Der Forschungsbereich Schlüsseltechnologien schlägt eine Brücke von der Nanowissenschaft und Mikrosystemtechnik über die Life Sciences und Natur- und Ingenieurwissenschaften bis in die Makrowelt. Schlüsselrollen spielen dabei das Supercomputing und die Nanotechnologie sowie zunehmend das Management sehr großer Datenströme. Neue Forschungsthemen ergeben sich insbesondere an den Schnittstellen zu den anderen Bereichen, etwa bei Energiespeicherung, Leichtbau- und Biomaterialien, der Erstellung eines Organmodells des menschlichen Gehirns sowie der Bioökonomie.