Tilbake i Norge ble han forskningsleder ved NTNFs Kontinentalsokkelkontor i 1974. I 1975 flyttet NTNFK fra Oslo til Trondheim og ble en uavhengig enhet, Institutt for Kontinentalsokkelundersøkelser (IKU), nå SINTEF Petroleumsforskning. Kleppe var forskningsleder her til 1978.