Auf dem Gebiet der Energiespeicher wurden bisher am ZAE Bayern in erster Linie thermische Speicher untersucht. Hier waren Speicher sensibler Wärme, Latentwärmespeicher und thermochemische Speicher Gegenstand von Forschung und Entwicklung. Alle Forschungsbereiche wurden von grundlegenden Fragestellungen, z.B. der nach den theoretischen Grenzen der Speicherkapazität oder der Materialentwicklung, bis zu Fragen der Systemintegration oder Produktentwicklung behandelt. National hat sich das ZAE Bayern durch eine Reihe von Forschungsvorhaben für das BMBF und das BMWi auf dem Gebiet thermischer Energiespeicher einen Namen gemacht. Dies wird auch durch die wachsende Zahl von Anfragen aus der Industrie unterstrichen. In diesem Zusammenhang geht es hauptsächlich um die Steigerung der Energieeffizienz in industriellen Produktionsprozessen. 

Besonders ist hervorzuheben, dass alle Techniken der thermischen Energiespeicherung – sensibel, latent und thermochemisch – von grundsätzlichen Fragen der Materialentwicklung und -charakterisierung bis zu Demonstrationsanlagen bzw. kommerziellen Produkten hin bearbeitet werden. In diesem   Zusammenhang ist auch die Expertise des ZAE Bayern auf dem Gebiet der Wärmetransformation durch Sorptionswärmepumpen und –kältemaschinen zu erwähnen. Diese erweitert deutlich die möglichen Anwendungsbereiche der Speichersysteme durch die Anpassung der benötigten Temperaturniveaus.