El desarrollo urbano sostenible requiere un enfoque integrador a largo plazo. Este documento propone un método de análisis de sistemas y simulación parcial para estructuras urbanas con este propósito. Combina un enfoque holístico basado en la discusión para el análisis de sistemas y la modelización de estructuras urbanas con la modelización cuantitativa y la simulación de escenarios parciales que sirven para examinar preguntas específicas sobre el desarrollo a largo plazo de las estructuras urbanas. En la primera parte, la aplicación en el City Lab Nuremberg West, un laboratorio de investigación urbana multidisciplinario, sirve para desarrollar la metodología y su ilustración. El objetivo principal es examinar la transición del barrio existente de bajo rendimiento a un entorno urbano sostenible y habitable. Experimentos basados en escenarios respecto a las trayectorias de desarrollo determinan la robustez y los riesgos de diferentes configuraciones. La segunda parte del documento describe la transferencia de la metodología a la educación. El enfoque sirve para enseñar a los estudiantes del programa de maestría en Edificación Energéticamente Eficiente y Sostenible una forma integrativa de planificar un entorno construido sostenible. La definición de objetivos educativos en relación con la comprensión y gestión de las interdependencias sistémicas de la sostenibilidad ayuda a evaluar el uso del método en el aula. El objetivo es proporcionarles la competencia para desarrollar estrategias para situaciones complejas mientras planifican un entorno construido sostenible.