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In einem Wärmekraftwerk wird aus Primärenergieträgern (Kohle, Erdgas, Heizöl, Müll) der Sekundärenergieträger elektrischer Strom gewonnen. Neben Wärmekraftwerken, die ausschließlich der Erzeugung elektrischer Energie dienen, gibt es auch Kraftwerke mit Kraft-Wärme-Kopplung zur Fernwärmeversorgung und Elektrizitätserzeugung.
Ein Hauptproblem bei Wärmekraftwerken sind die durch sie hervorgerufenen Umweltbelastungen.