Von Februar 2008 bis Juli 2012 war er Vorstandsvorsitzender des neugegründeten RWE-Tochterunternehmens RWE Innogy GmbH. Mit jährlichen Investitionen von rd. 1 Milliarde Euro wurde das Unternehmen binnen 5 Jahren zu einem der führenden Investoren in Wind-, Wasser- und Biomassekraftwerke in Europa.
Da RWE bis 2008 keine wesentlichen nennenswerten Erzeugungskapazitäten an Erneuerbaren Energien außer einigen Wasser- und Biomassekraftwerken in Deutschland aufwies, musste die neugegründete Innogy sämtliche Fachkompetenz im Windenergiesektor von ausserhalb einstellen. Die Unternehmensfunktionen wie Recht, Finanzen und Personal wurden im wesentlichen aus dem Personalkörper der RWE besetzt. Das Unternehmen startete Februar mit dem Geschäftsführer und einer Sekretärin; als Vahrenholt das Unternehmen 2012 verließ, waren 1475 Mitarbeiter in England, Frankreich, Spanien, Italien und Deutschland beschäftigt.
Das Kapital von jährlich 1 Milliarde € wurde von RWE zur Verfügung gestellt. Durch die finanziell schwierig gewordene Lage auf Grund des Kernenergieausstiegs wurden die Investitionen ab 2012 auf 500 Millionen € und ab 2014 weiter gesenkt.
Zum Zeitpunkt des Ausscheidens von Vahrenholt wies das Unternehmen eine Kapazität an Wind-, Wasser -und Biomassekraftwerken von 2423 MW auf. Im off-shore Bereich waren North Hoyle ,Rhyl Flats in Grossbritannien und Thornton bank in Belgien am Netz. Die off-shore Windparks Gwynt-y-mor (598 MW) vor der walischen Küste, Greater Gabbard (504 MW) vor der ostenglischen Küste und Nordsee-Ost (295 MW) vor Helgoland im Bau. Greater Gabbard lieferte im September 2012, Nordsee-Ost im Dezember 2015 den ersten Strom.