Zukunftsfähige Infrastruktur
Warum Nachhaltigkeit, Resilienz und Sicherheit im Mittelpunkt der Infrastrukturentwicklung stehen müssen
Sabotageakte, klimabedingte Extremwetterlagen oder wachsende urbane Komplexität: Der Druck auf unsere Infrastruktur und Städte ist massiv gestiegen und wird auch in Zukunft weiter steigen. Wie machen wir sie zukunftsfähig?
Städte, Verkehrs- und Versorgungsnetze stehen vor einer umfassenden Transformation, die nicht nur technologisch, sondern auch gesellschaftlich, getragen werden muss. Eine aktuelle Infrastrukturplanung muss somit nicht nur den Anforderungen von heute gewachsen sein – sondern vor allem langfristig ausgelegt werden.
Wir bei AFRY arbeiten jeden Tag daran, die regionale und überregionale Infrastruktur in Städten, Kommunen und Gemeinden zukunftsfähig und krisenfest zu gestalten.
Infrastruktur im Wandel: Handlungsbedarf und neue Lösungen
Während früher vor allem Effizienz und Wirtschaftlichkeit in Deutschland im Fokus standen, geht es heute in der Infrastrukturplanung zusätzlich um Resilienz: Wie können wir Infrastrukturen so gestalten, dass sie bestmöglich gegen äußere Einflüsse wie den Klimawandel geschützt sind und auch in Krisenfällen funktionieren?
Zu den den Herausforderungen gehören:
- Klimawandel: Laut OECD sind die wirtschaftlichen Schäden durch klimabedingte Katastrophen seit den 1970er Jahren um das Siebenfache gestiegen. Extreme Wetterereignisse wie Überflutungen, Dürren und Stürme stellen Städte vor immense Herausforderungen.
- Zersiedelung und Verkehrsabhängigkeit: Der Verkehrssektor verursacht etwa 23 % der globalen energiebezogenen Emissionen (IEA). Städte müssen nachhaltige Mobilitätslösungen fördern und gleichzeitig ihre Abhängigkeit vom Individualverkehr reduzieren.
- Urbanisierung: Weltweit leben rund 55 Prozent aller Menschen in städtischen Gebieten. Laut Angaben der Vereinten Nationen wird die Zahl der Stadtbewohner bis 2050 voraussichtlich auf fast 70 Prozent steigen. Die rasant wachsenden Städte bringen viele Herausforderungen mit sich, wie z. B. eine Überlastung des Verkehrnetzes und ein Mangel an grüner Infrastruktur.
- Alternde Infrastruktur: Viele bestehende Systeme wurden für andere Bedingungen entwickelt und können den gestiegenen Anforderungen nicht standhalten.
- Cyber- und physische Sicherheit: Cyberangriffe und Sabotageakte nehmen weltweit zu. Kritische Infrastruktur, wie Energie- und Wasserversorgung, wird zunehmend zum Ziel von Angreifern.
Nachhaltige Lösungen für zukunftsfähige Städte
Klimaanpassung statt Schadensbegrenzung: Moderne Stadtplanung
Extreme Wetterereignisse wie Starkregen, Hitzewellen und Dürreperioden häufen sich und treffen unsere Städte oft besonders hart. Statt in der Katastrophe zu reagieren, brauchen wir bauliche Veränderungen, die urbane Räume klimaresilient machen.
Schwammstadtkonzepte für eine nachhaltige Stadtplanung
Das Konzept der Schwammstadt etwa setzt auf natürliche Wasserspeicherung durch grüne Infrastrukturen wie Gründächer, Retentionsflächen und versickerungsfähige Böden. Solche Maßnahmen helfen nicht nur gegen Überflutungen, sondern verbessern auch das Mikroklima und die Aufenthaltsqualität in verdichteten Räumen. Die verschiedenen Funktionen der Naturgüter müssen dabei erfasst und in die Planung integriert werden, um sowohl materielle als auch immaterielle Leistungen der Natur sicherzustellen. Durch die Wiederverwendung von Regenwasser, die Entsiegelung versiegelter Flächen und die gezielte Integration von Vegetation entstehen resiliente Systeme, die auf die Herausforderungen des Klimawandels vorbereitet sind.
Ganzheitliche Stadtentwicklung - ein Zukunftsmodell
Nachhaltige Stadtkonzepte wie das der Schwammstadt zeigen, wie sich Lebensqualität, Umweltschutz und technische Infrastruktur verbinden lassen. Dabei geht es nicht nur um einzelne Maßnahmen, sondern um die integrative Entwicklung gesamter Quartiere. Wer Stadtplanung konsequent nachhaltig denkt, verbindet Mobilität, Energieversorgung, Wasserwirtschaft und Biodiversität zu einem lebendigen, anpassungsfähigen System.
Mehr dazu erfahren Sie hier: Schwammstadt
Mobilitätswende für eine umweltfreundliche Verkehrsinfrastruktur
Der Verkehrssektor ist einer der größten Verursacher von CO₂-Emissionen weltweit. Gleichzeitig ist er ein Hebel für Lebensqualität: Weniger Autos bedeuten mehr Raum für Menschen, weniger Lärm, sauberere Luft. Die Mobilitätswende setzt deshalb auf den Ausbau des öffentlichen Verkehrs, sichere Radwege, Sharing-Angebote und digitale Vernetzung.
Individualverkehr versus Kollektivverkehr
Die Zukunft der Mobilität wird multimodal sein. Während private Fahrzeuge in ländlichen Räumen weiterhin eine zentrale Rolle spielen werden, liegt der Fokus im urbanen Raum auf kollektiven, geteilten und vernetzten Mobilitätsformen (Carsharing, Bikeleasing etc.). Ein gut ausgebautes öffentliches Verkehrsnetz erhöht nicht nur die Effizienz, sondern reduziert auch Emissionen und Flächenverbrauch.
Schieneninfrastruktur als Rückgrat der Mobilitätswende
Dabei ist der Schienenverkehr ein zentraler Baustein für klimafreundliche Mobilität – nicht nur in Städten, sondern auch in der Verbindung von Regionen. Die Bahn bietet ein hohes Potenzial zur Verlagerung des Verkehrs vom Individual- auf den Kollektivverkehr. Voraussetzung dafür sind leistungsfähige Infrastrukturen: gut ausgebaute Strecken, moderne Bahnhöfe und eine durchdachte Anbindung an weitere Verkehrsträger. Die Kapazität des Bahnnetzes muss dafür gezielt ausgebaut und Engpässe beseitigt werden.
Widerstandsfähige Netze durch klimagerechte Planung
Gleichzeitig gewinnt die Resilienz der Verkehrsinfrastruktur zunehmend an Bedeutung. Der Schienenverkehr ist weniger anfällig für witterungsbedingte Störungen als andere Verkehrsträger – vorausgesetzt, die Infrastruktur ist entsprechend ausgelegt. Klimagerechte Trassierung, hitzebeständige Materialien, intelligente Weichenheizungen oder hochwasserangepasste Brücken sind nur einige Beispiele, wie Bahninfrastruktur widerstandsfähiger gemacht werden kann. Ergänzt durch digitale Systeme zur Echtzeitüberwachung und vorausschauenden Instandhaltung entsteht ein robustes Rückgrat der nachhaltigen Mobilität.
AFRY entwickelt dafür innovative Lösungen – von der Planung komplexer Bauphasen in dicht besiedelten Gebieten bis hin zur Instandhaltung bestehender Infrastruktur.
Mehr dazu auf unseren Service-Seiten: Vehrkehrsinfrastruktur und urbane Mobilität
Wasser – Schlüsselressource für resiliente Infrastrukturen
Neue Anforderungen an die Wasserwirtschaft
Wasser ist eine unverzichtbare Lebensgrundlage und wird im Zuge des Klimawandels zunehmend zur Herausforderung. Trockenheit, Starkregen und Überflutungen machen deutlich, dass klassische Wasserbewirtschaftung an ihre Grenzen stößt. Gefragt sind innovative Lösungen, die nicht nur effizient, sondern auch flexibel, robust und vorausschauend geplant sind. Denn der Ausfall kritischer Wassereinrichtungen kann weitreichende Folgen haben: von Versorgungsengpässen bis hin zu Störungen der öffentlichen Sicherheit. Eine moderne Wasserinfrastruktur muss diesen Risiken systematisch begegnen – mit integrativen, resilienten Lösungen.
Ganzheitliche Konzepte für mehr Resilienz und Naturschutz
Neben der Versorgung mit sauberem Trinkwasser gehört auch eine kontrollierte Abwasserableitung und -behandlung zu den Nachhaltigkeitszielen vieler Städte, Kommunen und Gemeinden. Die Verbesserung der Abwasserqualität zur Schonung und zum Erhalt unserer Gewässer und Landschaft – insbesondere in Hinblick auf Mikroverunreinigungen – verlangt den Einsatz neuester Technologien. Gleichzeitig erfordern zunehmende Überflutungen und Naturkatastrophen mehr Deichbau und ausgeklügelte Konzepte für den Hochwasserschutz.
Naturnahe und digitale Lösungen intelligent kombinieren
Trinkwasseraufbereitung, Hochwasserschutz, Abwasserbehandlung und Gewässerentwicklung – all diese Bereiche müssen ganzheitlich betrachtet werden, um auf Extremereignisse vorbereitet zu sein. Schwammstadtprinzipien, naturbasierte Lösungen und digitale Technologien können dabei helfen, Wasser zurückzuhalten, zu speichern, wiederzuverwenden und damit auch langfristige Versorgungssicherheit zu gewährleisten.
Mit Konzepten wie der getrennten Behandlung von Regen- und Schmutzwasser, der Wiederverwendung von Grauwasser oder der Renaturierung von Gewässern entstehen Lösungen, die nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch nachhaltig sind.
Mehr dazu lesen Sie hier.
Digitalisierung: Smart Infrastructure als Zukunftsbaustein
Zukunftsfähige Infrastruktur nutzt das Potenzial der Digitalisierung effektiv – nicht nur zur Effizienzsteigerung, sondern auch für mehr Resilienz. Echtzeitdaten, digitale Zwillinge, KI-gestützte Wartung und automatisierte Steuerungssysteme ermöglichen es, komplexe Netze vorausschauend zu betreiben und schneller auf Störungen zu reagieren.
Mit Hilfe von Smart Infrastructure lassen sich Verkehr, Energie, Wasser und Gebäude intelligent vernetzen. AFRY entwickelt datengetriebene Lösungen, mit denen Städte nachhaltiger, effizienter und lebenswerter gestaltet werden können – von der digitalen Stadtplanung bis hin zur Betriebsoptimierung ganzer Versorgungssysteme.
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Sicherung der kritischen Infrastruktur
Cyber Security schützt vor digitaler Bedrohung
Mit der zunehmenden Digitalisierung und weltpolitischen Instabilität rücken Fragen der Sicherheit stärker in den Fokus der Infrastrukturentwicklung. Kritische Bereiche wie Energieversorgung, Wassermanagement, Transportwesen und digitale Kommunikation müssen heute nicht nur zuverlässig funktionieren, sondern auch gegen gezielte Angriffe und Störungen geschützt sein. Sabotageakte, Cyberangriffe oder geopolitisch motivierte Einflüsse können gravierende Folgen haben, wenn wir uns nicht vor ihnen schützen.
Eine zentrale Rolle spielt dabei die Cyber Security. Digitale Lösungen sind heute tief in alle Betriebsabläufe integriert – vom Leitsystem im Kraftwerk bis zur vernetzten Verkehrsleitzentrale. Diese Systeme müssen nicht nur effizient und interoperabel sein, sondern auch vertrauenswürdig, belastbar und gegen moderne Bedrohungsszenarien geschützt.
Effektive Cyberabwehr setzt auf geeignete Bedrohungsanalysen, flexible Schutzmechanismen, kontinuierliche Überwachung und schnelle Reaktionsfähigkeit im Ernstfall. Ergänzt um physische Sicherheitsmaßnahmen wie Zugangskontrollen, Überwachungssysteme oder bauliche Sicherungen entsteht ein ganzheitlicher Schutz kritischer Systeme.
Resiliente Systeme durch Redundanz und Diversifizierung
Gleichzeitig gilt es, auch geostrategische Abhängigkeiten zu minimieren. Globale Lieferketten und digitale Plattformen können im Krisenfall zu Engpässen führen. Resiliente Versorgungssysteme setzen daher auf Diversifizierung: alternative Versorgungsrouten, lokale Produktionskapazitäten, modulare Strukturen und redundante Systeme helfen, Risiken frühzeitig abzufedern und auch unter schwierigen Bedingungen handlungsfähig zu bleiben.
Mehr zum Schutz kritischer Infrastruktur erfahren Sie hier.
Wie wird unsere Infrastruktur zukunftsfähig?
Zukunftsfähige Infrastruktur entsteht nicht durch Einzelmaßnahmen, sondern durch die Fähigkeit, technische, ökologische und gesellschaftliche Anforderungen systemisch zu verbinden. Es reicht nicht mehr, nur widerstandsfähig zu planen – gefragt sind adaptive, vernetzte Strukturen, die auf Wandel vorbereitet sind. Die Integration von Klimaanpassung, Digitalisierung, Ressourceneffizienz und Sicherheit muss dabei von Anfang an mitgedacht werden.
Ob Verkehr, Wasser, Energie oder Stadtentwicklung: Infrastrukturplanung wird zur zentralen Steuerungsaufgabe für eine lebenswerte Zukunft. Die Frage ist nicht mehr, ob wir umbauen müssen – sondern wie schnell und wie intelligent wir es tun.
Making Future mit AFRY
Die Umsetzung solcher Infrastrukturprojekte erfordert fachübergreifendes Denken, jahrzehntelange Erfahrung und ein klares Verständnis für verwandte Bereiche. AFRY unterstützt öffentliche und private Akteure dabei, tragfähige Lösungen zu entwickeln – technisch durchdacht, wirtschaftlich machbar und langfristig wirksam.
