„Der Clou an unserer Erfindung ist, dass die neue Kühlung inhärent sicher ist, also keine eigenen aktiven Antriebe benötigt“, erklärt Wechsung. Das Kühlsystem kann also nicht ausfallen, sondern arbeitet immer, wenn die Dampfturbine in Betrieb ist. Je höher die Temperatur des Dampfes ist, desto effektiver produziert die Dampfturbine Strom. Das kritische Moment in einer Dampfturbine ist die hohe Temperatur von etwa 600 Grad Celsius, die durch den heißen Dampf auf die Schaufeln wirkt. Die meisten Materialien, die für die Schaufeln, Schrauben, Ventile oder Dichtungen verwendet werden, können der vollen Hitze nicht standhalten und müssen gekühlt werden. Wechsung und seine Kollegen hatten die Idee, einen Teil des Dampfes, der auf seinem Weg durch die Dampfturbine bereits etwas abgekühlt ist, abzuzweigen und mit diesem hochbeanspruchte Bereiche zu kühlen. Dieser rückgeführte Dampfstrom trifft auf die zu kühlenden Teile und senkt dort die Bauteiltemperatur von 600 auf etwa 520 Grad Celsius.

„Dieses neue Prinzip hat es ermöglicht, mit Frischdampftemperaturen von 600 Grad Celsius in der Dampfturbine zu arbeiten, ohne neue teure und unerprobte Werkstoffe zu verwenden“, erklärt Wechsung. Nur so können neue Dampfturbinen mit herkömmlichen Materialien gebaut werden. Und was gerade in Bezug auf die Flexibilität des Dampfturbinenbetriebs wichtig ist: Ohne die neue Kühlung müsste die Dampfturbine wesentlich dickwandiger ausgeführt werden und infolge dessen sehr langsam hoch- oder heruntergefahren werden, weil sonst die thermischen Spannungen zu groß wären. Statt nach den eher gemächlichen Grundlastkraftwerken der alten Generation verlangt der veränderte Strommarkt jetzt aber dringend nach Dampfturbinen, die sozusagen zur Rennklasse gehören und den elektrischen Strom schnell zur Verfügung stellen.

Das erste Kraftwerk mit den neuen Dampfturbinendesigns ging 2006 und 2007 in China in Betrieb. Das Kraftwerk in Yuhuan erreicht mit seinen vier Blöcken mit einer Leistung von jeweils 1000 Megawatt einen Wirkungsgrad von 45 Prozent. Mittlerweile hat die Shanghai Turbine Company als Lizenznehmer von Siemens rund 50 ähnliche Anlagen in Betrieb, im Bau oder in Auftrag. In Europa sind sechs ultra-superkritische Dampfturbinen-Kraftwerke mit der Erfindung von Wechsung in Errichtung bzw. Planung: davon vier in Deutschland, nämlich zwei in Westfalen und je einer in Lünen und Mainz sowie zwei Blöcke im holländischen Emshaven.

Insgesamt hat Wechsung 19 Erfindungen gemeldet, die in 56 erteilte Einzelpatente und 14 Schutzrechtsfamilien mündeten. Seine Erfindungen betreffen beispielsweise die Schnellabkühlung einer Dampfturbine, die Verbesserung der Betriebsflexibilität oder die optimale Dampfauskopplung für Kraft-Wärme-Kopplung und die Abtrennung und Speicherung von Kohlendioxid (CCS). Jüngst hat sich Wechsung einem hoch aktuellen Thema zugewandt: Mit seinem Team entwickelt er erste Dampfturbinen für solarthermische Kraftwerke, bei denen durch Sonnenenergie Wasserdampf erzeugt wird, welcher die Dampfturbine antreibt. Dabei wird über viele Spiegel die Wärme der Sonne gebündelt und Dampf erzeugt. Ein Dampfturbosatz erzeugt schließlich elektrischen Strom. Dabei fließen Erfahrungen aus der Entwicklung von Dampfturbinen für verschiedenste bekannte Anwendungen ein. Diese Kraftwerke sind ein Schlüsselbaustein des Desertec-Projekts, mit dem Wüstenstrom über Stromautobahnen nach Europa gebracht werden soll.

Wechsung hat in der damaligen DDR gleichzeitig Abitur und eine Lehre als Kraftwerksmaschinist absolviert. Bevor er 1991 beim Dampfturbinenbau der Siemens AG in Mülheim seine berufliche Laufbahn begann, studierte er in der ehemaligen Sowjetunion (Odessa) Kraftwerkstechnik.