Herkömmliche Optimierungsprogramme für die Betriebsführung des Fernwärmesystems berücksichtigen selten das Rohrnetz im Detail. Oftmals wird es als ein einzelner Knotenpunkt modelliert, welcher die Bilanz zwischen den ein- und ausfließenden Wärmeströmen sicherstellt. Das Ziel dieser Arbeit ist es, ein Modell für die gemischt-ganzzahlige Optimierung (MILP) zu entwickeln, welches das Netz und die darin auftretenden thermohydraulischen Zusammenhänge abbildet. Die vorgegebenen Kriterien sind, die Wärmeverluste, Leistungsbeschränkungen und Transportverzögerungen im Rohrnetz abzubilden.
Die Literaturrecherche ergab, dass diese Aufgabe mit MILP schwierig bis nicht umzusetzen ist. Es konnte keine Quelle gefunden werden, die alle drei Kriterien mit einem MILP-Modell erfüllt. Aus diesem Grund wurde die Vereinfachung getroffen, dass die Temperaturen im Rohrnetz der Optimierung vorgegeben werden. Damit konnte ein hydraulisches Modell für MILP entwickelt werden, welches Massenströme und Druckverluste berechnen kann. Dies erlaubt es Leistungsbeschränkungen in der Optimierung zu berücksichtigen. Zusätzlich können die Drücke im Vor- und Rücklauf berechnet und Druckregelstrategien berücksichtigt werden. Weiterhin ist eine Netzschlechtpunktregelung für theoretische Untersuchungen implementiert worden. Das Modell wurde anschließend im Python-Framework flixOpt umgesetzt und validiert. Dabei wurde das Modell gegen eine Simulation und die Messdaten eines realen Fernwärmenetzes verglichen.