{"id":32046,"date":"2024-03-22T09:07:01","date_gmt":"2024-03-22T08:07:01","guid":{"rendered":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/?p=32046"},"modified":"2024-03-22T09:07:03","modified_gmt":"2024-03-22T08:07:03","slug":"gas-luft-verbund-fuer-wasserstoff-cleaneco-sense","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/branchen\/heizung\/gas-luft-verbund-fuer-wasserstoff-cleaneco-sense_32046\/","title":{"rendered":"Gas-Luft-Verbund f\u00fcr Wasser\u00adstoff: Flexi\u00adbles System f\u00fcr saubere W\u00e4rme"},"content":{"rendered":"\n

Damit die Welt\u00adge\u00admein\u00adschaft den Klima\u00adwandel stoppen oder zumin\u00addest verlang\u00adsamen kann, muss der W\u00e4rme\u00adsektor seinen CO2<\/sub>-Aussto\u00df massiv redu\u00adzieren. Einen wich\u00adtigen Beitrag k\u00f6nnen dabei effi\u00adzi\u00adente Heiz\u00adthermen aber auch klima\u00adfreund\u00adliche Brenn\u00adstoffe wie Wasser\u00adstoff leisten. Die Bestim\u00admungen vari\u00adieren von Land zu Land, doch es scheint sich in Europa abzu\u00adzeichnen, dass k\u00fcnftig nur noch Ger\u00e4te instal\u00adliert werden d\u00fcrfen, die prin\u00adzi\u00adpiell auch mit hundert Prozent Wasser\u00adstoff betrieben werden k\u00f6nnen. <\/p>\n\n\n\n

In Gro\u00df\u00adbri\u00adtan\u00adnien soll es bereits 2025 so weit sein, dort ist auch eine Vorgabe, dass bei der Umstel\u00adlung keine hohen Zusatz\u00adkosten entstehen d\u00fcrfen. Neue Brenn\u00adwert\u00adge\u00adr\u00e4te lassen sich heute bereits mit 20 bis 30 Prozent Wasser\u00adstoff\u00adan\u00adrei\u00adche\u00adrung betreiben, doch f\u00fcr 100 Prozent Wasser\u00adstoff fehlte bislang ein massen\u00adtaug\u00adli\u00adcher Gas-Luft-Verbund f\u00fcr die Verbren\u00adnung.<\/p>\n\n\n\n

Opti\u00admales Verh\u00e4ltnis von Luft zu Brenn\u00adstoff<\/h2>\n\n\n\n

Gene\u00adrell gilt f\u00fcr die Verbren\u00adnung von Wasser\u00adstoff dasselbe wie f\u00fcr andere Gasarten auch: Nur bei einem opti\u00admalen Verh\u00e4ltnis von Luft und Brenn\u00adstoff arbeitet die Brenn\u00adwert\u00adtherme effi\u00adzient. Das ist immer dann der Fall, wenn das Verh\u00e4ltnis bei \u03bb= 1,3 liegt. Um das zuver\u00adl\u00e4ssig zu errei\u00adchen, ist es wichtig, dass die Kompo\u00adnenten des Gas-Luft-Verbunds perfekt aufein\u00adander abge\u00adstimmt sind. Zwei Prin\u00adzi\u00adpien haben sich daf\u00fcr durch\u00adge\u00adsetzt: der mecha\u00adnisch-pneu\u00adma\u00adti\u00adsche Verbund und der elek\u00adtro\u00adni\u00adsche Verbund.<\/p>\n\n\n\n

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ebm-papst in der Heiz\u00adtechnik<\/h4>\n\n\n
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<\/a><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Effi\u00adzi\u00adente Kompo\u00adnenten & Systeme: Gebl\u00e4se, Venturi, Ventile und Feue\u00adrungs\u00adau\u00adto\u00admaten von ebm-papst.<\/p>\n\n\n\n

Unsere L\u00f6sungen f\u00fcr unter\u00adschied\u00adliche Anwen\u00addungen.<\/a><\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Beide Verbund\u00adsys\u00adteme bestehen aus Gebl\u00e4se, Venturi, Gasventil und der Bren\u00adner\u00adsteue\u00adrung. Wich\u00adtigster Unter\u00adschied ist, dass sich das Gasventil beim elek\u00adtro\u00adni\u00adschen Verbund im Gegen\u00adsatz zum pneu\u00adma\u00adti\u00adschen Verbund aktiv ansteuern l\u00e4sst. Das hat den Vorteil, dass er gasad\u00adaptiv ist und sich auto\u00adma\u00adtisch an das Brenn\u00adge\u00admisch anpassen kann. Doch die beiden im Markt befind\u00adli\u00adchen Prin\u00adzi\u00adpien sind f\u00fcr eine sichere und effi\u00adzi\u00adente Verbren\u00adnung bei einem reinen Wasser\u00adstoff\u00adbe\u00adtrieb nicht geeignet. <\/p>\n\n\n\n

Elek\u00adtro\u00adni\u00adsche Verbund\u00adsys\u00adteme funk\u00adtio\u00adnieren nicht, da die Wasser\u00adstoff\u00adflamme nicht leitend ist und daher somit nicht als Regel\u00adgr\u00f6\u00dfe f\u00fcr das Ioni\u00adsa\u00adti\u00adons\u00adver\u00adfahren dienen kann. Das etablierte mecha\u00adnisch-pneu\u00adma\u00adti\u00adsche Verbund\u00adsystem hingegen w\u00fcrde zwar prin\u00adzi\u00adpiell funk\u00adtio\u00adnieren, aller\u00addings w\u00e4re der Wasser\u00adstoff\u00adbe\u00adtrieb nur mit einem inef\u00adfi\u00adzi\u00adenten Gas-Luft-Verh\u00e4ltnis m\u00f6glich. Eine neue System\u00adl\u00f6\u00adsung ist also gefragt.<\/p>\n\n\n\n

Neuer Gas-Luft-Verbund: CleanEco Sense<\/h2>\n\n\n\n

Mit dem CleanEco Sense hat ebm-papst ein neues Betriebs\u00adkon\u00adzept entwi\u00adckelt, das sowohl f\u00fcr den konven\u00adtio\u00adnellen als auch f\u00fcr den reinen Wasser\u00adstoff\u00adbe\u00adtrieb geeignet ist (Bild 1). Aufgrund physi\u00adka\u00adli\u00adscher Gesetz\u00adm\u00e4\u00ad\u00dfig\u00adkeiten erfor\u00addert die Umstel\u00adlung auf Wasser\u00adstoff immer den Austausch des Bren\u00adners. Die von ebm-papst gelie\u00adferten Kompo\u00adnenten, darunter Gebl\u00e4se, Venturi, Gasventil und Bren\u00adner\u00adsteue\u00adrung, bleiben jedoch unver\u00ad\u00e4n\u00addert.<\/p>\n\n\n\n

Bild 1: Funk\u00adti\u00adons\u00adprinzip CleanEco Sense: Der elek\u00adtro\u00adnisch-pneu\u00adma\u00adti\u00adsche Gas-Luft-Verbund CleanEco Sense besteht aus einem elek\u00adtro\u00adni\u00adschen Gasventil, dem Gasge\u00adbl\u00e4se, Venturi und Steu\u00ader\u00adein\u00adheit. \u00dcber den Schritt\u00admotor im Ventil kann die Gasmenge flexibel einge\u00adstellt werden, die Dreh\u00adzahl des Gebl\u00e4ses bestimmt den Volu\u00admen\u00adstrom. Intel\u00adli\u00adgente Sensorik im Ventil misst perma\u00adnent die Stel\u00adlung des Schritt\u00admo\u00adtors und den Druck. Die Steu\u00ader\u00adein\u00adheit wertet diese Mess\u00addaten perma\u00adnent aus und kann jeder\u00adzeit nach\u00adjus\u00adtieren. F\u00fcr den reinen Wasser\u00adstoff\u00adbe\u00adtrieb muss nur der Brenner getauscht werden.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Somit ist die Umstel\u00adlung f\u00fcr die Endnutzer kosten\u00adg\u00fcnstig. Die Verbren\u00adnungs\u00adspe\u00adzia\u00adlisten von ebm-papst haben f\u00fcr das neue Konzept die Vorteile vom mecha\u00adnisch-pneu\u00adma\u00adti\u00adschem und dem elek\u00adtro\u00adni\u00adschen Verbund vereint und ein soge\u00adnanntes elek\u00adtro\u00adnisch-pneu\u00adma\u00adti\u00adsches Verbund\u00adsystem entwi\u00adckelt, in dem sich das Gasventil aktiv ansteuern l\u00e4sst. Daf\u00fcr kommt die bew\u00e4hrte elek\u00adtro\u00adni\u00adschen Gasven\u00adtil\u00adfa\u00admilie F01 (Bild 2) zum Einsatz, die um intel\u00adli\u00adgente Sensorik erwei\u00adtert wurde. Das Brenn\u00adver\u00adhalten von Wasser\u00adstoff wurde genau unter\u00adsucht, um einen sicheren Betrieb zu erm\u00f6g\u00adli\u00adchen.<\/p>\n\n\n\n

Wasser\u00adstoff brennt anderes als Erdgas<\/h2>\n\n\n\n

Das Element ist sehr reak\u00adti\u00adons\u00adfreudig und weist eine hohe Flamm\u00adge\u00adschwin\u00addig\u00adkeit auf. Wird es nur beigemischt, stellt das bei einem Anteil von bis zu 30 Prozent kein Problem dar. Anders sieht es jedoch beim Betrieb mit 100 Prozent Wasser\u00adstoff aus. Das gr\u00f6\u00dfte Risiko geht dabei vom soge\u00adnannten Flamm\u00adr\u00fcck\u00adschlag aus.<\/p>\n\n\n\n

Dabei wandert die Flamme vom Brenner entgegen der Strom\u00adrich\u00adtung zur\u00fcck Rich\u00adtung Gas-Luft-Verbund und besch\u00e4\u00addigt dabei die Therme (Bild 3). Beson\u00adders kritisch ist das beim Z\u00fcnd\u00advor\u00adgang: Die Flamme breitet sich nach der Z\u00fcndung sehr schnell aus. Dadurch entsteht ein hoher Druck, sodass neues Brenn\u00adstoff\u00adge\u00admisch nicht schnell genug in den Brenner nach\u00adstr\u00f6men kann.<\/p>\n\n\n\n

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Bild 2: Die elek\u00adtro\u00adni\u00adsche Gasven\u00adtil\u00adfa\u00admilie G02 erm\u00f6g\u00adlicht, das Brenn\u00adluft\u00adver\u00adh\u00e4ltnis auch im pneu\u00adma\u00adti\u00adschen Verbund zu steuern. In Kombi\u00adna\u00adtion mit der inte\u00adgrierten Sensorik ist daher ein Betrieb mit 100 Prozent Wasser\u00adstoff m\u00f6glich.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n
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Bild 3: Die Grafik zeigt die Flamm\u00adge\u00adschwin\u00addig\u00adkeit in Abh\u00e4n\u00adgig\u00adkeit von der Luft\u00adkon\u00adzen\u00adtra\u00adtion. Wasser\u00adstoff (gr\u00fcne Linie) z\u00fcndet vor allem bei hoher Konzen\u00adtra\u00adtion deut\u00adlich schneller als Methan (oran\u00adgene Linie).<\/figcaption><\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Im laufenden Betrieb wiederum kann es vor allem dann zu einem kriti\u00adschen Zustand kommen, wenn nied\u00adri\u00adgere Leis\u00adtungen abge\u00adrufen werden. Grund ist die hohe Flamm\u00adge\u00adschwin\u00addig\u00adkeit des Wasser\u00adstoffs: Die Flamme kommt dort zum Stehen, wo die Flamm- genauso gro\u00df ist, wie die Ausstr\u00f6m\u00adge\u00adschwin\u00addig\u00adkeit. Bei der Nenn\u00adleis\u00adtung geschieht das in ausrei\u00adchendem Abstand zur Bren\u00adner\u00adober\u00adfl\u00e4che. Verrin\u00adgert sich die Leis\u00adtung, nimmt die Ausstr\u00f6m\u00adge\u00adschwin\u00addig\u00adkeit ab, die Flamm\u00adge\u00adschwin\u00addig\u00adkeit bleibt jedoch in etwa gleich. Der Abstand zwischen Flamme und Brenner wird verrin\u00adgert, es besteht die Gefahr des Flam\u00admen\u00adr\u00fcck\u00adschlags (Bild 4).<\/p>\n\n\n\n

Bild 4: Bei voller Leis\u00adtung (a) sind die Ausstr\u00f6m\u00adge\u00adschwin\u00addig\u00adkeit und die Flamm\u00adge\u00adschwin\u00addig\u00adkeit gleich gro\u00df. Die Flamme stabi\u00adli\u00adsiert sich in einem ausrei\u00adchenden Abstand zur Bren\u00adner\u00adober\u00adfl\u00e4che. Ist die Ausstr\u00f6m\u00adge\u00adschwin\u00addig\u00adkeit bei nied\u00adriger Leis\u00adtung (b) zu gering, kann es geschehen, dass die Flamme in den Brenner wandert und es zu einem Flamm\u00adr\u00fcck\u00adschlag kommt.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Sichere Z\u00fcndung, sicherer Betrieb<\/h2>\n\n\n\n

Genau diese zwei Aspekte gilt es daher zu beherr\u00adschen. Mit Hilfe des CleanEco Sense und der inte\u00adgrierten intel\u00adli\u00adgenten Sensorik im elek\u00adtro\u00adni\u00adschen Gasventil ist es m\u00f6glich, den Flamm\u00adr\u00fcck\u00adschlag bei der Z\u00fcndung und im Betrieb zu verhin\u00addern.<\/p>\n\n\n\n

Um die Z\u00fcndung sicher zu machen, wird der Luft\u00adan\u00adteil f\u00fcr den kurzen Moment des Start\u00advor\u00adgangs so ange\u00adpasst, dass die Reak\u00adtion weniger heftig ausf\u00e4llt. Bei einem konven\u00adtio\u00adnellen mecha\u00adnisch-pneu\u00adma\u00adti\u00adschen Verbund wird das Verh\u00e4ltnis \u00fcber die Haupt\u00admen\u00adgen\u00addrossel bei der Instal\u00adla\u00adtion einmal fest einge\u00adstellt und l\u00e4sst sich danach im Betrieb nicht mehr \u00e4ndern. Beim CleanEco Sense ist es m\u00f6glich, den \u03bb-Wert f\u00fcr die kriti\u00adsche Z\u00fcnd\u00adphase zu vari\u00adieren. Das Problem mit dem Flamm\u00adr\u00fcck\u00adschlag beim Start w\u00e4re damit gel\u00f6st.<\/p>\n\n\n\n

Bleibt noch der Flamm\u00adr\u00fcck\u00adschlag im Betrieb. Um diesen zu verhin\u00addern, ist es wichtig, die H\u00f6he des Gemischt\u00advo\u00adlu\u00admen\u00adstroms zu kennen, der in den Brenner gelangt. Beim mecha\u00adnisch-pneu\u00adma\u00adti\u00adschen Verbund l\u00e4sst sich das \u00fcber die Dreh\u00adzahl des Gebl\u00e4ses nur grob sch\u00e4tzen. Um den Flamm\u00adr\u00fcck\u00adschlag im Betrieb sicher zu verhin\u00addern, ist es jedoch wichtig, die Ausstr\u00f6m\u00adge\u00adschwin\u00addig\u00adkeit genau zu steuern.<\/p>\n\n\n\n

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Das Gasventil des CleanEco Sense wurde mit intel\u00adli\u00adgenter Sensorik ausge\u00adstattet, die perma\u00adnent den Druck im System und die Stel\u00adlung des Schritt\u00admo\u00adtors \u00fcber\u00adwacht. <\/p>\n<\/blockquote>\n\n\n\n

Beide Mess\u00adgr\u00f6\u00dfen geben Auskunft \u00fcber die gef\u00f6r\u00adderte Gasmenge. In der Steu\u00ader\u00adein\u00adheit wertet ein von ebm-papst entwi\u00adckelter Algo\u00adrithmus diese Daten aus und regu\u00adliert entspre\u00adchend die Dreh\u00adzahl des Gebl\u00e4ses. Somit ist gew\u00e4hr\u00adleistet, dass die Ausstr\u00f6m\u00adge\u00adschwin\u00addig\u00adkeit nicht unter eine kriti\u00adsche Marke f\u00e4llt. <\/p>\n\n\n\n

Da auch eine Verstop\u00adfung im Abgas- und Zuluft\u00adsystem urs\u00e4ch\u00adlich f\u00fcr eine zu geringe Luft\u00adleis\u00adtung sein kann, pr\u00fcft das System noch vor der Z\u00fcndung, ob der durch das Gebl\u00e4se erzeugte Unter\u00addruck dem Soll\u00adwert entspricht. Tut er das nicht, \u00f6ffnet das Sicher\u00adheits\u00adventil erst gar nicht. Zus\u00e4tz\u00adli\u00adcher Vorteil: Durch das smarte Gasventil l\u00e4sst sich auch die Verbren\u00adnung von Erd- oder Biogas leichter steuern.<\/p>\n\n\n\n

Hoher Modu\u00adla\u00adti\u00adons\u00adgrad, leichte Instal\u00adla\u00adtion<\/h2>\n\n\n\n

Unab\u00adh\u00e4ngig vom Brenn\u00adge\u00admisch konnte beim CleanEco Sense die Modu\u00adla\u00adti\u00adons\u00adtiefe des Gebl\u00e4ses mit 1:15 nahezu verdop\u00adpelt werden. Die Leis\u00adtung der Heiz\u00adtherme l\u00e4sst sich daher viel pr\u00e4ziser an den tats\u00e4ch\u00adli\u00adchen Bedarf anpassen. Somit ist der Brenn\u00adstoff\u00adbe\u00addarf geringer, was beim Betrieb mit Erdgas einen gerin\u00adgeren CO2<\/sub>-Aussto\u00df bedeutet. Der Vorteil: Diese hohe Modu\u00adla\u00adti\u00adons\u00adtiefe l\u00e4sst sich errei\u00adchen, ohne dass der Hersteller oder der Instal\u00adla\u00adteur vor Ort aufw\u00e4n\u00addige Einstel\u00adlungen vornehmen m\u00fcssen. <\/p>\n\n\n\n

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Die Vorteile des CleanEco Sense auf einen Blick<\/h3>\n\n\n\n
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  • Betrieb ist mit Erdgas, Biogas und 100 Prozent Wasser\u00adstoff<\/strong> m\u00f6glich<\/li>\n\n\n\n
  • F\u00fcr die Umstel\u00adlung auf reinen Wasser\u00adstoff\u00adbe\u00adtrieb<\/strong> muss nur der Brenner getauscht werden<\/li>\n\n\n\n
  • Einfache Instal\u00adla\u00adtion<\/strong>, da sich das System selbst justiert<\/li>\n\n\n\n
  • Schnelle Entwick\u00adlungs\u00adzeit<\/strong>, da Stan\u00addard\u00adkom\u00adpo\u00adnenten zum Einsatz kommen<\/li>\n\n\n\n
  • Modu\u00adla\u00adti\u00adons\u00adtiefe von 1:15<\/strong> \u00fcber den ganzen Leis\u00adtungs\u00adbe\u00adreich von 2 bis 385 kW<\/strong><\/li>\n\n\n\n
  • Gasfa\u00admi\u00adlien werden auto\u00adma\u00adtisch detek\u00adtiert<\/strong><\/li>\n\n\n\n
  • Alle Kompo\u00adnenten sind f\u00fcr den Wasser\u00adstoff\u00adbe\u00adtrieb zerti\u00adfi\u00adziert<\/strong><\/li>\n<\/ul>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

    Zwar ist das System nicht gasad\u00adaptiv, doch durch die intel\u00adli\u00adgente Sensorik ist es m\u00f6glich zu detek\u00adtieren, wenn sich das Brenn\u00adge\u00admisch \u00e4ndert. Ist das der Fall, springt die Therme erst gar nicht an. Somit ist eine zus\u00e4tz\u00adliche Sicher\u00adheits\u00adfunk\u00adtion gegeben. Das System ist modular aus Stan\u00addard\u00adkom\u00adpo\u00adnenten aufge\u00adbaut. <\/p>\n\n\n\n

    F\u00fcr den ganzen Leis\u00adtungs\u00adbe\u00adreich von 2 bis 385 kW bietet ebm-papst ein Produkt\u00adport\u00adfolio mit den passenden Gr\u00f6\u00dfen von Gebl\u00e4se, Venturi und Gasventil. Damit eignet sich CleanEco Sense sowohl f\u00fcr private Haus\u00adhalte als auch f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere kommer\u00adzi\u00adelle Anwen\u00addungen. Fazit: CleanEco Sense ist damit ein zukunfts\u00adf\u00e4\u00adhiges und flexi\u00adbles System, das einen wich\u00adtigen Beitrag zur W\u00e4rme\u00adwende leisten kann.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Nur mit klima\u00adfreund\u00adli\u00adchen und effi\u00adzi\u00adenten Heiz\u00adge\u00adr\u00e4ten kann die W\u00e4rme\u00adwende gelingen. Der Gas-Luft-Verbund CleanEco Sense von ebm-papst macht es m\u00f6glich, effi\u00adzi\u00adente Heiz\u00adthermen zu bauen, die sich mit Erdgas, Biogas aber auch zu hundert Prozent mit Wasser\u00adstoff betrei-ben lassen. Damit ist das System eine flexible und zukunfts\u00adf\u00e4\u00adhige L\u00f6sung.<\/p>\n","protected":false},"author":43,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"wp_typography_post_enhancements_disabled":false,"footnotes":""},"categories":[18,7],"tags":[90,315,316,317],"class_list":["post-32046","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-geblaese","category-heizung","tag-brennwerttechnik","tag-cleaneco-sense","tag-gas-luft-verbund","tag-wasserstoff"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/32046","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/43"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=32046"}],"version-history":[{"count":77,"href":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/32046\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":32261,"href":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/32046\/revisions\/32261"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=32046"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=32046"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/mag.ebmpapst.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=32046"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}