Der Begriff thermische Nachverbrennung (TNV) ist der Oberbegriff für Verfahren zur Abluftreinigung durch die Nutzung von thermischer Energie. Das Prinzip der thermischen Nachverbrennung basiert auf der vollständigen Verbrennung der organischen Verunreinigungen zu Wasser, CO₂ und verschiedenen Stickoxiden. Diese Form der Abluftreinigung wird bevorzugt bei einer sehr hohen Schadstoff- und VOC-Belastung in der Abluft angewendet, wie sie beispielsweise in der Lebensmittelproduktion oder in Beschichtungsanlagen vorkommen. Der Fachbereich der thermischen Nachverbrennung gliedert sich u. a. in die Ansätze: regenerative Nachverbrennung (RNV/RTO) und katalytische Nachverbrennung.

Eine thermische TNV-Anlage besteht aus einer Brennkammer und einem Brenner. Für die Abluftreinigung in einer thermischen Nachverbrennungsanlage herrschen im Inneren der Brennkammer Temperaturen zwischen 750°C und 860°C. Diese Temperaturen können nur durch den Einsatz fossiler Brennstoffe erreicht werden. Für die Oxidation der Verunreinigungen wird der Produktionsabluft bei Bedarf auch Frischluft beigemischt, sollte der ursprüngliche Sauerstoffgehalt zu niedrig sein. Je länger der Abluftstrom durch die Brennkammer geführt wird, desto intensiver ist die Reinigung. Aufgrund der unterschiedlichen Brennpunkte von Kohlenstoffmonoxid und Stickoxiden ist es bei der TNV schwierig ohne den hohen Einsatz fossiler Brennstoffe einen konstanten Emissionsgrenzwert einzuhalten. Der Einsatz von fossilen Brennstoffen, wie z. B. Gas führt jedoch zu einem erhöhten CO₂-Fußabdruck. Aus Gründen der Energieeffizienz setzen Unternehmen mit einer geringeren Schadstoffbelastung in der Abluft daher vermehrt auf eine regenerative oder katalytische Nachverbrennung.

Eine energieeffiziente Alternative zur traditionellen thermischen Nachverbrennung bieten die elektrostatischen Abluftfiltersysteme von KMA Umwelttechnik. KMA Abluftreinigungssysteme zeichnen sich durch ihre hohe Abscheideleistung bei gleichzeitig sehr guter Energieeffizienz aus. Der Energieverbrauch einer Elektrofilterzelle entspricht dem einer 100 W Glühbirne – bei einer durchschnittlichen Abluftmenge von 5000 m³/h. Wird das KMA Abluftfiltersystem darüber hinaus mit einem Wärmerückgewinnungssystem aus Wärmetauscher und Wärmepumpe kombiniert, wird aus der Abluftreinigung zusätzlich Energie zurückgewonnen, die vorher ungenutzt blieb. Diese zurückgewonnene Energie kann anschließend für Folgeprozesse genutzt werden und reduziert so abermals den Energieverbrauch der Produktion.

Die thermische Nachverbrennung ist auch unter den Begriffen „thermische Verbrennung“, „thermische Oxidation“ oder „thermische Abgasreinigung“ bekannt.