Gesellschaften organisieren ähnlich wie natürliche Organismen Material- und Energieflüsse mit ihrer natürlichen Umwelt. Rohstoffe werden zu Energie, Nahrung und anderen Produkten verarbeitet und mit mehr oder weniger großer Zeitverzögerung als Abfälle und Emissionen an die Umwelt zurückgegeben. Diese Prozesse werden durch die Kolonisierung natürlicher Ressourcenquellen organisiert und als gesellschaftlicher Stoffwechsel bezeichnet.

In urbanen Systemen werden diese Prozesse durch technische Infrastrukturen wie Kraftwerke, Wasser- und Kläranlagen, Verkehrsinfrastrukturen und Logistikzentren vermittelt und nehmen im Stoffwechsel eine Schlüsselposition ein. Die Analyse und Bilanzierung von Energie- und Stoffströmen ist hierbei ein wichtiges Werkzeug, um ein qualitatives und quantitatives Verständnis über die Wechselwirkungen urbaner Systeme mit ihrer unmittelbaren Umwelt und dem globalen Hinterland zu erlangen.

Im Wintersemester 2004/05 und 2005/06 fanden an der Technischen Universität Berlin am Fachgebiet Gebäudetechnik und Entwerfen Seminare zur städtischen Infrastruktur Berlins statt, dessen Ergebnisse hier dokumentiert sind. Das Ziel der Seminare bestand darin, ein Verständnis der urbanen Stoffwechselvorgänge und deren Ursachen zu gewinnen. Durch die Besichtigung der städtischen Ver- und Entsorgungseinrichtungen, Expertenvorträge und der thematischen Bearbeitung wurde eine ganzheitliche Sicht auf diese Vorgänge angestrebt.

Seit dem Sommersemester 2006 wurden am FG Technische Gebäudeausrüstung der Universität Kassel mit den Vorlesungen "Grundlagen des nachhaltigen Planens und Bauens" und den Seminaren "Energieautarken Regionen" weitere Lehrveranstaltungen zu diesem Thema durchgeführt.