In Physik, Chemie und Ingenieurwissenschaften reicht die Bandbreite von der Untersuchung elementarer Energietransferprozesse mit höchster Zeit- und Ortsauflösung im Sonderforschungsbereich SFB 616 über die Untersuchung der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen in Stoßwellenrohren bis hin zur laseroptischen Untersuchung von Prozessen in Flammen und Motoren.

Gegenstand dieses Schwerpunktes sind innovative Prozesse zur ökonomischen, sicheren und nachhaltigen Stromerzeugung. Dies umfasst die zentrale Stromerzeugung in Großkraftwerken aus fossilen Energieträgern wie Dampfkraftwerke mit hohen Frischdampfparametern, Vergasungskraftwerke und Kombikraftwerke sowie dezentrale Anlagen für die Nahversorgung bis hin zu Leistungen von wenigen Kilowatt für Insellösungen.

Der zunehmende Anteil an regenerativen und dezentralen Erzeugungsanlagen erfordert einen signifikanten Aus- und Umbau des deutschen und europäischen Verbundnetzes, damit die teils entfernt von den Verbrauchsschwerpunkten erzeugte elektrische Eenergie in die Ballungsräume übertragen werden kann.

Energieumwandlung und Energienutzung sind eingebunden in vielfältige gesellschaftliche Bezüge. An der Universität Duisburg-Essen liegt ein Schwerpunkt der Forschung auf energiewirtschaftlichen Analysen und dem Handel an den internationalen Energiemärkten. Energiewirtschaft und Finanzwirtschaft werden hier integriert betrachtet.