I april 1940 ble Lonauer utnevnt til direktør for , eutanasianstalten i Hartheim, som inngikk i Aktion T4, Nazitysklands avlivningsprogram for personer med psykiske eller fysiske funkdjonsnedsettelser eller som av en annen grunn ble bedømt som . Under Lonauers overoppsyn ble det fra 1940 til 1941 drept 18 269 personer i anstaltens gasskammer.