Die Energieforschung an der LUH verfolgt das Ziel einer Energieversorgung ohne fossile Energieträger, im Einklang mit den nachhaltigen Entwicklungszielen der Vereinten Nationen, insbesondere SDG7 „Saubere bezahlbare Energie“. Schwerpunkte der Forschung liegen dabei einerseits auf Komponenten zur Wand­lung, Speicherung, Transport und Nutzung von Energie, sowie andererseits auf Arbeiten zur systemischen Analyse von Zusam­men­hängen und deren Wechselwirkungen mit der Umwelt und der Gesell­schaft.

Bei der Komponentenforschung und Technologieentwicklung sind Arbeitsschwerpunkte in den Bereichen Wind- und Solarenergieforschung neben der elektrischen Energietechnik, thermischen und elektrochemischen Energiewandlung und nachhaltigen Antriebe sowie der stofflichen Nutzung von erneuerbaren Energien entstanden. Im Kontext der Systemperspektive wird eine ganzheitliche Betrachtung des Transformationsprozesses hinzu einem nachhaltigen Energiesystem betrachtet, beispielsweise durch Modellierung von Geoinformationen, Umweltplanung und digitalen Zwillingen.