Der autotherme Betrieb beschreibt einen energetischen Zustand der Reinigungsanlage, in dem die Oxidation der Schadstoffe so viel Wärmeenergie freisetzt, dass der Prozess nach der Startphase ohne externe Energiezufuhr (Brenner oder Elektroheizung) stabil weiterläuft. Dies wird erreicht, wenn die Schadstoffkonzentration in der Abluft hoch genug ist, um durch die exotherme Reaktion den gesamten Abluftstrom auf die erforderliche Betriebstemperatur aufzuheizen. Ein zentrales Bauelement für diesen Betriebszustand ist ein hocheffizienter Wärmetauscher, der die Energie des gereinigten Heißgases nutzt, um das eintretende Rohgas vorzuwärmen. Der Autothermiepunkt ist abhängig von der spezifischen Schadstofffracht (g/m³), dem individuellen Heizwert der VOCs und dem thermischen Wirkungsgrad des Wärmetauschersystems. In vielen Fällen kann eine Anlage sogar Energieüberschüsse generieren, die über Sekundärsysteme zur Beheizung von Gebäuden oder zur Unterstützung von Produktionsprozessen genutzt werden können. Der autotherme Betrieb stellt die nachhaltigste Form der Abgasreinigung dar, da er die Entsorgung von Schadstoffen mit der Gewinnung von Prozesswärme kombiniert und die Betriebskosten auf ein Minimum reduziert.