Die thermische Produktion umfasst die Stromerzeugung in Wärmekraftwerken, die durch Umwandlung von Wärmeenergie in elektrische Energie erfolgt. Zu den zentralen Technologien zählen Kernkraft-, Kohle-, Gas- und Ölkraftwerke.
Thermische Kraftwerke basieren auf dem Prinzip der Energiewandlung: Durch Verbrennung fossiler Brennstoffe oder Kernspaltung wird Wärme erzeugt, die Wasser zu Dampf erhitzt. Dieser Dampf treibt Turbinen an, die über Generatoren elektrische Energie produzieren. Wichtige Kenngrößen sind Wirkungsgrad, Brennstoffausnutzung, Turbinenleistung und Kühltechnik. Moderne Gas- und Dampfkombikraftwerke erreichen durch gekoppelte Kreisläufe besonders hohe Wirkungsgrade von über 60 Prozent.
Kernkraftwerke nutzen kontrollierte Kernspaltung zur Wärmeerzeugung. Sie zeichnen sich durch eine hohe Grundlastfähigkeit und lange Laufzeiten aus, erfordern jedoch umfassende Sicherheitskonzepte, Strahlenschutz und strenge regulatorische Überwachung. Der Rückbau und die Endlagerung radioaktiver Abfälle stellen langfristige Herausforderungen dar.
Kohle-, Gas- und Ölkraftwerke sind flexibel einsetzbar und können sowohl Grundlast als auch Spitzenlast abdecken. Während Kohlekraftwerke hohe Emissionen verursachen, gelten Gaskraftwerke als emissionsärmer und reaktionsschneller. Ölkraftwerke werden meist nur in Ausnahmefällen oder als Reservekapazitäten betrieben. Alle fossilen Anlagen unterliegen Emissionsgrenzwerten, CO₂-Bepreisung und Auflagen zur Effizienzsteigerung.
Der Betrieb thermischer Kraftwerke erfordert komplexe Systeme für Brennstofflogistik, Wärmetechnik, Dampferzeugung, Kühlung und Abgasbehandlung. Organisatorisch sind Wartungsstrategien, Sicherheitstrainings, Schichtbetrieb und Netzkoordination entscheidend. Hinzu kommen regulatorische Anforderungen wie Emissionshandel, Umweltauflagen und Betriebsgenehmigungen. IT-Systeme für Prozessleittechnik, Monitoring und Compliance sind unverzichtbar.
Thermische Produktion bleibt ein wesentlicher Bestandteil der globalen Energieversorgung, insbesondere für Versorgungssicherheit und Netzstabilität. Mit zunehmender Dekarbonisierung nimmt jedoch die Bedeutung erneuerbarer Energien zu. Fossile Anlagen werden schrittweise durch flexible, emissionsärmere Technologien ersetzt oder mit Carbon-Capture-Systemen ausgestattet. Kernkraftwerke werden regional unterschiedlich bewertet: Während einige Länder den Ausbau forcieren, planen andere einen Ausstieg. Künftig liegt der Fokus auf Flexibilisierung, Emissionsreduktion und Integration in hybride Energiesysteme.