Les centrales éoliennes modernes peuvent transformer l'énergie du vent en électricité. Le type d'installations le plus répandu est l'éolienne tripale à axe horizontale. La rotation du rotor déclenché par le vent est transmis à un générateur qui injecte de l'électricité dans le réseau électrique.

Fin 2016, des installations éoliennes terrestres d'une puissance totale de 49,5 gigawatt (GW) étaient opérationnelles en Allemagne. Dans les prochaines années, le recours à l'énergie éolienne offre de loin le plus grand potentiel de développement parmi l'ensemble des énergies renouvelables. Tandis que le développement de l'énergie éolienne terrestre (onshore) sera assuré notamment par le remplacement d'anciennes installations par des installations plus modernes et à un rendement plus élevé à des emplacements exposés à des vents forts (repowering), beaucoup de travail de base est toujours nécessaire pour ce qui est de l'énergie éolienne en mer (offshore). La mise en service de la première ferme éolienne offshore allemande, le parc éolien expérimental Alpha Ventus dont la mise en place a bénéficié du soutien du ministère fédéral de l'Environnement a été une étape importante. De multiples projets de recherche relatifs aux questions centrales du développement de l'énergie éolienne en mer y sont réalisés dans le cadre de l'initiative de recherche RAVE (Research at Alpha Ventus). Entretemps, le développement des raccordements offshore a bien avancé. Fin 2016, des installations éoliennes offshore d'une puissance totale de 4,1 GW étaient raccordées au réseau en Allemagne. L'objectif de porter l'énergie éolienne offshore à 6,5 GW d'ici 2020 est donc à portée de main.

Le soutien à la recherche du ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie (BMWi) dans le domaine de l'énergie éolienne vise à réduire les coûts, augmenter le rendement et fiabiliser le fonctionnement des installations éoliennes (cf. annonce de financement du 6e programme de recherche sur l'énergie (en allemand) (PDF, 1MB). L'intégration de l'électricité produite dans les installations éoliennes dans les réseaux d'alimentation publics revêt une importance cruciale pour le développement de l'énergie éolienne. Des questions relatives au raccordement au réseau des parcs éoliens offshore, à la gestion de la charge et de la production, au stockage spécifique de l'énergie éolienne ainsi qu'à l'amélioration des prévisions de vent jouent un rôle important dans les activités de recherche. Il en est de même pour la recherche écologique afin que le développement de l'énergie éolienne respecte l'environnement et la nature.

L'industrie de l'énergie éolienne et les établissements de recherche allemands disposent d'une excellente infrastructure de recherche grâce au soutien de sites expérimentaux pour pales de rotors, nacelles et structures porteuses, aux plates-formes de recherche en mer et grâce au parc éolien expérimental Alpha Ventus.