Die vorliegende Erfindung betrifft ein Windenergieanlagen-Rotorblatt sowie ein Blitzschutzsystem für ein Windenergieanlagen-Rotorblatt.

Jede Windenergieanlage muss ein Blitzschutzsystem aufweisen, um eine entsprechende Betriebsgenehmigung zu erhalten. Das Blitzschutzsystem weist typischerweise mehrere Blitzrezeptoren auf, welche elektrisch mit einem Blitzschutzleiter oder Blitzschutzkabel verbunden sind. Der Blitzschutzleiter führt durch das Rotorblatt an die Rotorblattwurzel und kann dann mit dem weiteren Blitzschutzsystem der Windenergieanlage kontaktiert werden.

Eine sichere elektrische Kontaktierung des Blitzschutzsystems über verschiedene Komponenten hinweg ist wesentlich für den Betrieb der Windenergieanlage. Das Blitzschutzsystem eines Windenergieanlagen-Rotorblattes weist typischerweise mehrere Durchkontaktierungen auf, mittels welcher verschiedene Komponenten des Blitzschutzsystems miteinander kontaktiert werden können.

In der prioritätsbegründenden deutschen Patentanmeldung hat das Deutsche Patent- und Markenamt die folgenden Dokumente recherchiert: DE 20 2010 013 535 U1 , US 2010/0090472 A1 und US 2013/0195661 A1.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Windenergieanlagen-Rotorblatt vorzusehen, welches über eine verbesserte Durchkontaktierung bzw. welches über verbesserte Durchkontaktierungsmöglichkeiten verfügt.

Diese Aufgabe wird durch ein Windenergieanlagen-Rotorblatt nach Anspruch 1 sowie durch ein Blitzschutzsystem nach Anspruch 5 gelöst.

Somit wird ein Windenergieanlagen-Rotorblatt mit einem Blitzschutzsystem vorgesehen. Das Blitzschutzsystem weist mindestens einen Blitzrezeptor und ein Blitzschutzkabel sowie mindestens eine Verbindungseinheit zum Verbinden von zwei Abschnitten eines Blitzschutzleiters auf. Die Verbindungseinheit stellt eine Durchkontaktierung dar und weist eine Schraube mit einem großen Kragen auf. Ferner weist die Verbindungseinheit eine Mutter mit einem großen Kragen sowie einem Innengewinde auf. Die Schraube sowie die Mutter weisen jeweils ein leitfähiges Material, beispielsweise Metall wie Aluminium, Kupfer oder Messing oder Legierungen auf, um zwei Abschnitte eines Blitzschutzleiters miteinander zu verbinden. Dadurch, dass sowohl die Schraube als auch die Mutter jeweils über einen großen Kragen verfügen, weisen beide eine große Auflage- fläche, die beiden zu verbindenden Abschnitte des Blitzschutzsystems auf, wodurch eine gute elektrische Kontaktierung ermöglicht wird.

Ferner ermöglicht das Innengewinde der Mutter sowie das Außengewinde der Schraube, dass die Schraube und die Mutter fest miteinander verbunden werden können und somit die zu verbindenden Elemente des Blitzschutzsystems ebenfalls fest miteinander verbun- den werden können.

Aufgrund der einfachen Ausgestaltung der Mutter sowie der Schraube wird eine effektive und kostengünstige Möglichkeit der Verbindung von verschiedenen Elementen des Blitzschutzsystems ermöglicht. Diese Konstruktion ist einfach ausgestaltet und günstig herzustellen und kann dennoch hohe Blitzströme ohne Funkenbildung ableiten. Des Weiteren wird der Verschleiß reduziert.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Schraube eine Hohlbohrung auf. Mittels einer Schraube und einer selbstsichernden Mutter kann z.B. ein Kabelschuh an der Kontaktierungssch raube befestigt werden. Die Schraube mit der selbstsichernden Mutter stellt eine sichere Verbindung zwischen Kabelschuh und Schraube der Durchkontaktie- rung her und sorgt zusätzlich dafür, dass sich der Kontaktverbinder nicht lösen kann.

Durch das Gewinde kann ferner der benötigte Anpressdruck zwischen den verschiedenen Komponenten des Blitzschutzsystems erreicht werden.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die Mutter eine selbstsichernde Mutter dar. Vorteile und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung, Fig. 2A zeigt eine schematische Darstellung eines Windenergieanlagen-Rotorblattes,

Fig. 2B zeigt eine schematische Schnittansicht des Windenergieanlagen-Rotorblattes und

Fig. 3A 3F zeigen jeweils verschiedene Ansichten der Verbindungseinheit gemäß der Erfindung.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Windenergieanlage gemäß der Erfindung. Fig. 1 zeigt eine Windenergieanlage 100 mit einem Turm 102 und einer Gondel 104. An der Gondel 104 ist ein Rotor 106 mit drei Rotorblättern 200 und einem Spinner 1 10 ange- ordnet. Der Rotor 106 wird im Betrieb durch den Wind in eine Drehbewegung versetzt und treibt dadurch einen Generator in der Gondel 104 an.

Fig. 2A zeigt eine schematische Darstellung eines Windenergieanlagen-Rotorblattes und Fig. 2B zeigt eine schematische Schnittansicht des Windenergieanlagen-Rotorblattes Das Rotorblatt 200 weist eine Rotorblattspitze 210, eine Rotorblattwurzel 220 sowie eine Ro- torblatthülle 230 auf, welche beispielsweise durch zwei miteinander verbundene Halbschalen zusammengesetzt ist. Das Rotorblatt 200 weist ein Blitzschutzsystem 300 auf, welches mindestens einen Rezeptor 320, eine Blitzschutzleitung 310 und einen Ableitring 240 außen im Bereich der Rotorblattwurzel aufweist. Zwischen dem Blitzschutzleiter 310 und dem Ableitring 240 ist eine Verbindungseinheit 400 vorgesehen. Die Verbindungseinheit 400 verbindet somit einen ersten Abschnitt des Blitzschutzsystems wie beispielsweise der Blitzschutzleiter 310 elektrisch und mechanisch mit einem zweiten Teil des Blitzschutzsystems

240.

Fig. 3A - 3F zeigen jeweils verschiedene Ansichten der Verbindungseinheit gemäß der Erfindung. Die Verbindungseinheit 400 weist eine Schraube 420 sowie eine Mutter 410 auf, welche auf die Schraube 420 verschraubt werden kann. Mittels der Verbindungseinheit 400 können verschiedene Komponenten des Blitzschutzsystems elektrisch und mechanisch miteinander verbunden werden. Mittels der erfindungsgemäßen Verbindungseinheit ist es auch möglich, verschiedene Abschnitte und Elemente des Blitzschutzsystems über nichtleitende Abschnitte des Rotorblattes miteinander elektrisch zu kontaktieren. Die Mutter 410 weist einen Kragen 41 1 mit Löchern 414 sowie einen länglichen Abschnitt 412 auf, welcher eine Bohrung und ein Innengewinde 413 aufweist. Die Schraube 420 weist einen Kragen 421 mit mindestens zwei Löchern 424 sowie einen länglichen Abschnitt 422 und optional eine Bohrung 423 (eine Hohlbohrung) auf. Ferner ist ein Außengewinde im Bereich des länglichen Teils 422 vorgesehen. Die Mutter 410 kann somit auf die Schraube 420 aufgeschraubt werden und kann somit verschiedene Elemente des Blitzschutzsystems sicher miteinander verbinden. Der Außendurchmesser der Kragen 411 , 421 kann zwischen 20 - 60 mm, vorzugsweise ca. 40 mm betragen. Der Außendurchmesser des Abschnitts 412 kann zwischen 15 und 20 mm, vorzugsweise ca. 18 mm betragen. Der Abschnitt 422 kann ein M14-M18 Außengewinde, vorzugsweise ein M16 Gewinde aufweisen. Der Abschnitt 41 1 kann ein entsprechendes Innengewinde aufweisen. Das Verhältnis zwischen Außendurchmesser der Kragen 41 1 , 421 und dem Außendurchmesser des Abschnitts 412 beträgt vorzugsweise mindestens 2 und insbesondere größer 3.

Somit wird ein Windenergieanlagen-Rotorblatt vorgesehen, welches über einen verbesserten Blitzschutz verfügt. Durch die Kontaktierungseinheit kann ein Blitzstrom sicher und ef- fektiv zwischen verschiedenen Abschnitten des Blitzschutzsystems abgeleitet werden, ohne dass es dabei zu einer Funkenbildung am Kabel kommt. Dies kann insbesondere aufgrund der großen Querschnitte sowie der Auflageflächen der Kragen der Mutter und der Schraube ermöglicht werden. Die Verbindungseinheit 400 weist somit eine Schraube und eine selbstsichernde Mutter auf.

Mit der erfindungsgemäßen Verbindungseinheit kann eine Verbindung zwischen verschiedenen Elementen des Blitzschutzsystems durch einen nichtleitenden Werkstoff ermöglicht werden.