Die Modellierung und Simulation dynamischer Vorgänge ist ein etabliertes Werkzeug bei der Entwicklung und Untersuchung technisch-physikalischer Systeme. Gleichungsbasierte und objektorientierte Modellbeschreibungssprachen wie Modelica ermöglichen eine effiziente Modellierung bei gleichzeitig guter Wiederverwendbarkeit und Übersichtlichkeit. Der Modelica-Compiler übersetzt das Modell in eine mathematisch lösbare Form und erzeugt ein ausführbares Simulationsprogramm. Mithilfe symbolischer Verfahren kann der Berechnungsaufwand und die Zeit zur Auswertung der Modellgleichungen positiv beeinflusst werden. Die vorliegende Arbeit identifiziert Potenziale zur automatisierten Laufzeitverbesserung von Modelica-Modellen und untersucht geeignete Verfahren, welche in den open source Compiler OpenModelica implementiert werden. Die vorgeschlagenen Methoden basieren auf einer graphentheoretischen Repräsentation des Gleichungssystems. Graphenalgorithmen werden zur symbolischen Manipulation des Gleichungssystem benutzt, um die Ausführungszeit zu reduzieren und ein nicht-deterministisches Laufzeitverhalten zu vermeiden. Es werden Methoden aufgezeigt, welche automatisiert und generalisiert ohne manuelles Eingreifen in den Übersetzungsprozess zu einer beschleunigten Modellauswertung führen. Die vorliegende Arbeit leistet somit einen Beitrag für die Echtzeitfähigkeit von Modellen mit steigender Komplexität, effizienter Modellerstellung und leistungsfähigen, automatisierten Simulationsläufen, wie bspw. Parameterstudien oder virtuellen Testläufen.