Höhere Betriebstemperaturen bei Gasturbinen bedeuten einen höheren Wirkungsgrad mit gleichzeitiger Reduzierung des CO2 Ausstoßes. Die Turbinenschaufeln werden durch steigende Temperaturen zunehmend hohen Belastungen ausgesetzt. Damit die enorme Hitze das Material nicht allzu sehr strapaziert und die Schaufel sich nicht verformt oder Risse bekommt, wird sie mit einer von Siemens entwickelten Kombination zweier Schichten geschützt. Die äußere feinkörnige und poröse Keramik-Wärmedämmschicht wird mittels eines Spezialverfahrens durch Plasmastrahl aufgebracht. Sie widersteht rund 1200 °C und isoliert die Turbineschaufel gegen diese enorme Hitze. Eine ebenfalls nötige Haftungsschicht schützt zudem das Schaufelmetall vor Oxidation und Korrosion .Das Resultat: Diese Beschichtungen, ergänzt durch die aktive Kühlung, erlauben über viele Jahre den sicheren Betrieb bei Verbrennungstemperaturen von bis zu 1400 Grad Celsius.

Beim Plasmaspritzverfahren, mit dem der Keramikwerkstoff aufgetragen wird, setzen die Siemens-Experten einen Plasmakegel als Hitzequelle ein. Der heiße Plasmastrom schmilzt die Keramikpulverpartikel auf, bevor sie mit hoher Geschwindigkeit auf die Schaufel geschleudert werden, um die Schicht abzuscheiden. Herkömmlicherweise gibt es eine Standardbeschichtungsdüse mit einem Pulverinjektor für das Material, was sich aber als sehr ineffizient erwiesen hat, weil ein Beschichtungsprozess auf diese Weise relativ viel Zeit braucht und sich die Spritzdüse sehr schnell abnutzt. Durch eine durch Abnutzung stetig abfallende Leistung im Beschichtungsbrenner geht viel Pulver verloren und verändert sich der Prozess kontinuierlich. Da eine Schaufel bahn- und lagenweise beschichtet wird, wird die gesamte Schicht ungleichmäßig dick – die Hitzeresistenz der Schaufeln wird unregelmäßig. Bei der neuesten Generation der dicken Wärmedämmschichten muss die Gleichmäßigkeit noch stärker gewährleistet sein.

„Wir suchten also nach einer Spritzmethode, mit der sich eine Schaufel dicker, schneller und gleichmäßiger beschichten lässt“, erklärt Ladru den Ansatz seiner Entwicklung. Damals noch als Gruppenleiter der Entwicklung bei Turbine Airfoil Coating and Repair GmbH (TACR Berlin), einem Joint-Venture-Unternehmen von Siemens Energy und dem Turbinenschaufelspezialisten Chromalloy Gas Turbine Corporation tätig, tüftelte Ladru an der Optimierung des Spritzverfahrens und kam schließlich auf seine Idee. Statt lediglich einem sollten drei Spritzinjektoren verwendet werden und das Pulvermaterial sollte nicht nach Düsenaustritt des Plasmas, sondern bereits im Strömungskanal unmittelbar nach dem Lichtbogen, welcher das Argon-Wasserstoff-Plasma erzeugt, zugeführt werden. Die drei innenliegenden Injektoren verteilen das Material viel gleichmäßiger und sichern eine optimale Aufschmelzung.

„Die Beschichtungszeit verringerte sich durch die rotierenden drei Düsen um über 30 Prozent“, erklärt Ladru. Und das neue Verfahren hat noch weitere Vorteile: Die Plasmaspritzanlage verbraucht rund 40 Prozent weniger Keramikpulver. Gleichzeitig verlängert sich die Lebensdauer der Düse von 40 auf nun rund 100 Stunden. Außerdem kann die Anlage wesentlich einfacher als zuvor wieder korrekt eingestellt werden, wenn sie beispielsweise wegen Wartungsarbeiten oder Auftragswechsel gestoppt wurde. Als Partnerunternehmen für die Entwicklung der Beschichtungsdüse hat Ladru mit der Schweizer Firma Medicoat AG zusammengearbeitet, die sich auf Beschichtungen in der Medizintechnik spezialisiert hat. Ladru freut sich besonders über die Auszeichnung zum Erfinder des Jahres, „denn das unterstreicht, dass auch in den Siemens Joint-Venture-Unternehmen innovativ und mit Pioniergeist gearbeitet wird.“

Der Niederländer Ladru ist dem Thema Werkstoff von Beginn seines Studiums an treu geblieben: Im niederländischen Delft studierte er Materialkunde. „Immer wieder in meiner Jugend im Urlaub, traf ich in Österreich und an der niederländischen Küste beim Windsurfen viele nette Deutsche. Aufgrund dieser guten Erfahrungen und mit dem Wunsch der deutschen Sprache mächtig zu werden, beschloss ich, meine Diplomarbeit an der RWTH Aachen zu schreiben“, berichtet er. Auch seine Promotion schloss er in Aachen am Institut für Oberflächentechnik ab. Das Thema war seinem späteren Arbeitsbereich bereits sehr nahe: die „Entwicklung einer Online-Prozesskontrolle beim atmosphärischen Plasmaspritzen für die Herstellung dicker Wärmedammschichten“. Nach der Promotion 1999 fing er bei TACR Berlin an und wechselte nach knapp elf Jahren im Jahr 2010 zum Mutterkonzern Siemens. Auf sein Konto gehen 60 Erfindungsmeldungen, 16 erteilte Einzelpatente und 36 Schutzrechtsfamilien. Bei Siemens übernahm er als Leiter der Gruppe Technical Services Blades and Vanes die technische Lieferantenbetreuung für Kompressor- und Turbinenschaufeln. Seine langjährige Erfahrung bei einem Lieferanten, mit der Technik und mit seinen weltweiten Kontakten kommt ihm auf diesem Gebiet sehr zugute.

Auch privat hat Ladru Wurzeln in seiner neuen Heimatstadt Berlin geschlagen. Er hat seine Frau hier kennengelernt. Beide sind leidenschaftliche Salsa-Tänzer, ein Hobby, das sie nach der Geburt ihres Kindes allerdings kaum noch ausüben können. Seit die Familie ein Haus direkt an der Havel gebaut hat - „denn ein echter Niederländer braucht unbedingt Wasser in der Nähe“ – ist Ladru vom Surfen auf das Segeln umgestiegen und kann direkt vom eigenen Anlegesteg Fahrt aufnehmen.