Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Kalibrierung und Validierung eines Wasserhaushaltsmodells zur präzisen Abbildung der Gewässertemperatur eines Fließgewässers und der Implementierung von Szenarien zur hydrothermalen Nutzung. Angesichts der zu erwartenden klimatischen Veränderungen im 21. Jahrhundert gewinnt die Vorhersagegenauigkeit numerischer Modelle zunehmend an Bedeutung. Ziel dieser Arbeit ist die Anpassung des Modells an aktuelle klimatische und hydrologische Bedingungen. Des Weiteren werden Erkenntnisse über die Fähigkeit des Modells zur Abbildung von Klimaveränderungen und das Potenzial der hydrothermalen Nutzung eines Fließgewässers als nachhaltige Umweltwärmequelle gewonnen. Die Ergebnisse bestätigen die Bedeutung regelmäßiger Kalibrierungsprozesse für verlässliche Vorhersagen. Das LARSIM-Modell kann erfolgreich Abflusswerte und Gewässertemperaturen des untersuchten Gewässers, der Lahn, abbilden. Zudem zeigt die Implementierung anthropogener Szenarien interessante Ergebnisse. Untersuchungen zur Einleitung von Kühlwasser zeigen, dass die Auswirkungen auf die Gesamtgewässertemperatur gering sind. Die hydrothermale Nutzung von Fließgewässern als Umweltwärmequelle für Wärmenetze weist ein großes Potenzial auf. Die Implementierung von Referenzzuständen, welche die prognostizierten Klimaveränderungen bis zum Jahr 2045 widerspiegeln, zeigt Übereinstimmungen mit den Prognosen des Weltklimarats.