In ihrem systemischen Ansatz bezieht die Initiative „Energie System 2050“ alle Komponenten und Aspekte der Energieversorgung ein, wie Struktur und Komponenten, Stabilität und Steuerbarkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit, Wirtschaftlichkeit, Umweltverträglichkeit, Gesetzgebung, soziale und ethische Aspekte. Die 2015 gestartete, auf mindestens vier Jahre angelegte Initiative umfasst fünf Forschungsthemen, die grundlegende Herausforderungen der Energiewende adressieren: Speicher und Netze, Biogene Energieträger, Energie- und Rohstoffpfade mit Wasserstoff, Lebenszyklusorientierte Nachhaltigkeitsanalyse auf Systemebene, Toolbox mit Datenbanken.
„Energie System 2050“ ist eine gemeinsame Initiative des Forschungsbereichs Energie der Helmholtz-Gemeinschaft. Neben dem KIT sind folgende Helmholtz-Zentren beteiligt: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Forschungszentrum Jülich (FZJ), Helmholtz-Zentrum Potsdam (GFZ), Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB), Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP – assoziiert) und Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ).