Thermische Verfahren bieten je nach Temperatur, Gasatmosphäre, Druck und Verweilzeit eine Vielzahl von Möglichkeiten zur Stofftrennung und damit auch zur Wertstoffrückgewinnung. Die Prozesse verlaufen in Apparaten wie z. B. Kolonnen, Drehrohren, Wirbelschichten, Flugstromreaktoren usw. Beispielhaft seien hier die thermische Entschichtungvon Verpackungsabfällen durch Pyrolyse zur Aluminiumrückgewinnung, die Vergasung von Elektronikschrott mit Bromrückgewinnung oder die Verbrennung von Klärschlamm mit anschließender Phosphorrückgewinnung genannt. Für eine Vielzahl von Abfall-und Reststoffen müssen zunächst grundlegend geeignete Prozessbedingungen ermittelt werden, damit eine Verfahrensentwicklung bzw. eine Optimierung möglich wird. Mit dem Waste-to-Value-Lab, einem Verbundprojekt der TU Dresden und der Nagel Ingenieurbau GmbH, werden dazu umfangreich Kompetenzen gebündelt.