Der Messkopf des DLR-Hochtemperatur-Generator-Messstandes arbeitet nach einem Vergleichsverfahren zur Wärmestrom-Bestimmung. Die Heizplatte erreicht 900 °C, die Temperatur der gekühlten unteren Platte kann zwischen 5 °C und 100 °C gewählt werden. Der TEG befindet sich in einer Wärmeleitstrecke, thermisch in Reihe geschaltet zu Referenzblöcken derselben Querschnittsfläche mit bekannter Wärmeleitfähigkeit. Mit Thermoelementen wird das Temperaturprofil in den Referenzblöcken (oberhalb und unterhalb des Generators) gemessen. Daraus bestimmt man den Gesamtwärmestrom und extrapoliert die Grenzflächentemperaturen.
Ein austauschbarer spezieller Messkopf mit einer speziell präparierten Testprobe gestattet eine solche Messung auch an funktionsgradierten oder segmentierten TEG-Einzelelementen. Mit einer Vielzahl von Thermoelementen, die längs der Wärmeleitstrecke und innerhalb der Probe angeordnet werden, lassen sich das Temperaturprofil und der Potentialverlauf sowohl innerhalb der Referenzblöcke als auch innerhalb der Probe aufnehmen. Damit können der elektrische und der thermische Übergangswiderstand vom Referenzblock zum TEG bestimmt werden, wodurch wesentliche Fehlerquellen der Messung eliminiert bzw. korrigiert werden.
Die Ausstattung des Systems mit einer keramischen Heizerplatte und geeigneter Strahlungsabschirmung erlaubt den Messbetrieb unter Vakuum, Inertgas oder an Luft. Mechanische Zusatzeinrichtungen mit Stellglied (Kraftgeber) ermöglichen den TEG-Test unter variablem mechanischen Andruck. So lässt sich die optimale Anpresskraft für austauschbar montierte TEG-Module ermitteln.