Die energiepolitischen Ziele zur Erhöhung der Energieeffizienz, Energieeinsparung und verstärktem Einsatz erneuerbarer Energien erzwingen vermehrte Anstrengungen beim Energiemanagement von Strom und Wärme und sind ohne die Entwicklung verbesserter Umwandlungsverfahren und Nutzungstechniken nicht erreichbar. Die im Forschungsgebiet "Energieverfahrenstechnik" bearbeiteten Wandlungstechniken wie Brennstoffzellen und Elektrokatalysatoren, verbesserte Speichertechnologien und neuartige Verfahren zur Brennstoffaufbereitung und Wasserstofferzeugung können hierzu wesentliche Beiträge leisten.
Die Arbeiten zur Systemanalyse im DLR Schwerpunkt Energie befassen sich unter anderem mit den Themen "Szenarien einer zukünftigen Energieversorgung" und "Markteinführungsstrategien für neue Energie- und Antriebstechnologien".
Konkrete Ziele des Forschungsgebiets "Verbrennungs- und Gasturbinentechnik" betreffen Zuverlässigkeit, Schadstoffemissionen, Effizienz und Wirtschaftlichkeit. Gegenstand der Untersuchungen sind sowohl grundlagenorientierte als auch anwendungsnahe Fragestellungen der modernen Verbrennungs- und Gasturbinentechnik.
Das Ziel der Solarforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist die Entwicklung umweltfreundlicher und klimaverträglicher Energiesysteme, die Sonnenstrahlung in Nutzenergie umwandeln. Der Schwerpunkt liegt bei der Kostensenkung und Weiterentwicklung der Komponenten und Systeme für solarthermische Kraftwerke. Das Forschungsgebiet beinhaltet aber auch die Erschließung neuer Anwendungsfelder für solarthermische Technologien. Eine wachsende Bedeutung kommt auch der solarchemischen Verfahrenstechnik zu, deren technologische Entwicklung mittelfristig zu einem industriellen Einsatz führen soll.