Im Rahmen des Hauptforschungsfelds „Infrastruktur“ mit seiner Leitdisziplin „Ingenieurwissenschaften“ beschäftigen sich Forscher*innen aus unterschiedlichen Blickwinkeln u.a. mit Fragestellungen zur nachhaltigen Mobilität und zur ökologischen und nachhaltigen Infrastruktur von urbanen Räumen. Außerdem werden Forschungsfragen zu Schlüsselinfrastrukturen wie z.B. Energieversorgungsinfrastruktur, Verkehrsinfrastruktur, Wasserver- bzw. -entsorgungsinfrastrukturen, moderne Informationsinfrastrukturen und ihre funktionale Integration (z.B. integrierte Energie- und Informationsversorgungsinfrastrukturen) in urbanen Räumen untersucht und bereits mit hoher Sichtbarkeit in Forschungs- und Implementationsverbundprojekten in verschiedenen Städten national wie international umgesetzt. Im Sinne nachhaltiger Stadtentwicklung gilt es, bei all diesen Maßnahmen die Ressourcen schonend zu behandeln und zur nachhaltigen Nutzung von Energievorräten mit wissenschaftlichen Lösungen beizutragen (z.B. technische und mathematische Optimierung von Strom- oder Gastransportnetzen). Dabei wird angestrebt, dass die vorhandene Bausubstanz erhalten bleibt bzw. im Hinblick auf eine zeitgemäße Nutzung saniert wird.

Um diesem Leitgedanken gerecht zu werden, müssen im Rahmen des Forschungsfeldes „Infrastruktur“ WissenschaftlerInnen der Universität aus den Disziplinen Biologie, Chemie, Geographie, Gesellschafts- und Wirtschaftswissenschaften gemeinsam mit Ingenieuren realisierbare Ideen, Verfahrenstechniken und bauliche Anlagen entwickeln, die diesen Qualitätsansprüchen „städtischer Infrastruktur“ gerecht werden. In diesen Bereich fällt etwa das laufende Megacities-Projekt zur energieeffizienten Stadt- und Verkehrsentwicklung in Shanghai: Ausdruck der bestehenden interdisziplinären Kooperationen im Profilschwerpunkt "Urbane Systeme" ist auch das vom Institut für Stadtplanung und Städtebau (ISS) geleitete und koordinierte „Verbundprojekt Shanghai: Integrative Ansätze für eine nachhaltige und energieeffiziente Stadtentwicklung, Stadtgestaltung, Mobilität, Bauen und Wohnen“ mit verschiedenen nationalen und internationalen Forschungspartnern.

Der zentrale Aspekt urbaner Infrastrukturen für den Profilschwerpunkt bildet dabei ein wichtiges Bindeglied zwischen ökologischen und gesundheitlichen Anforderungen (Aspekte „Umwelt“ und „Gesundheit“) und dem Bereich der Logistik, die das Operationale und die effiziente Gestaltung und Bewirtschaftung städtischer Infrastrukturen und darauf abgebildeter Prozesse und Funktionen untersucht und damit die „Software“ (Logistik) zur „Hardware“ (Infrastruktur) liefert.