Die Integration volatiler regenerativer Energiequellen und die Flexibilisierung von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen kann in der Fernwärmeversorgung mithilfe von großen Wasserwärmespeichern erfolgen. Um die Auswirkungen solcher Szenarien auf das Fernwärmenetz analysieren zu können, ist die Untersuchung im Rahmen einer thermohydraulischen Netzsimulation bedeutsam. Hierzu wurde bereits die Kopplung eines detaillierten atmosphärischen Wasserwärmespeichermodells in der thermohydraulischen Netzsimulation mit TRNSYS-TUD im Rahmen einer Co-Simulation umgesetzt. Darauf aufbauend widmet sich die vorliegende Arbeit der Umsetzung von Betriebsoptimierungsszenarien in TRNSYS-TUD mit dem Optimierungsframework flixOpt. Im ersten Schritt wird hierzu die vorgegebene Co-Simulationsumgebung analysiert und die Eingliederung von flixOpt implementiert. Anhand eines fiktiven Beispielszenarios einer modellprädiktiven Betriebsführung des Wasserwärmespeichers wird die Funktionsfähigkeit der Schnittstelle nachgewiesen. Die Durchführung zeigt einen Anpassungsbedarf in der Modellierung der Speicherintegration in TRNSYS-TUD. Für ein realitätsnahes Betriebsführungsergebnis sollte außerdem ein höherer Detaillierungsgrad des flixOpt-Energiesystemmodells angestrebt werden. Somit bietet die vorliegende Arbeit Anregungen für weiteren Entwicklungsbedarf sowie Empfehlungen für die nachfolgende Forschung.