Seegangskompensation für Offshore-Windenergie

Drei Einsatzbereiche für einen Seegangskompensator oder Stoßdämpfer im Laststrang bei Offshore-Windprojekten: Unterwasser-Hebevorgänge für schwimmende Windenergieanlagen und Fundamente, das Absetzen von Lasten von einem schwimmenden Schiff aus sowie das Durchrutschen von Pfählen beim Rammen. Außerdem: wo stattdessen Pfahlgreifer, Führungen und Zugleinen zum Einsatz kommen.

Von Tord Martinsen & Peter Wang · April 2026 · Aktualisiert im September 2026 · 10 Min. Lesezeit

Offshore-Windenergieanlagen mit drei Rotorblättern und gelbe Übergangsstücke bei wechselndem Küstenlicht.

Kurzüberblick

Bei einer auf ihren Beinen am Meeresboden stehenden, angehobenen Hubinsel übertragen die Wellen keine Hubbewegung auf den Haken. Bei einem schwimmenden Schiff ist das anders: Die Kranspitze bewegt sich durch Hubbewegung, Rollen und Stampfen des Schiffs.
Ein Gerät im Laststrang hilft in drei Fällen: bei Unterwasser-Hebevorgängen durch die Spritzwasserzone bis zum Meeresboden, etwa mit Saugankern, Schablonen und Schutzabdeckungen; beim Absetzen einer Last von einem schwimmenden Schiff aus, wobei der Hub nach dem Kontakt die Bewegung der Kranspitze aufnimmt, sodass sich die Seilkraft allmählich ändert, statt die Last wieder ruckartig abzuheben; und beim Durchrutschen von Pfählen während des Rammens, wobei ein Stoßdämpfer die Spitzenlast am Kran begrenzt.
Es wirkt nur im vertikalen Lastpfad. Für horizontale Position und Ausrichtung sind Führungen, Pfahlgreifer oder Zugleinen erforderlich.
Unsere Geräte für den Laststrang decken 12.5 bis 10,000 t ab (RIGEL, CYGNUS und ANTARES); POLARIS-Stoßdämpfer reichen von 75 bis 4,000 t. Jedes Gerät wird anhand eines Hebemodells mit Schiff, Kran, Anschlagmitteln, Nutzlast und Seegangsbedingungen ausgelegt.

Die meisten Hebevorgänge bei Offshore-Windprojekten erfolgen entweder von einer auf ihren Beinen stehenden Hubinsel oder von einem schwimmenden Schwerlast- oder Bauschiff aus. Ob die Hubbewegung den Haken erreicht, hängt vom Standort des Krans ab. Das bestimmt weitgehend die Aufgabe eines Seegangskompensators im Laststrang.

Hubinsel oder schwimmendes Schiff

Eine angehobene Hubinsel steht auf dem Meeresboden. Daher versetzen die Wellen weder ihren Rumpf noch ihren Kran in Hubbewegung. Für ihre Hebevorgänge sind der Winddruck auf das Bauteil, die Nachgiebigkeit von Kran und Struktur sowie die Bewegung der Fläche maßgeblich, von der die Last aufgenommen oder auf die sie abgesetzt wird, etwa eines längsseits liegenden Zubringerschiffs. In zwei Fällen hat ein Gerät im Laststrang auch bei einer Hubinsel eine Aufgabe: Eine Last von einem schwimmenden Zubringer bewegt sich mit ihm, bis sie vom Deck freikommt; und bei einem Unterwasser-Hebevorgang durch die Spritzwasserzone wirken die Wellen unabhängig vom Standort des Krans. Unser Artikel über Schnellanheben zeigt, wie ein adaptives Gerät eine Last von einem bewegten Deck freihebt.

Ein schwimmendes Schiff bewegt sich fortwährend mit den Wellen. Die vertikale Bewegung der Kranspitze setzt sich aus Hubbewegung, Rollen und Stampfen des Schiffs zusammen. Der Anteil des Rollens hängt vom Abstand der Kranspitze zur Schiffsmittellinie ab, der des Stampfens vom Abstand zur Schiffsmitte in Längsrichtung. Eine Kranspitze weit seitlich oder zum Bug beziehungsweise Heck hin kann sich daher stärker vertikal bewegen als das Schiff selbst durch Hubbewegung. Über ein starres Seil und Anschlagmittel erreicht diese Bewegung die Last. Unser Artikel über Schiffsbewegungen zeigt die Berechnung.

Wo ein Gerät im Laststrang hilft

Unterwasser-Hebevorgänge für schwimmende Windenergieanlagen und Fundamente

Sauganker und Verankerungskomponenten für schwimmende Windenergieanlagen, Pfahlschablonen, Unterwasserstrukturen und Schutzabdeckungen werden von einem schwimmenden Schiff durch die Spritzwasserzone zum Meeresboden abgesenkt. Dabei treten dieselben Belastungen wie bei jedem Unterwasser-Hebevorgang auf: Aufprallkräfte, Strömungswiderstand, Auftrieb und hydrodynamische Zusatzmasse in der Spritzwasserzone sowie die Aufsetzgeschwindigkeit am Meeresboden. Ein passiver Kompensator im Laststrang macht das Hebesystem nachgiebiger, reduziert so Schnapplasten und verringert die Bewegung der Kranspitze, die beim Aufsetzen auf die Last übertragen wird. In unserer Untersuchung zur Durchquerung der Spritzwasserzone mit einer 35 t schweren GFK-Abdeckung bei Hs 1.8 m senkte ein RIGEL 75 t / 4.5 m die maximale Seilkraft von 1,846 kN auf 655 kN und verhinderte sämtliche Ereignisse mit schlaffem Anschlagmittel; begrenzend war die Hubreserve. Durchquerung der Spritzwasserzone und Unterwasser-Hebevorgänge erläutern die Lasten.

Absetzen einer Last von einem schwimmenden Schiff aus

Wenn ein schwimmendes Schiff eine Last auf einer festen Struktur absetzt, etwa ein Jacket auf bereits installierten Pfählen, ein Übergangsstück auf einem Monopile oder eine Schablone auf dem Meeresboden, bewegt sich die Kranspitze nach dem ersten Kontakt weiter. Bei starren Anschlagmitteln kann jede Aufwärtsbewegung der Kranspitze die Last erneut abheben. Beim Abwärtsgang setzt sie wieder hart auf, Zyklus für Zyklus, bis genügend Seil nachgelassen wurde (Abbildung 1).

Abbildung 1. Absetzen einer Last von einem schwimmenden Schiff aus auf einem festen Fundament, hier eines Übergangsstücks auf einem Monopile. (A) Bei starren Anschlagmitteln hebt die Aufwärtsbewegung der Kranspitze die Last erneut ab. Sie setzt Zyklus für Zyklus hart auf, bis genügend Seil nachgelassen wurde. (B) Mit einem passiven Kompensator im Laststrang wird die Bewegung der Kranspitze nach dem Kontakt als Hub aufgenommen. Dadurch ändert sich die Seilkraft allmählich, statt die Last ruckartig abzuheben. Die Last setzt sich, und ihr Gewicht geht beim Nachlassen des Seils auf das Fundament über. Das Nachlassen des Seils und die Abstimmung des Geräts werden im Hebemodell geprüft. Für die Ausrichtung sind gesonderte Führungen zuständig. Schematische Darstellung, nicht maßstabsgetreu.

Mit einem passiven Kompensator im Laststrang wird die Bewegung der Kranspitze nach dem Kontakt als Hub aufgenommen. Dadurch ändert sich die Seilkraft allmählich, statt die Last ruckartig vom Flansch abzuheben. Wenn Seil nachgelassen wird, fährt das Gerät ein, seine Kraft sinkt, und das Gewicht geht auf das Fundament über. Bis dahin liegt die Last nahezu ohne Gewichtskraft auf ihrer Auflage. Daher muss das Nachlassen des Seils der Kranspitzenbewegung weiterhin voraus sein, und die Eigenperiode des Geräts mit der Last darf nicht in den Bereich der Wellenperioden fallen. Das Hebemodell prüft Aufsetzgeschwindigkeit, Hub und Abstimmung für die Seegangsbedingungen der Kampagne. ANTARES verfügt zusätzlich über einen Absetzmodus, der seine Ventile öffnet und seine EQ-Funktion freigibt, um ein sanftes Absetzen zu ermöglichen.

Durchrutschen von Pfählen beim Rammen

Monopiles und Pin-Pfähle werden gewöhnlich mit einem Hydraulikhammer gerammt. Erreicht die Pfahlspitze eine schwache Bodenschicht, kann der Pfahl unkontrolliert durchrutschen. Das Kranseil muss dann die noch daran hängende Last abbremsen. Ein POLARIS als Stoßdämpfer im Kranhubwerk hält die Kraft während seines Hubs nahe dem eingestellten Ventilwert, statt die gesamte Abbremslast auf den Kran zu übertragen. Schutz beim Durchrutschen von Pfählen erläutert den Lastfall und die Auslegung.

Was es nicht leistet

Ein Seegangskompensator im Laststrang wirkt im vertikalen Lastpfad. Er positioniert eine Last weder horizontal noch dreht er sie. Dafür dienen Führungen und Anschläge, bewegungskompensierte Pfahlgreifer und Zugleinen. Im Hebeplan wird in der Regel auch eines dieser Hilfsmittel benötigt. Er hilft auch nicht bei einem Hebevorgang, bei dem sich weder der Haken noch die Auflage der Last bewegt: Beim Heben einer Gondel oder eines Rotorblatts vom eigenen Deck einer angehobenen Hubinsel sind der Winddruck auf das Bauteil und die Eigendynamik des Krans maßgeblich.

Hebevorgänge bei Windenergieanlagen im Überblick

Hebevorgang	Üblicherweise von	Maßgebende Faktoren	Gerät im Laststrang
Monopile: Aufrichten, Absenken und Rammen	Schwimmendes Schiff mit Pfahlgreifer oder Hubinsel	Positionsführung durch den Pfahlgreifer; Risiko des Durchrutschens beim Rammen	POLARIS beim Durchrutschen des Pfahls; der Pfahlgreifer hält die Position
Übergangsstück auf einem Monopile	Hubinsel oder schwimmendes Schiff	Ausrichtung und Absetzen auf dem Flansch oder den Vergussstützen	Von einem schwimmenden Schiff aus kann ein Kompensator das Absetzen dämpfen; Auslegung je Hebevorgang
Jacket auf bereits installierten Pfählen	Schwimmendes Schwerlastschiff, gelegentlich eine Hubinsel	Durchquerung der Spritzwasserzone, dann Absetzen auf den Pfählen am Meeresboden, mit Einführhilfen zur Ausrichtung	Ein Kompensator kann die Durchquerung und das Absetzen dämpfen; Auslegung je Hebevorgang
Oberbau einer Umspannplattform auf seinem Jacket	Schwimmendes Schwerlastschiff	Absetzen auf dem Jacket, mit Anschlägen und Führungen	Ein Kompensator kann das Absetzen dämpfen; Auslegung je Hebevorgang
Schablonen, Anker, Unterwasserstrukturen und Abdeckungen	Schwimmendes Bauschiff	Lasten in der Spritzwasserzone und Aufsetzen auf dem Meeresboden	RIGEL, CYGNUS oder ANTARES
Turm, Gondel und Rotorblätter	Hubinsel	Winddruck auf das Bauteil und Ausrichtung in der Höhe	Keines beim Heben vom eigenen Deck der Hubinsel; bei der Aufnahme von einem schwimmenden Zubringer ein ANTARES-Schnellanheben

Auslegung eines Geräts für einen Hebevorgang bei Windenergieanlagen

Das Gerät wird anhand eines Hebemodells ausgelegt: Bewegung des Schiffs an der Kranspitze bei den Seegangsbedingungen der Kampagne, Kran und Anschlagmittel, Masse, Geometrie und Hydrodynamik der Nutzlast sowie die Kriterien für das Aufsetzen oder Absetzen. Bei einem Schwerlast-Hebevorgang müssen auch die Baulänge und das Eigengewicht des Geräts bei der Hakenhöhe und der Lasttabelle des Krans berücksichtigt werden. CONSTELLATION simuliert den Hebevorgang mit und ohne Kompensator und gibt Lasten, genutzten Hub und Reserven an.

RIGEL (55 bis 1,000 t), CYGNUS (12.5 bis 10,000 t) und ANTARES (30 bis 4,000 t) decken Hebevorgänge mit Geräten im Laststrang ab; alle sind für 3,000 m ausgelegt. ANTARES kann seine Einstellung während des Hebevorgangs ändern: steifer und stärker gedämpft in der Spritzwasserzone, darunter weicher; hinzu kommt ein Absetzmodus, der seine Ventile öffnet und seine EQ-Funktion für ein sanftes Absetzen freigibt. Es kann eine Last auch schnell von einem bewegten Deck freiheben. POLARIS-Stoßdämpfer reichen von 75 bis 4,000 t.

Quellen und Annahmen

Die genannten Lasten bei Unterwasser-Hebevorgängen entsprechen DNV-RP-N103. Die Ergebnisse des Fallbeispiels stammen aus unserer CONSTELLATION-Studie CS-2026-004 (35 t schwere GFK-Abdeckung, RIGEL 75 t / 4.5 m, Hs 1.8 m, Tp 7.5 s, ungünstigster von acht Simulationsläufen), einer Screening-Untersuchung nur zur Durchquerung der Spritzwasserzone ohne Aufsetz- oder Absetzphase, keiner zertifizierten Analyse. Abbildung 1 ist schematisch.
Die Beschreibungen der Installationsverfahren sind allgemein gehalten. Verfahren, Schiff und Ausrüstung einer Kampagne werden durch deren eigene technische Planung bestimmt.
Produktbereiche gemäß unseren Produktdaten, September 2026.

Häufig gestellte Fragen

Ist bei der Installation von Offshore-Windenergieanlagen eine Seegangskompensation erforderlich?

Bei den meisten Hebevorgängen von einer angehobenen Hubinsel nicht: Sie steht auf dem Meeresboden, sodass die Wellen ihren Kran nicht bewegen. Ausnahmen sind Lasten von einem schwimmenden Zubringer und Unterwasser-Hebevorgänge durch die Spritzwasserzone. Bei einem schwimmenden Schiff bewegt sich die Kranspitze mit den Wellen. Ein Kompensator im Laststrang hilft dort, wo diese Bewegung besonders ins Gewicht fällt: bei Unterwasser-Hebevorgängen durch die Spritzwasserzone und beim Absetzen von Lasten auf einem festen Fundament oder dem Meeresboden.

Kann ein Seegangskompensator beim Anheben von Bauteilen von einem Zubringerschiff helfen?

Ja. Der Haken einer Hubinsel steht still, aber ein Bauteil auf einem schwimmenden Zubringer bewegt sich mit diesem, bis es vom Deck freikommt. Bei langsamem Heben kann das Deck erneut dagegenstoßen. Ein adaptives Gerät wie ANTARES kann die Last schnell vom Deck freiheben. Ob dies zum Kran, seiner Hakenhöhe und dem Bauteil passt, wird im Hebemodell geprüft.

Worin unterscheiden sich ein Seegangskompensator und ein Pfahlgreifer?

Ein Seegangskompensator wirkt im vertikalen Lastpfad und nimmt die Bewegung der Kranspitze als Hub auf. Ein bewegungskompensierter Pfahlgreifer hält einen Monopile während des Absenkens und Rammens von einem schwimmenden Schiff aus horizontal in Position. Sie erfüllen unterschiedliche Aufgaben.

Wie schützt ein Stoßdämpfer den Kran, wenn ein Pfahl durchrutscht?

Rutscht ein Pfahl beim Rammen durch, muss das Kranseil die noch daran hängende Last abbremsen. Ein Stoßdämpfer wie POLARIS im Kranhubwerk hält die Kraft während seines Hubs nahe dem eingestellten Ventilwert. So erreicht den Kran eine begrenzte Kraft statt der vollen Lastspitze beim Abbremsen.

Welche Geräte von Norwegian Dynamics eignen sich für Offshore-Windprojekte?

RIGEL, CYGNUS und ANTARES für Hebevorgänge mit Geräten im Laststrang, mit einem Bereich von 12.5 bis 10,000 t und einer Auslegung für 3,000 m, sowie POLARIS für durchrutschende Pfähle; POLARIS-Stoßdämpfer reichen von 75 bis 4,000 t. Die Auswahl ergibt sich aus einem Hebemodell für Nutzlast, Schiff und Seegangsbedingungen.