Die Gas-Flüssigkeits-Grenzfläche aufsteigender Blasen verformt sich dynamisch aufgrund der Wechselwirkung von Druck, viskosen Kräften, Oberflächenspannung und Volumenkräften. Für Mehrphasenapparate wie Blasensäulenreaktoren ist es häufig von enormer Bedeutung vorherzusagen, wie sichdas Gas löst und in der Flüssigkeit reagiert. Dieser Stoffübergangsprozess hängt stark von den konvektionsdominierten, sehr dünnen Speziesgrenzschichten ab, welche sich auf der Flüssigkeitsseite der Blasengrenzfläche ausbilden. Numerische Methoden können eine wichtige Rolle für das grundlegende Verständnis und die Vorhersagbarkeit der Wechselwirkungen zwischen Strömungsdynamik und Speziestransport spielen. Allerdings ist die gleichzeitige direkte Lösung beider Phänomene derzeit nicht realisierbar. Der wesentliche Grund dafür ist der große Unterschied in der räumlichen Ausdehnung von Geschwindigkeits- und Konzentrationsgrenzschicht normal zur Grenzfläche. Diese Arbeit führt einen Subgridskalen-Ansatz zur Modellierung von konvektionsdominierten Konzentrationsgrenzschichten ein. Die Dicke der Grenzschicht kann dabei kleiner als die erste Zellschicht des Rechengitters an der Grenzfläche sein. Der Ansatz ist auf die Finite-Volumen-Diskretisierung spezialisiert und setzt ein direkt berechnetes Strömungsfeld voraus. Konvektive Flüsse, diffusive Flüsse, und Reaktionsquellterme werden mithilfe von nichtlinear rekonstruierten Konzentrationsverteilungen normal zur Grenzfläche korrigiert. Zwei verschiedene Rekonstrukionsverfahren werden dazu vorgestellt. Der erste Ansatz basiert auf analytischen Lösungen von Grenzschichtgleichungen, während der zweite Ansatz Algorithmen des machinellen Lernens einsetzt, welche wiederum Daten aus der numerischen Lösung eines vereinfachten Ersatzproblems verwenden. Um die Fähigkeit der Subgridskalen-Beschreibung zur Generalisierung auf reale Anwendungsfälle mit komplizierten Blasenformen und Umströmungen zu bewerten, wird ein hybrider Simulationsansatz vorgestellt. Das Verfahren verwendet die Volume-of-Fluid Methode zur Lösung des Zweiphasenproblems und nutzt einen Einphasenansatz für die Berechnung des Speziestransports. Schließlich werden Subgridskalen-Modelle für Tensidadsorption und reaktiven Stofftransport mit einem interface-tracking Löser kombiniert. Dieser Ansatz erlaubt die Simulation einer Sulfid-Sulfat-Oxidation um kleine aufsteigende Sauerstoffblasen unter dem Einfluss oberflächenaktiver Substanzen. Die numerischen Ergebnisse werden mit Experimenten verglichen, welche laserinduzierte Fluoreszenz zur Sichtbarmachung der Sauerstoffkonzentration verwenden.