \u00b7 Load Curve \u00b7 Korean Electricity ROI Planetary Gearbox Efficiency \u2014 Calculation, Loss Mechanisms, and Korean Energy ROI Every Korean factory energy audit lists gearbox drive systems as the third-largest controllable electrical load after HVAC and lighting. A planetary gearbox at 97% efficiency and a worm reducer at 60% efficiency […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_et_pb_use_builder":"","_et_pb_old_content":"","_et_gb_content_width":"","footnotes":""},"categories":[965],"tags":[],"class_list":["post-718","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-application-and-technical-guid"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/718","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=718"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/718\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":720,"href":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/718\/revisions\/720"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=718"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=718"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/planetary-gearboxes.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=718"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}