Die langfristige Entwicklung der geochemischen Bedingungen in einem tiefengeologischen Endlagersystem, die Freisetzung von Radionukliden aus den eingelagerten Abfällen sowie das Migrationsverhalten von Radionukliden im Nah- und Fernfeld des Endlagers werden durch verschiedene stark gekoppelte thermo-hydraulisch-mechanisch-chemisch-biologisch (THMCB) Prozesse kontrolliert. Der durch Diffusion und/oder Advektion getriebene Radionuklidtransport ist verknüpft mit Mehrphasenströmungsphänomenen unter hydraulischen und geochemischen Gradienten. Diese Transportphänomene werden durch verschiedene komplexe geochemische Prozesse beeinflusst, darunter Auflösung/Fällung, Sorptionsphänomene, Redoxprozesse und Gasentwicklung, welche z. T. durch mikrobielle Aktivität induziert und katalysiert werden. Reaktive Stofftransportmodellierung (RTM) umfasst die Integration von Hydrogeologie und Geochemie zur Prognose geochemischer Reaktionen entlang von Transportwegen in Raum und Zeit. Sie findet vielfältige Anwendung in Zusammenhang mit der energiebezogenen Nutzung des Untergrunds wie z. B. der Tiefengeothermie, der CO2-Sequestrierung, der H2-Speicherung oder der Endlagerung radioaktiver Abfälle. Für eine vergleichende Analyse der langfristigen Sicherheitsaspekte tiefengeologischer Endlagersysteme ist ein tiefgreifendes Verständnis und eine realitätsnahe Beschreibung der stark gekoppelten THMCB-Prozesse erforderlich, die den Radionuklidtransport auf verschiedenen Zeit- und Längenskalen beeinflussen – eine bislang weitgehend ungelöste wissenschaftliche Herausforderung.