DE102008033092A1 - Blitzrezeptor für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage - Google Patents

Blitzrezeptor für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage Download PDF

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Abstract

Mit der Erfindung wird ein Blitzrezeptor (1) für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage angegeben, der für die Nachrüstung an bestehende Rotorblätter bzw. Windenergieanlagen, insbesondere zum Schutz eines Rotorblattes gegen Blitzschlag, in dessen mittleren Abschnitt, also nicht im Bereich der Rotorblattspitze, sondern vielmehr in einem zwischen der Rotorblattspitze und der Rotorblattwurzel gelegenen Bereich geeignet ist. Ein solcher Blitzrezeptor (1) hat einen Rezeptorkorpus (2) und eine von diesem abstehende Rezeptorspitze (3), wobei Rezeptorkorpus (2) und Rezeptorspitze (3) aus elektrisch leitendem Material, insbesondere Metall, bestehen, und zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass der Rezeptorkorpus (2) und die Rezeptorspitze (3) als eine insgesamt stromlinienförmige Einheit gebildet sind. Ein Blitzrezeptor erreicht zugleich sowohl eine zuverlässige Bündelung der Blitzeinschlagwahrscheinlichkeit in seinem Bereich wie er auch den Rotor der Windenergieanlage in seinem aerodynamischen Lauf so wenig als möglich stört und soweit als möglich keine zusätzlichen Rotorgeräusche während des Laufes der Windenergieanlage erzeugt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Blitzrezeptor für ein Rotorblatt einer Windenergieanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1. Sie betrifft ferner ein Rotorblatt für eine Windenergieanlage, welches mit einem solchen Blitzrezeptor ausgestattet ist.
  • Windenergieanlagen sind mit zunehmender Bauhöhe und aufgrund ihrer häufig exponierten Aufstellungslage seit jeher, und dies in zunehmendem Maße blitzschlaggefährdet. Dabei sind die Rotorblätter, die naturgemäß den höchsten Punkt einer typischen und weit verbreiteten Windenergieanlage mit Horizontalachsrotor bilden, besonders gefährdet. Insbesondere durch entsprechende Blitzeinschläge in Windenergieanlagen älterer Bauart, die zunächst weitgehend ohne, jedenfalls ohne ausreichenden Blitzschutz aufgestellt worden sind, haben die Betreiber solcher Windenergieanlagen bereits feststellen müssen, welche erheblichen Schäden hierdurch entstehen können. Nicht nur, dass einzelne Strukturen der Windenergieanlage, wie etwa der Rotor oder vergleichbare mechanische Teile beschädigt werden können, ein Blitzschlag kann insbesondere auch die empfindlichen elektrischen und elektronischen Geräte in der Anlage selbst treffen und gefährden. Hier ist nicht nur der Generator zu nennen, sondern auch die im Bereich moderner Windenergieanlagen vermehrt eingesetzte Steuerungselektronik.
  • Entsprechend werden moderne Windenergieanlagen standardmäßig mit Blitzschutzsystemen ausgerüstet, die neben einem Ableitungssystem zur sicheren Ableitung des Blitzstromes in die Erde bzw. zu einem geerdeten Anschluss auch gezielt eingesetzte Blitzrezeptoren als vordefinierte Einschlagpunkte beinhalten, welche Rezeptoren wiederum an das Ableitsystem angeschlossen sind. Die Rezeptoren werden wegen der exponierten Lage der Rotorblätter insbesondere dort eingesetzt.
  • Es ist dabei bekannt, insbesondere die Blattspitze, die sehr häufig den höchsten und damit blitzeinschlaggefährdetsten Punkt der Windenergieanlage darstellt, mit solchen Rezeptoren zu versehen, ggf. die Blattspitze insgesamt metallisch auszubilden. Dabei ist es auch bereits bekannt, an der Blattspitze von der Rotorblattoberfläche abstehende Fangstäbe einzusetzen, wie dies in der DE 10 2005 045 579 A1 offenbart ist. Diese Fangstäbe dienen dem „Einfangen” des Blitzstromes, wobei hier die Fangstäbe in einem Spitzenüberzug integriert sind, welcher abschmelzbar gestaltet ist.
  • Auch aus der DE 295 22 152 U1 ist ein Blitzschutzsystem für das Rotorblatt einer Windenergieanlage bekannt, bei dem im Bereich der Blattspitze abstehende Blitzfänger gestaltet sind, die mit einer freistehenden Spitze dem „Einfangen” des Blitzstromes dienen.
  • Es ist auch bekannt, bei Windenergieanlagen mit großen Rotordurchmessern entlang der Länge des Rotorblattes verteilt mehrere Blitzrezeptoren anzuordnen, da bei langen Rotorblättern die Blitzschlagwahrscheinlichkeit sich nicht nur im Bereich der Spitze maximiert, sondern ein Blitzschlag auch in einem mittleren Abschnitt des Blattes durchaus wahrscheinlich ist. Eine solche Anordnung mit mehreren entlang der Länge eines Rotorblattes verteilten Blitzrezeptoren ist z. B. in der DE 10 2007 050 009 A1 gezeigt.
  • Obwohl mit den bekannten und aufgezeigten Blitzschutzsystemen und zugehörigen Blitzrezeptoren bereits vielfältige Lösungen vorhanden sind, Rotorblätter von Windenergieanlagen gegen einen Blitzschlag abzusichern, gibt es hier noch weiteren Bedarf nach Verbesserungen. Insbesondere fehlt es nach Erkenntnis des Erfinders nach wie vor an geeigneten Lösungen, mit denen auch bestehende Windenergieanlagen in einfacher Weise mit einem Blitzschutzsystem erstmal eingerüstet oder mit einem verbesserten Blitzschutzsystem nachgerüstet werden können. Dies betrifft insbesondere die Nachrüstung mit geeigneten Blitzrezeptoren, die einen Schutz eines Rotorblattes gegen Blitzschlag in dessen mittleren Abschnitt, also nicht im Bereich der Rotorblattspitze, sondern vielmehr in einem zwischen der Rotorblattspitze und der Rotorblattwurzel gelegenen Bereich, bewirken können. Dabei soll ein solcher Blitzrezeptor zugleich sowohl eine zuverlässige Bündelung der Blitzeinschlagwahrscheinlichkeit in seinem Bereich erreichen als auch den Rotor der Windenergieanlage in seinem aerodynamischen Lauf so wenig als möglich stören und soweit als möglich keine zusätzlichen Rotorgeräusche während des Laufes der Windenergieanlage erzeugen. Diesem Problem wendet sich die vorliegende Erfindung zu und gibt zu dessen Lösung einen Blitzrezeptor mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 an. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses erfindungsgemäßen Blitzrezeptors sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 10 genannt. Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in einem Rotorblatt mit einem solchen erfindungsgemäßen Blitzrezeptor (vgl. Patentanspruch 11), welches in zwei vorteilhaften Weiterbildungen in den Ansprüchen 12 und 13 merkmalsmäßig weiter bestimmt ist.
  • Der erfindungsgemäße Blitzrezeptor zeichnet sich in zweierlei Dingen aus. Er ist gebildet aus einem Rezeptorkorpus und einer von diesem abstehenden Rezeptorspitze. Die Rezeptorspitze steht im montierten Zustand des Rezeptors ebenfalls von der Oberfläche des Rotorblattes ab und generiert somit den an sich bekannten Spitzeneffekt, bei dem elektrische Feldlinien gebündelt werden und so die Feldliniendichte erhöht wird. Durch diese Bündelung der Feldlinien bzw. Erhöhung der Feldliniendichte wird die Einschlagwahrscheinlichkeit eines Blitzes in die Rezeptorspitze gegenüber der Wahrscheinlichkeit eines Blitzeinschlages in umliegende Bereiche des Rotorblattes deutlich erhöht. Diese Erhöhung der Blitzeinschlagwahrscheinlichkeit erfolgt zusätzlich zu der ohnehin vorhandenen Erhöhung aufgrund der Materialwahl; die Rezeptorspitze ist ebenso wie der Rezeptorkorpus aus einem elektrisch leitenden Material gebildet.
  • In einem zweiten wesentlichen Merkmal bzw. Aspekt sind Rezeptorkorpus und Rezeptorspitze als insgesamt stromlinienförmige Einheit gebildet. Diese Art der Gestaltung des erfindungsgemäßen Blitzrezeptors bewirkt, dass dieser einen ge ringen Luftwiderstand ausbildet, wenn er sich zusammen mit dem Rotorblatt durch die Luftmassen bewegt. Somit wird einerseits die Aerodynamik des Rotorblattes durch den daran angeordneten Blitzrezeptor so wenig als möglich beeinträchtigt, insbesondere werden Betriebsgeräusche, die aufgrund des Vorbeiströmens von Luft an dem Blitzrezeptor entstehen, weitgehend unterbunden, wenn nicht gar nahezu vollständig vermieden.
  • Durch die vorstehend ausgebildete Rezeptorspitze wird auch bei einem in einem mittleren Abschnitt eines Rotorblattes einer Windenergieanlage anzuordnenden Blitzrezeptor der erfindungsgemäßen Art in zuverlässiger und gegenüber bekannten, im mittleren Abschnitt eines Rotorblattes anzuordnenden Blitzrezeptoren verbesserter Weise die Bündelung der Blitzschlagwahrscheinlichkeit im Bereich des Rezeptors erzielt, ohne dass hier durch wie aus dem Stand der Technik im Bereich von Blitzrezeptoren für die vordere Blattspitze bekannte „einfach abstehende” Rezeptorspitzen die Aerodynamik des Rotorblattes über die Maßen beeinträchtigen und insbesondere zu zusätzlichen Betriebsgeräuschen (Pfeifgeräuschen) führen.
  • Die Unterteilung des Blitzrezeptors in den Rezeptorkorpus und die Rezeptorspitze ist nicht zwingend entlang einer klar definierten Linie vorzunehmen. Vielmehr soll diese Unterteilung lediglich bedeuten, dass der Blitzrezeptor in einem Anschlussbereich zum Anbringen an dem Rotorblatt eine ausreichend breite Anschlussfläche aufweist und sich in einem dieser Anschlussfläche fern liegenden Abschnitt zu einer Spitze verjüngt. Insoweit kann der erfindungsgemäße Blitzrezeptor z. B. auch insgesamt als stromlinienförmig ausgebildete Struktur gebildet sein, die ausgehend von einer Basis absatzlos in eine Spitze übergeht, z. B. insgesamt die Form einer Haifischflosse oder dergleichen annehmen, mit ausreichend breiter Basis. Hier ist dann ein basisnaher Abschnitt des Blitzrezeptors als Rezeptorkorpus anzusehen, ein spitzennaher Abschnitt als Rezeptorspitze, ohne dass es hierzu etwa einer strengen Trennlinie bedürfe.
  • Die stromlinienförmige Konturführung der Einheit aus Rezeptorkorpus und Rezeptorspitze, die erfindungsgemäß vorzusehen ist, bedeutet dabei insbesondere eine hinsichtlich des Luftwiderstandes verbesserte Ausgestaltung dieser Formen. Dabei kann die Rezeptorspitze insbesondere gekrümmt bzw. gebogen verlaufen, mit besonderem Vorzug ist sie in der Form einer Finne gebildet.
  • Für eine besonders einfache Anbindung des erfindungsgemäßen Blitzrezeptors an ein innerhalb des Rotorblattes laufendes Blitzableitersystem, z. B. bestehend aus einer Erdungsleitung, ist mit Vorteil auf der der Rezeptorspitze gegenüberliegenden Seite des Korpus wenigstens ein Zapfen oder Bolzen aus einem leitendem Material angeformt. Dieser Bolzen bzw. Zapfen kann dann durch eine entsprechende in dem Rotorblatt ausgebildete Öffnung hindurchgeführt und mit geeigneten Mitteln an eine elektrische Leitung zur Ableitung des Blitzstromes angeschlossen werden. Dabei dient der Zapfen bzw. Bolzen in dieser Ausgestaltungsvariante nicht nur der Anbindung des Rezeptors an das Blitzableitersystem, sondern auch der Festlegung des Blitzrezeptors am Rotorblatt. Hierzu kann der Bolzen bzw. Zapfen z. B. mit einem Außengewinde versehen sein, über das eine Mutter aufgebracht und der Blitzrezeptor so mit dem Rotorblatt verschraubt werden kann. Grundsätzlich genügt für diese Art der Montage und Anbindung an das Blitzableitsystem ein solcher Zapfen oder Bolzen, jedoch können naturgemäß auch mehrere solcher Zapfen oder Bolzen vorgesehen werden. Sieht man zwei oder gar mehr Zapfen oder Bolzen vor, ergibt sich ein Vorteil für die Montage, da der Blitzrezeptor so besonders verdrehsicher montiert werden kann. Allerdings müssen auch mehrere Durchbrüche bzw. Bohrungen in das Rotorblatt eingebracht werden, was insbesondere bei einer Nachrüstung mit einem Mehraufwand verbunden ist und die Struktur des Rotorblattes insgesamt in höherem Maße schwächt. Die Ausgestaltung mit einem Zapfen oder Bolzen auf der der Rezeptorspitze gegenüberliegenden Seite des Rezeptorkorpus ist insbesondere für eine einfache Nachrüstung eines solchen Blitzrezeptors auf bestehenden Rotorblättern geeignet. In einem Abschnitt, in dem der Blitzrezeptor angebracht werden soll (insbesondere und in der Regel ein mittlerer Abschnitt des Rotorblattes), muss hier lediglich eine Öffnung (Bohrung) durch die Oberfläche des Rotorblattes geführt werden, der dort durchgeführte Zapfen oder Bolzen wird festgelegt (mit einer Mutter oder dgl.) und dann entweder an ein bestehendes Blitzableitsystem angeschlossen, oder es wird ein neues Blitzableitsystem im Inneren des Rotorblattes eingerichtete und mit dem Zapfen bzw. Bolzen verbunden.
  • Besonders einfach lässt sich der erfindungsgemäße Blitzrezeptor ausführen, wenn dieser einstückig gebildet ist.
  • Als Material für den Rezeptorkorpus und die Rezeptorspitze, ggf. auch für den Zapfen oder Bolzen eignen sich Aluminium, Kupfer oder eine Aluminiumlegierung, wobei hier insbesondere ein Aluminiumgussmaterial bevorzugt wird. Eine Herstellung des Blitzrezeptors kann dabei vorzugsweise einstückig im Aluminiumgussverfahren geschehen. Auf diese Weise können eine Vielzahl gleichartiger Blitzrezeptoren günstig und formgenau hergestellt werden.
  • Der Blitzrezeptor wird bevorzugt insgesamt mit einer solchen Masse ausgelegt, dass er die bei einem Blitzschlag typischerweise frei werdende thermische Energie schadlos aufnehmen kann. Hierfür eignen sich insbesondere Blitzrezeptoren der erfindungsgemäßen Art mit einer Masse von zwischen 0,5 und 2,5 kg, insbesondere 1 bis 1,5 kg.
  • Wie bereits erwähnt, richtet sich die Erfindung auch auf ein Rotorblatt, welches einen wie oben beschriebenen Blitzrezeptor enthält. Dieser ist bevorzugt in einem mittleren Abschnitt zwischen Blattspitze und Blattwurzel angeordnet, insbesondere in etwa mittig zwischen diesen Elementen. Der Blitzrezeptor ist in einem solchermaßen erfindungsgemäß ausgestatteten Rotorblatt bevorzugt mit einer senkrecht zu seinem strömungsgünstigen Angriffsquerschnitt verlaufenden Längsachse quer zu der Blattlängsachse des Rotorblattes angeordnet, insbesondere unter einem Winkel von 90° dazu. Eine solche Anordnung ergibt eine optimale Ausnutzung des günstigen Anströmverhaltens, da der Blitzrezeptor sich so mit seinem strömungsgünstigen Angriffsquerschnitt durch die Luftmassen bewegt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Blitzrezeptors und seiner Anwendung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
  • 1 in vier verschiedenen Ansichten einen erfindungsgemäßen Blitzrezeptor in einer möglichen Ausgestaltungsvariante; und
  • 2 schematisch ein Rotorblatt einer Windenergieanlage mit einem daran angeordneten Blitzrezeptor gemäß der Erfindung.
  • In 1 ist in insgesamt vier Ansichten, von links nach rechts und von oben nach unten in dem Zeichnungsblatt gesehen einer dreidimensionalen Ansicht schräg von links vorn, einer Ansicht von vorn, einer Ansicht von der linken Seite und einer Ansicht von oben, ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Blitzrezeptor 1 gezeigt. Der hier gezeigte erfindungsgemäße Blitzrezeptor 1 umfasst einen Rezeptorkorpus 2 und eine daran angeformte Rezeptorspitze 3. Auf der der Rezeptorspitze 3 gegenüberliegenden Unterseite des Rezeptorkorpus 2 ist ein Zapfen 4 angeformt. Der gesamte Blitzrezeptor 1, also Rezeptorkorpus 2, Rezeptorspitze 3 und Zapfen 4 ist einstückig gebildet als Aluminium-Gussteil. Die Gesamtmasse des Blitzrezeptors 1 beträgt etwa 1,0 bis 1,5 kg, so dass der Blitzrezeptor 1 die bei einem Blitzschlag entstehende thermische Energie schadlos aufnehmen kann. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind Rezeptorkorpus 2 und Rezeptorspitze 3 klar als getrennte Elemente zu erkennen. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung einen Blitzrezeptor zu bilden, bei dem Rezeptorkorpus und Rezeptorspitze gleitend ineinander übergehen, z. B. einen insgesamt als Finne bzw. wie eine Haifisch-Rückenflosse geformten Blitzrezeptor, bei dem die breiter ausgebildete Basis den Rezeptorkorpus, die schmaler zulaufende Spitze die Rezeptorspitze bildet und in einem mittleren Bereich der Übergang zwischen diesen beiden Elementen liegt, ohne dass dieser stets genau ausgemacht und festgelegt werden muss.
  • Durch die in den verschiedenen Darstellungen in 1 eingezeichneten Oberflächen-Rasterlinien ist dargestellt, dass der Rezeptorkorpus 2 und die Rezeptorspitze 3 insgesamt stromlinienförmig gebildet sind, mit einem geringen Strömungswiderstand für eine Anströmung von der Bugseite 5 bis zur Heckseite 6 des Blitzrezeptors 1. Zu diesem Zweck hat der Rezeptorkorpus 2 einen von der Bugseite 5 her bis zur Heckseite 6 zunächst vergleichsweise steil ansteigen und dann flach auslaufenden, strömungstechnisch optimierten Verlauf, und die Rezeptorspitze 3 ist in etwa im mittleren Bereich der Längserstreckung des Rezeptorkorpus 2 ansetzend in Richtung der Heckseite 6 gekrümmt geführt und weist die Form einer Finne auf, beispielsweise ähnlich geformt wie die Rückenflosse eines Hais oder Delphins.
  • Die Rezeptorspitze 3 steht auch im montierten Zustand des Rezeptors 1 in ausreichender Weise vom Rotorblatt ab, um hier eine Feldlinienverdichtung herbeizuführen und damit die Blitzeinschlagwahrscheinlichkeit in die Rezeptorspitze 3 deutlich zu erhöhen. Andererseits ist durch die insgesamt stromlinienförmig ausgebildete Form der im montierten Zustand von dem Rotorblatt vorstehenden Teile des Blitzrezeptors 1 sichergestellt, dass dieser montiert an einem Rotorblatt die Aerodynamik des letztgenannten nicht über Gebühr beeinflusst und insbesondere auch nicht zu einer (wesentlichen) Zunahme der Windgeräusche führt.
  • Mit dem Zapfen 4 wird der Blitzrezeptor 1 nicht nur an einem Rotorblatt festgelegt, indem dieser Zapfen 4 durch eine entsprechende Öffnung, beispielsweise eine Bohrung, in der Rotorblattwand hindurch geführt und z. B. mittels einer Schraube auf einem hier nicht dargestellten Außengewinde an dem Zapfen 4 fixiert wird, sondern er dient zugleich auch dem Anschluss des Blitzrezeptors 1 an eine Blitzableitung. Eine solche Blitzableitung kann beispielsweise ein im Inneren des Rotorblattes gespanntes Stahlseil oder ein ähnliches leitendes Element, wie etwa ein Kabel oder dgl., sein.
  • Wesentlich für die Erfindung ist, dass der erfindungsgemäße Blitzrezeptor 1 gebildet ist aus einer Rezeptorspitze 3 und dem sich an diese anschließenden Rezeptorkorpus 2, wobei erstere die Blitzeinschlagwahrscheinlichkeit in den Blitzrezeptor erhöht und somit den Blitzschutz verbessern hilft. Der Rezeptorkorpus 2 dient letztlich insbesondere der Erhöhung der Gesamtmasse des Blitzrezeptors 1, damit dieser im Falle eines Blitzschlages keinen thermischen Schaden nimmt. Anders als vorbekannte Blitzrezeptoren, bei denen eine thermische Beschädigung in Kauf genommen wird (wie z. B. bei dem in der DE 10 2005 045 579 A1 gezeigte Modell) soll der erfindungsgemäße Blitzrezeptor 1 einen Blitzeinschlag nämlich schadlos überstehen, um hier nicht zusätzlichen Wartungs- oder Reparaturaufwand bei einem Blitzeinschlag zu generieren.
  • In 2 ist schematisch dargestellt, wie ein erfindungsgemäßer Blitzrezeptor 1 an einem Rotorblatt 7 einer Windenergieanlage montiert bzw. angeordnet ist. Gut zu erkennen ist hier, dass der erfindungsgemäße Blitzrezeptor 1 nicht etwa an der Blattspitze 8 angeordnet ist, sondern vielmehr an einem mittleren Abschnitt zwischen der Blattspitze 8 und der Blattwurzel 9. Für diesen Einsatz ist der erfindungsgemäße Blitzrezeptor 1 insbesondere geeignet, er unterstützt hier die zusätzliche Absicherung eines Rotorblattes 7 gegen Blitzschlag in diesem Bereich. Ferner ist in 2 gut zu sehen, dass der Blitzrezeptor 1 mit seiner Längsausrichtung quer zu der Blattlängsachse des Rotorblattes 7 angeordnet ist, wobei seine Bugseite 5 (vgl. 1) in Richtung der Vorderkante 10 des Rotorblattes 7 weist, seine Heckseite 6 (vgl. 1) in Richtung der rückwärtigen Kante 11 des Rotorblattes 7. Da im Betrieb das Rotorblatt 7 mit der Vorderkante 10 voran durch die Luftmassen streicht, kommt in dieser Einbaulage des Blitzrezeptors 1 dessen stromlinienförmige Ausgestaltung zur Geltung, durch die er die aerodynamische Gestaltung des Rotorblattes 7 weitestgehend unbeeinflusst lässt und zugleich keine, jedenfalls keine wesentlichen zusätzlichen Windgeräusche verursacht.
  • Wenn in 1 der erfindungsgemäße Blitzrezeptor 1 mit lediglich einem einzigen Zapfen 4 an seiner Unterseite dargestellt ist, so kann dieser selbstverständlich auch zwei oder mehr solche Zapfen aufweisen. Besitzt der Blitzrezeptor 1 an seiner der Rezeptorspitze 3 gegenüberliegenden Unterseite des Korpus zumindest zwei Zapfen 4, so ist eine verdrehsichere Montage in einer wie in 2 dargestellten Position besonders sicher zu erhalten.
  • Aus der Darstellung insbesondere in 1, aber auch in Zusammenschau mit 2 wird darüber hinaus deutlich, dass sich der erfindungsgemäße Blitzrezeptor 1 auch in der gezeigten Ausgestaltungsvariante besonders gut für eine Nachrüstung eignet. Dabei ist an dem Rotorblatt lediglich eine, bei mehreren Zapfen 4 sind mehrere Bohrungen in entsprechender Anzahl anzubringen, durch die dann der bzw. die Zapfen 4 des Blitzrezeptors 1 hindurchgeführt werden kann bzw. können. Es ist hier selbstverständlich, dass die Unterseite des Rezeptorkorpus 2, von der aus der Zapfen 4 vorsteht, in ihrer Form an den Verlauf der Oberfläche des Rotorblattes 7 angepasst ist und nicht notwendiger Weise eben verläuft, wie dies in 1 schematisch dargestellt ist. Der Blitzrezeptor 1 wird dann also bei einem Nachrüsten mit seinem (seinen) Zapfen 4 durch die entsprechende Bohrung(en) geführt, und die Zapfen wird bzw. die Zapfen werden von der Innenseite des Rotorblattes 7 her z. B. mit einer Überwurfmutter bzw. mit Überwurfmuttern gesichert und dann an eine bestehende Blitzschutzleitung angeschlossen, bzw. es wird eine entsprechende Blitzschutzleitung geschaffen und mit dem (den) Zapfen 4 verbunden.
  • Auch und insbesondere nach Betrachten der Figuren und Studium der voranstehenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels dürfte es für einen Fachmann ohne weiteres klar sein, dass die hier gezeigte Form eines erfindungsgemäßen Blitzrezeptors 1 nicht etwa die einzig mögliche ist. Vielmehr eröffnen sich eine Vielzahl von Variationen und Gestaltungsmöglichkeiten, in denen ein Blitzrezeptor bestehend aus Rezeptorkorpus und Rezeptorspitze stromlinienförmig gestaltet werden kann, um die Ziele der Erfindung zu erreichen und die zugrunde liegend Aufgabe zu lösen.
  • 1
    Blitzrezeptor
    2
    Rezeptorkorpus
    3
    Rezeptorspitze
    4
    Zapfen
    5
    Bugseite
    6
    Heckseite
    7
    Rotorblatt
    8
    Blattspitze
    9
    Blattwurzel
    10
    Vorderkante
    11
    rückwärtige Kante
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005045579 A1 [0004, 0025]
    • - DE 29522152 U1 [0005]
    • - DE 102007050009 A1 [0006]

Claims (13)

  1. Blitzrezeptor für ein Rotorblatt (7) einer Windenergieanlage, insbesondere für die Anordnung in einem zwischen einer Blattwurzel (9) und einer Blattspitze (8) gelegenen, mittleren Abschnitt des Rotorblattes (7), mit einem Rezeptorkorpus (2) und einer von diesem abstehenden Rezeptorspitze (3), wobei Rezeptorkorpus (2) und Rezeptorspitze (3) aus elektrisch leitendem Material, insbesondere Metall bestehen, dadurch gekennzeichnet, dass der Rezeptorkorpus (2) und die Rezeptorspitze (3) als eine insgesamt stromlinienförmige Einheit gebildet sind.
  2. Blitzrezeptor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rezeptorspitze (3) gekrümmt bzw. gebogen verläuft.
  3. Blitzrezeptor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rezeptorspitze (3) die Form einer Finne aufweist.
  4. Blitzrezeptor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er auf der der Rezeptorspitze (3) gegenüberliegenden Seite des Rezeptorkorpus (2) wenigstens ein Zapfen (4) oder Bolzen aus einem leitenden Material angeformt ist zur Ableitung des Blitzstroms und zur Befestigung des Blitzrezeptors (1) an einem Rotorblatt (7).
  5. Blitzrezeptor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er einstückig gebildet ist.
  6. Blitzrezeptor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Rezeptorkorpus (2) und die Rezeptorspitze (3) aus Aluminium, Kupfer oder einer Aluminiumlegierung besteht, vorzugsweise aus einem Aluminiumgussmaterial.
  7. Blitzrezeptor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er eine für die schadlose Aufnahme der bei einem Blitzeinschlag freiwerdenden thermischen Energie ausreichende Masse aufweist.
  8. Blitzrezeptor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Masse von 0,5 bis 2,5 kg, vorzugsweise 1 bis 1,5 kg aufweist.
  9. Blitzrezeptor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rezeptorkorpus (2) und die Rezeptorspitze (3) absatzlos ineinander übergehen.
  10. Blitzrezeptor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass er insgesamt die Form einer Finne bzw. Haifisch-Rückenflosse aufweist mit einer die Rezeptorspitze (3) bildenden, schmaleren Abschnitt nahe der Spitze der Finne bzw. Haifisch-Rückenflosse und einem den Rezeptorkorpus (2) bildenden breiteren Abschnitt nahe der Basis der Finne bzw. Haifisch-Rückenflosse.
  11. Rotorblatt für den Rotor einer Windenergieanlage, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen Blitzrezeptor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist.
  12. Rotorblatt nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Blitzrezeptor (1) in einem mittleren Abschnitt zwischen der Blattspitze (8) und der Blattwurzel (9), insbesondere in etwa mittig zwischen Blattspitze (8) und Blattwurzel (9), angeordnet ist.
  13. Rotorblatt nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Blitzrezeptor (1) mit einer senkrecht zu seinem strömungsgünstigen Angriffsquerschnitt verlaufenden Längsachse quer, insbesondere unter einem Winkel von 90° zu der Blattlängsachse des Rotorblattes (7) angeordnet ist.
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