По решению ЦК РКП(б) сентябрь и октябрь 1922 года супруги пробыли в крымском санатории «по причине усталости и переутомления». По возвращении они вселились в комнату № 418 в 1‑м Доме Советов (гостинице «Националь). В ноябре Учраспредотдел ЦК направил Семёнова на работу в Главэлектро ВСНХ на должность инспектора при начальнике Главэлектро А. З. Гольцмане. В должности инспектора Семёнов прослужил десять месяцев. В соответствии с мандатом, подписанным Гольцманом 25 ноября 1922 года, он был „уполномочен на всестороннее обследование… всех предприятий электропромышленности, электроснабжения и их руководящих органов“. Наделённый чрезвычайными инспекторскими полномочиями, Семёнов ездил по стране, добросовестно претворяя в жизнь ленинский план ГОЭЛРО.
Этот документ в то время был важнейшим направлением хозяйственной деятельности советского правительства. Этот план, разрабатываемый с 1918 года, даже называли «второй программой партии». Западными исследователями он был охарактеризован как гигантский по масштабам, монументальный по целям технический проект, символизировавший «исключительные амбиции» Советской власти. Амбиции амбициями, но сама логика технического прогресса выдвигала электропромышленность в число ключевых и наиболее перспективных отраслей и непременным условием промышленного подъема.
Знаменитые «лампочки Ильича», символ электрификации, на самом деле были американского и немецкого происхождения. Собственного производства ламп накаливания в РСФСР практически не существовало. Так, в 1920 году Советская Россия закупила за границей в 3 раза больше электроламп, чем было изготовлено в стране. Не говоря уже о том, что у нас производились лампы безнадежно устаревшей конструкции, с угольной нитью накаливания. Угольные лампочки светили тускло и служили недолго. Это обстоятельство являлось предметом постоянных насмешек западной прессы: где уж Советам создать современное индустриальное общество, если они не умеют делать даже элементарные бытовые лампочки! Партийное руководство прекрасно понимало, что многочисленные электростанции и плотины будут совершенно ни к чему, если иностранные фирмы вдруг откажутся продавать лампы или вольфрамовую нить накаливания. Такая зависимость от «капиталистического» окружения могла стать роковой, да и влетала в копеечку: один только импорт вольфрамовой нити ежегодно обходился нищей республике в 250 тысяч золотых рублей. Технологию её изготовления крупнейшие производители – американский концерн General Electric и германские AEG и Osram – держали в тайне и отказывались продавать за любые деньги. Значит, технологию надо было получить иным способом – промышленным шпионажем которым не брезговали даже самые развитые промышленные державы.
7 сентября 1923 года в Главэлектро ВСНХ поступило распоряжение секретаря ЦК РКП(б) В. М. Молотова: «Немедленно, сегодня же, откомандируйте т. Семёнова Г. И. в распоряжение ЦК РКП(б)». Снова потребовался его опыт разведчика, вдобавок разбирающегося в элетротехнике. Семёнов был вновь зачислен в штат Разведотдела штаба РККА и занялся разработкой операции по получению и переправке из Германии в Москву информации по технологии вольфрамового производства. Операция проводилась совместно военной разведкой и чекистами, координировал её Феликс Эдмундович Дзержинский, а технические задания разведчикам давали руководители советской электропромышленности – уже упоминавшийся Абрам Гольцман, Константин Уханов (будущий председатель Моссовета) и Николай Булганин, будущий председатель Совета Министров СССР.
Разведка должна была найти и использовать для получения информации рабочих вольфрамовых цехов фирм AEG и Osram. В то время новым, но широко используемым направлением работы Иностранного отдела ОГПУ и агентурного отдела Разведупра РККА стало использование симпатизирующих коммунизму рядовых иностранных граждан. Вербовались они на идейной основе и работали, как правило, бесплатно, иной раз с немалым возмущением отказываясь от предложенного вознаграждения. Идеи коммунизма в то время были чрезвычайно популярны среди рабочего класса западных стран, а особенно в Германии.
Осенью 1923 года Семёнов прибыл в охваченную революционным брожением Германию. Проработав несколько лет в Европе, он знал французский и немецкий языки, обычаи рабочего населения Германии, что позволило ему легко вжиться в среду берлинского пролетариата. Военный отдел Компартии Германии рекомендовал для вербовки квалифицированных рабочих Юлиуса Хоффманна, трудившегося на AEG, и Эмиля Дайбеля – механика с Osram. Разведупр вышел на них через партийную разведку Коммунистической партии Германии. Товарищи были проверенные, ветераны Первой мировой войны, твердые коммунисты. Семёнов с воодушевлением включился в любимое дело и вскоре тесно сошёлся с Дайбелем. Этого 40-летнего опытного механика он охарактеризовал в своём донесении как «авантюриста, способного на геройский подвиг, человека большой личной храбрости и решительности». Дайбель, в свою очередь, рекомендовал товарищу Жоржу (как на привычный французский манер представлялся Григорий Семёнов) других работников фирмы Osram. Слесарь‑механик Франц Гайслер и токарь Вилли Кох состояли в нелегальной ячейке КПГ, организованной на заводе параллельно с легальной.
Всего через месяц эти новые связи весьма пригодились Семёнову, когда неудавшаяся революция октября 1923-го и последовавшие за нею репрессии против коммунистов вынудили Дайбеля и Хоффмана искать политического убежища в СССР. После краткого периода смуты, Жорж Семёнов восстановил агентурные связи с Кохом и Гайслером, которые, будучи членами нелегальной ячейки, уцелели после массовых увольнений коммунистов. 28-летний Кох и 26-летний Гайслер уже привлекались к сбору материалов о вольфрамовом производстве, выполняя отдельные поручения руководителя заводской парторганизации Дайбеля. Теперь они стали работать всерьез. Вилли Кох вспоминал, как в начале 1924 года его вызвали в райком КПГ берлинского района Лихтенберг, где он состоял на партучёте. Секретарь Карл Ковальски, ссылаясь на Дайбеля, объяснил ему суть нового партийного задания и сказал Коху, «чтобы он всё, что касается вольфрамового производства, передавал через одного человека». Встречи с «одним человеком», представившимся необычным для немца именем Жорж, происходили сначала в помещении райкома партии, а затем в более располагающем для задушевной беседы хорошем ресторане. Тут-то Семёнову и пригодилось электротехническое образование. Не вдаваясь в тонкости технологического процесса, он в общих чертах понимал его суть и знал, что спросить и о чем вести разговор. Уточнение же деталей происходило следующим образом: руководители вольфрамовой лаборатории московского кабельного завода формулировали специальные технические вопросы, вызывавшие у них затруднения в процессе исследовательской работы, и передавали их сотруднику Разведупра, затем задание дипломатической почтой пересылалось Семёнову, который знакомил с ним немецких рабочих Osram. Имея доступ к чертежам, образцам и другим секретам производства, те давали Жоржу нужную информацию. Получив таким путём сведения из Германии, советские специалисты двигались дальше в освоении протяжки вольфрамовой нити и прочих технологий, в том числе не только имеющих отношение к электротехнике. Так, в вольфрамовой лаборатории фирмы Osram велись опыты по получению принципиально новых типов сверхпрочных сплавов, изготовлявшихся невиданным доселе методом, позднее названным металлокерамическим. В 1923 году здесь впервые в мире был получен сплав карбида вольфрама с кобальтом, внедрение которого в массовое производство под названием «видиа» произвело настоящую революцию в индустриальном производстве: резцы с такой напайкой обрабатывали деталь в 5–8 раз быстрее стальной! Вскоре тот же самый сплав под названием «победит» появился на советских заводах.
Разработка молибденовой и вольфрамовой технологий, производившаяся, в том числе, и с помощью разведки, открыло учёным Страны Советов дорогу к новейшим видам брони для кораблей, самолётов и танков – не говоря уж о том, что Московский электроламповый завод вскоре наладил выпуск электрических лампочек. Сам же Семёнов к середине 1924 года изрядно заскучал от кропотливой возни с технической информацией, да и недостаток специальных знаний все больше давал себя знать. Наладив связь и бесперебойную передачу разведданных, оперативный сотрудник Семенов, стал проситься на другую работу. На смену ему прислали высококвалифицированного инженера из вольфрамовой лаборатории кабельного завода, а Семёнова отозвали в Москву.
Его вернули на то же место работы. Ходатайствовало об этом Главэлектро, о чём сохранилось отношение в Учраспредотдел ЦК РКП(б) от 25 июля 1924 года за подписью Гольцмана: «Прошу откомандировать т. Семёнова Григория Ивановича, вернувшегося с заграничной командировки, обратно на ответственную работу Главэлектро ВСНХ». Решением ЦК партии 31 июля 1924 г. ходатайство было удовлетворено, и конец 1924 – начало 1925 годов прошли для Семенова в инспекторских поездках по ведомственным предприятиям. При этом он продолжал участвовать в переписке с немецкой агентурой, а весной 1925 года, вместе с проверенным товарищем Дайбелем, прибыл в Берлин, где встречался с рабочими завода Osram. Целью командировки было подобрать квалифицированных специалистов-вольфрамщиков для работы по контракту в СССР.
Немецкие коммунисты с восторгом приняли предложение работать на благо страны Советов (не говоря уже о выгодных условиях индивидуальных договоров), и вскоре первая группа носителей ценной информации и обладателей уникальных навыков отбыла в Республику Советов. Вскоре отъезд немецких рабочих на работу в Советскую Россию обрёл характер налаженного потока. В советском торгпредстве в Берлине сотрудником представительства Главэлектро работал функционер КПГ Фридрих Мюллер, организовывавший отъезд специально отобранных квалифицированных кадров. «Когда я ехал в СССР, то имел адрес Коха, кроме того, Фридрих Мюллер дал мне адрес Жоржа Семёнова, мы называли его тогда просто „Жоржем“, – вспоминал рабочий Ганс Ольрих. Механизм переброски был продуман коммунистами до мелочей. Так, Ольрих свой партбилет отдал в Берлине Фридриху Мюллеру, а по прибытии в Москву получил от своего заводского куратора документы и новый партийный билет. Опекаемые разведкой немцы образовали на предприятии целую общину иностранцев, исправно передавая знания и умения своей новой родине. К этому времени Гольцмана на посту руководителя Главэлектро ВСНХ сменил не кто иной, как Лев Троцкий – такое значение придавалось в Советской России электроэнергетике.