Das Kapitel behandelt die Grundlagen, thermodynamischen Prinzipien und technischen Ausführungen von Wärmekraftmaschinen. Nach einer Einführung in Aufbau und Funktionsweise dieser Systeme wird der Dampfkraftprozess als klassischer Kreisprozess zur Umwandlung von Wärme in mechanische Arbeit erläutert. Für den einfachen und den mit Zwischenüberhitzung erweiterten Prozess werden die thermodynamischen Zustandsänderungen, Energiebilanzen, Wirkungsgrade und exergetischen Verluste analysiert. Es folgt die Nutzung Solarthermie im Dampfkraftprozess, wobei Kollektorsysteme und Temperaturbereiche betrachtet werden. Anschließend wird der Organic-Rankine-Cycle (ORC) als Niedertemperaturprozess zur Nutzung von Abwärme oder regenerativen Wärmequellen vorgestellt. Auswahl der Kältemittel und Systemwirkungsgrad werden anhand von Berechnungsbeispielen in Excel diskutiert. Abschließend wird die Nutzung von Geothermie im ORC-Prozess beschrieben, bei der thermische Energie aus dem Erdinneren zur Stromerzeugung eingesetzt wird. Das Kapitel vermittelt die physikalischen Grundlagen, die energetische und exergetische Bewertung sowie die Potenziale moderner Wärmekraftprozesse für eine effiziente und nachhaltige Energiewandlung.