Städte machen weltweit 2 % bis 3 % der Erdoberfläche aus und stellen klimatisch, stadtbauphysikalisch, ökologisch, ökonomisch sowie gesellschaftlich komplexe Systeme dar. Sie sind von Fortschritt und Wohlstand gekennzeichnet, tragen aber gleichzeitig zur Umweltverschmutzung und zum Klimawandel bei. Weltweit sind sie die Heimat von über 50 % der Erdbevölkerung und bieten ihr Wohn-, Arbeits-, Bildungs- und Freizeitmöglichkeiten. Sie sind Zentren der Industrie wie auch der Wirtschaft und schaffen Möglichkeiten zur Verbesserung der Lebensbedingungen. Die wachsende Urbanisierung, die Zunahme der Weltbevölkerung und die Abwanderung der Landbevölkerung lassen die Städte an ihre Grenzen stoßen. Zunehmende Versiegelung von natürlichen Flächen sowie Gewährleistung von Ressourcenverfügbarkeit, Versorgungssicherheit, Abfall- und Abwasserentsorgung, Sicherheit im öffentlichen und privaten Raum sowie ansteigende Emissionen stellen die Städte vor große Probleme und Herausforderungen.