6 Normalisierung - Ralph Henne

Kapitel 6 Normalisierung Seite 1 

6 Normalisierung 

Dieses Kapitel behandelt Lehrstoff, der in der 9. Jahrgangsstufe im Lehrplan 

nicht vorgesehen ist. Es liefert jedoch das theoretische Hintergrundwissen zu 

Kapitel 2 Die Datenbank Buchausleihe und ist somit ausschließlich für 

interessierte Schüler gedacht, die sich mit der Theorie der Datenbanken 

intensiver beschäftigen wollen. 

6.1 Effizienz 

Eine weitere Möglichkeit, eine relationale Datenbank widerspruchsfrei zu 

verwalten, wird durch die so genannte Normalisierung erreicht. Mit der 

Normalisierung kannst du sicherstellen sicher, dass die Datenorganisation einer 

relationalen Datenbank effizient ist. 

Um den Begriff Effizienz zu verdeutlichen betrachte zuerst folgende äußerst 

uneffiziente Datenbank: 

Schüler 

SchülerNr Name KursNr Kurs Lehrer 

1 Poddey T. 1264 Französisch 1 Heck 

1 Poddey T. 1565 Französisch 2 

4 Schwaner N. 1564 Spanisch 3 Steppan 

4 Schwaner N. 1264 Französisch 1 Heck 

7 Vierling M. 1264 Französisch 1 Heck 

11 Burkert F. 1265 Französisch 2 

13 Weiss G. 1265 Französisch 2 

16 Kunz K. 1264 Französisch 1 Heck 

18 Schurian I. 1265 Französisch 2 

Abbildung 6.1: Tabelle Schüler 

Unter Effizienz einer Datenbank versteht man u.a. 

1. Fehlen von Redundanz 

Ein System enthält Redundanz, wenn die gleichen Daten an mehr als einer 

Stelle vorkommen. Neben der Vergeudung von Speicherplatz eröffnet 

diese mehrfache Speicherung auch die Möglichkeit inkonsistenter und 

mehrdeutiger Daten. 

(Änderungs-Anomalien, Einfüge-Anomalien) 

2. Minimaler Einsatz von NULL-Werten 

Im obigen Beispiel existieren drei Datensätze mit einem NULL-Wert für 

Lehrer. Vielleicht gibt es keinen Lehrer für diesen Kurs, oder der Name ist 

einfach noch nicht eingetragen, oder dies ist ein Kurs im selbstständigen 

Lernen, der ohne Lehrer auskommt. 

Gymnasium Königsbrunn 

Ralph Henne


einfach noch nicht eingetragen, oder dies ist ein Kurs im selbstständigen 

Lernen, der ohne Lehrer auskommt. 

NULL ist ein spezieller Wert, der keinem anderen Wert gleicht, nicht 

einmal sich selbst. Wir können nicht einmal behaupten, zwei Schüler mit 

NULL-Einträgen für Lehrer hätten für jenes Attribut den gleichen Wert. 

3. Kein Datenverlust 

Wenn der Schüler Schwaner N. seinen Kurs verlässt, würden alle 

Informationen über den Kurs Spanisch 3 verloren gehen. 

(Lösch-Anomalien) 

Weitere Ziele der Datenorganisation beschreibt Matzke in seinem Skript S. 3. 

Übung 6.1: 

Überlege Dir an Hand der oben angesprochenen Effizienz, warum diese Tabelle 

nicht sinnvoll angelegt wurde. 

6.2 Schlüssel 

In einer Tabelle sind alle Datensätze eindeutig identifizierbar. Das bedeutet, dass 

sich diese Datensätze in mindestens einem Attribut unterscheiden. 

Dazu betrachte noch einmal die obige Tabelle Schüler in Abbildung 6.1. Nicht 

geeignet als eindeutiges Identifizierungsmerkmal ist das einzelne Attribut 

SchülerNr, da es für verschiedene Datensätze den gleichen Wert annehmen 

kann. Man erkennt, dass auch die anderen Attribute einzeln nicht geeignet sind. 

Ebenfalls nicht besonders nützlich zur eindeutigen Identifizierung ist die Menge 

aller Attribute (SchülerNr, Name, KursNr, Kurs, Lehrer). Diese Menge enthält 

Attribute, die man entfernen könnte, ohne die eindeutige Identifizierbarkeit 

jedes Datensatzes aufzugeben. 

Du musst nach einer Menge von Attributen suchen, die sich nicht mehr weiter 

reduzieren lässt, und trotzdem jedem Datensatz eine eindeutige Identität 

verleiht. 

Zur eindeutigen Identifizierbarkeit eines Datensatzes wird der Begriff 

Identifikationsschlüssel eingeführt. 

Ein Identifikationsschlüssel (Kandidatenschlüssel) besteht aus einem Attribut 

oder aus einer minimalen, nicht mehr reduzierbaren Kombination von 

Attributen, welche jede Entität einer Entitätsmenge eindeutig identifiziert. 

Übung 6.2: 

Suche in der Tabelle Schüler alle Identifikationsschlüssel. 




Wie bereits erwähnt, eignet sich in der Tabelle Schüler kein einzelnes Attribut 

als Identifikationsschlüssel. Somit muss nach zweielementigen Mengen von 

Attributen gesucht werden, die jeden Datensatz eindeutig identifizieren. Möglich 

wären folgende Kombinationen: 

(SchülerNr, KursNr), (Name, KursNr), (SchülerNr, Kurs), (Name, Kurs), 

(SchülerNr, Lehrer), (Name, Lehrer) 

Bemerkung: 

Es existieren auch dreielementige Mengen von Attributen wie z.B. (Name, 

KursNr, Lehrer). Diese Kombination bildet jedoch keinen 

Identifikationsschlüssel, weil jeder Lehrer seine eigene KursNr hat. Somit ist das 

Attribut KursNr in dieser Menge überflüssig, die Kombination lässt sich weiter 

reduzieren und ist somit nicht minimal. 

Wenn du nach Identifikationsschlüsseln in einer Tabelle suchst, solltest du dir 

immer die Frage stellen, ob zur eindeutigen Identifizierung eines Datensatzes 

wirklich alle Attribute benötigt werden oder ob du mit weniger Attributen 

auskommst. Ein Identitätsschlüssel soll sich nicht mehr reduzieren lassen. 

Alle Attribute, die Teil des Identifikationsschlüssels sind, nennt man Schlüssel- 

Attribute. Attribute, die nicht am Identifikationsschlüssel beteiligt sind, heißen 

Nichtschlüssel-Attribute. 

Hat eine Tabelle mehrere Identifikationsschlüssel, so musst du einen von ihnen 

als Primärschlüssel auswählen. 

Ein Primärschlüssel ist eine minimale Menge von Attributen, die eindeutig die 

Datensätze einer Tabelle (Objekte einer Klasse) identifiziert. 

Bemerkung: 

Beim Anlegen einer Tabelle hast du bemerkt, dass ACCESS nach einem 

Primärschlüssel fragt. 

Es ist sicher sinnvoll, einen Primärschlüssel zu wählen, dessen Attributwerte 

a) Zahlen sind (leichtere Handhabung) und 

b) sich so wenig wie möglich ändern (keine Telefonnummer, etc). 

Um nun Beziehungen zwischen den Tabellen zu definieren, wird ein 

Fremdschlüssel benötigt. 

Eine Spalte in einer Tabelle, die den Primärschlüssel einer anderen Tabelle 

beinhaltet, wird Fremdschlüssel genannt. 

Bemerkung: 




In den bisherigen Datenbanken hast du als Primärschlüssel immer einen 

künstlichen Schlüssel verwendet und diesen mit der Endung ID gekennzeichnet 

(z.B. PersonID). Dieser nummeriert die Datensätze einfach durch und hat als 

Wertebereich AutoWert. Somit identifiziert dieser eindeutig jeden Datensatz 

einer Tabelle. Die Verwendung eines solchen Primärschlüssels vereinfachte die 

Erstellung einer Tabelle, ist jedoch mit deinem jetzigen Wissen nicht unbedingt 

notwendig. Den zugehörigen Fremdschlüssel bezeichnest du dann am besten mit 

der Endung Nr (z.B PersonNr). 

6.3 Normalisierung 

Das Normalisierungsverfahren wird in der Regel dazu eingesetzt, eine 

Datenbank zu verbessern, die bereits im Klassenmodell entworfen worden ist. 

Hierbei charakterisieren die verschiedenen Normalformen Schritte, die 

nacheinander ausgeführt werden. Von praktischer Bedeutung sind hier nur die 

ersten drei Normalformen: 

Normalform Beschreibung Erläuterung 

1. NF Atomisierung Alle Attribute sind atomar, d.h. sie lassen sich 

nicht in weitere Attribute unterteilen 

2. NF Funktionale 

Abhängigkeit 

3. NF Transitive 

Abhängigkeit 

Die Tabelle ist bereits in der 1.NF und alle 

Nichtschlüssel-Attribute sind voll funktional 

abhängig vom Primärschlüssel. 

Die Tabelle ist bereits in der 2.NF und alle 

Nichtschlüssel-Attribute dürfen nicht transitiv 

von einem Schlüssel abhängen. 

Das hört sich sehr kompliziert an. Deswegen musst du versuchen, an Hand von 

einigen Beispielen diese Definitionen zu verstehen. Wie bereits gesagt wird die 

Normalisierung im Allgemeinen dazu eingesetzt, eine Datenbank effizient zu 

machen. Um nun die drei Normalformen besser zu verdeutlichen, werde ich 

ohne den Entwurf eines Klassenmodells mit einer Datenbank Buchausleihe 

beginnen. 

Buchausleihe (Rohdaten) 

PersonID Name Adresse ISBN Titel Ausleihdatum 

1 Vierling Röntgenstr. 26 

86343 

Königsbrunn 

3-431-02644 

3-7627-3733-9 

Algebra7 

Geometrie8 

21.03.2003 

21.03.2003 

2 Geiger Lechallee 8 

86399 

3-7627-3737-1 

3-7627-3735-5 

Geometrie10 

Geometrie9 

20.04.2003 

24.07.2003 




Bobingen 3-431-02962-0 Algebra9 24.07.2003 

3 McRae Alpenstr. 15 

86343 

3-7627-3733-9 

3-431-02962-0 

Geometrie8 

Algebra9 

26.07.2003 

30.10.2003 

Königsbrunn 

4 Hackl Edelweißring 49 

86343 

Königsbrunn 

3-431-02644 Algebra7 29.09.2003 

Abbildung 6.2: Datenbank Buchausleihe (Rohdaten) 

In dieser Tabelle ist eine Buchausleihe festgehalten. Eine Analyse des 

Ausleihvorgangs ergab folgende Informationsstruktur: 

In dieser Bücherei gibt es von jedem Titel jeweils nur ein Buch. Bücher werden 

von Personen ausgeliehen. Eine Person kann mehrere Bücher ausleihen. Ein und 

dasselbe Buch kann auch mehrmals ausgeliehen werden. (Zwischenzeitliche 

Rückgabe wird natürlich vorausgesetzt, dies ist aber in diesem Datenbankmodell 

nicht erkennbar.) Eine Person besitzt nur einen Hauptwohnsitz. 

Wichtiger Hinweis: 

Bevor die Normalisierungsschritte der in Abb. 6.2 dargestellten Datenbank 

Buchausleihe(Rohdaten) einzeln besprochen werden, möchte ich auf Folgendes 

hinweisen 

In diesem Kapitel wird zu Übungszwecken vorausgesetzt, dass die Datenbank 

Buchausleihe(Rohdaten) vollständig ist, also keine weiteren Datensätze 

hinzukommen. Diese Voraussetzung erleichtert für den Anfang das Verständnis 

der einzelnen Normalisierungsschritte. Mit den Schülern wird im Unterricht 

jedoch diskutiert, ob die von mir dargestellten funktionalen Abhängigkeiten in 

der Praxis sinnvoll gewählt sind oder auch bestehen bleiben, falls neue 

Datensätze hinzukommen. 

Man sollte sich bei der Normalisierung einer Datenbank immer überlegen, ob 

bei Hinzufügen von weiteren Datensätzen die funktionalen Abhängigkeiten 

bestehen bleiben. 

6.4 1.Normalform 

Alle Attribute sind atomar, d.h. sie lassen sich nicht in weitere Attribute 

unterteilen 

Betrachte zuerst einen Ausschnitt der oben dargestellten Tabelle 

Buchausleihe(Rohdaten): 

Eine Person leiht ein Buch aus. Sie besitzt die Attribute Name und Adresse. 

Sinnvoll wäre auch ein Attribut PersonID (ist hier aber nicht unbedingt 




notwendig, solange ein Name nur einmal vorkommt; aber wer weiß, ob das 

immer so bleibt?). 

Person 

PersonID Name Adresse 

Abbildung 6.3: Tabelle Person 

Du kannst feststellen, dass das Attribut Adresse drei Unterkategorien PLZ, Ort 

und Straße besitzt. Die 1.Normalform verlangt, dass das Attribut Adresse durch 

die Attribute PLZ, Ort und Straße ersetzt wird. Somit wird vermieden, dass in 

einer Tabellenspalte mehrere Werte auftreten. 

Person (1.NF) 

PersonID Name PLZ Ort Straße 

1 Vierling 86343 Königsbrunn Röntgenstr. 26 

2 Geiger 86399 Bobingen Lechallee 8 

3 McRae 86343 Königsbrunn Alpenstr. 15 

4 Hackl 86343 Königsbrunn Edelweißring 49 

Abbildung 6.4: Tabelle Person (1.NF) 

Damit ist die Tabelle „Person“ bereits in der 1.Normalform, obwohl das Attribut 

Straße zusammengesetzt ist aus Straße und Hausnummer. Das Attribut kann 

man trotzdem elementar nennen, da man die beiden Teile niemals getrennt 

voneinander benötigt. 

Aber auch das Ausleihdatum wie „21.03.2003“ bezeichnet man als elementar, 

obwohl sie Tag, Monat und Jahr enthält, die man doch gelegentlich getrennt 

voneinander benötigt. In so einem Fall benutzt man dann spezielle Funktionen, 

die aus dem Datum den Tag, den Monat oder das Jahr ermitteln. Das Datum 

gehört trotzdem als Ganzes zusammen, sonst lassen sich beispielsweise 

Rückgabetermine, Ausleihzeit, usw. nicht berechnen. 

Übung 6.3: 

Überführe die Tabelle Buchausleihe(Rohdaten) in die 1Normalform. 

Betrachte nun die Attribute ISBN, Titel und Ausleihdatum der Tabelle 

Buchausleihe (Rohform). Auch diese enthalten mehr als einen Wert. Du musst 

also weitere Datensätze in unsere Tabelle einfügen. Die Tabelle Buchausleihe 

liegt nun aber vollständig in der 1.Normalform vor: 

Buchausleihe (1.NF) 




P-ID Name PLZ Ort Straße ISBN Titel Ausl. 

datum 

1 Vierling 86343 Königsbrunn Röntgenstr. 

26 

3-431-02644 Algebra7 21.03. 

2003 

1 Vierling 86343 Königsbrunn Röntgenstr. 

26 

3-7627-3733-9 Geometrie8 21.03. 

2003 

2 Geiger 86399 Bobingen Lechallee 8 3-7627-3737-1 Geometrie10 20.04. 

2003 

2 Geiger 86399 Bobingen Lechallee 8 3-7627-3735-5 Geometrie9 24.07. 

2003 

2 Geiger 86399 Bobingen Lechallee 8 3-431-02962-0 Algebra9 24.07. 

2003 

3 McRae 86343 Königsbrunn Alpenstr. 15 3-7627-3733-9 Geometrie8 26.07. 

2003 

3 McRae 86343 Königsbrunn Alpenstr. 15 3-431-02962-0 Algebra9 30.10. 

2003 

4 Hackl 86343 Königsbrunn Edelweiß49 3-431-02644 Algebra7 29.09. 

2003 

Abbildung 6.5: Datenbank Buchausleihe in der 1.Normalform 

Diese Atomisierung erzeugt leider auch Redundanz. In der Tabelle Buchausleihe 

(1.NF) sind die Namen, PLZ, … als auch Titel redundant, weil diese bei jeder 

Buchausleihe wiederholt werden. 

Übung 6.4: 

Suche in der Tabelle „Buchausleihe(1.NF)“ alle Identifikationsschlüssel. 

Das Attribut P-ID kann nun nicht mehr als Identifikationsschlüssel (und somit 

auch nicht mehr als Primärschlüssel) verwendet werden. Zur eindeutigen 

Identifizierung benötigt man nun als Schlüssel eine Kombination von Attributen, 

z.B. (P-ID, ISBN). 

Du benötigst eine bessere („höhere“) Normalform. Durch diese weiteren 

Normalisierungsschritte kannst du die Redundanzen wieder beseitigen. 


Die Tabelle ist in der 1.NF und alle Nichtschlüssel-Attribute sind voll funktional 

abhängig vom Primärschlüssel. 

Um die 2.Normalform verstehen zu können, muss der Begriff der vollen 

funktionalen Abhängigkeit verdeutlicht werden. Hiermit wird eine spezielle 

Beziehung zwischen den Attributen einer Tabelle beschrieben. 




Sei X eine Menge von Attributen einer Tabelle und A eine weitere Menge von 

Attributen der gleichen Tabelle. A ist genau dann von X funktional abhängig, 

wenn es zu beliebigen Wert von X genau einen Wert von A gibt. Wir verwenden 

die Notation X " A. 

Bemerkung: 

Das Heft 

! 


Arbeitskreis „Datenbanken im Unterricht“ 

Datenbank 

Zentralstelle für Computer im Unterricht 

Augsburg 2000 

ersetzt auf Seite 47 den Begriff „genau einen Wert“ durch „höchstens einen 

Wert“. 

Nimm als Beispiel in der Tabelle Buchausleihe(1.NF) das Attribut Name. Laut 

der gegebenen Informationsstruktur besitzt jede Person genau einen 

(Haupt)Wohnsitz. Also gehört zu jedem Wert von Namen genau ein Wert von 

Ort. 

Notiere: 

Analog gilt: 

Name 

Name 

Name 

" Ort 

" PLZ 

" Straße 

Verkürzt kannst du schreiben: ! Name " PLZ, Ort, Straße 

! 

Übung 6.5: 

! 

Suche in der Tabelle Buchausleihe(1.NF) ! alle funktionale Abhängigkeiten 

analog obigem Beispiel (von einem einzigen Attribut funktional abhängig). 

Übung 6.6: 

Welches Attribut eignet sich als Identifikationsschlüssel? 

Die Übung 6.6 zeigt, dass die funktionale Abhängigkeit von nur einelementigen 

Attributmengen nicht ausreichend ist. Deswegen wirst du nun die funktionale 

Abhängigkeit von mehrelementigen Attributmengen untersuchen: 

Notiere: 

Analog gilt: 

Verkürzt kannst du schreiben: 

Übung 6.7: 

Name, Titel 

Name, Titel 

Name, Titel 

…… 

! 

Name, ! Titel 

! 

! 

" Ausleihdatum 

" ISBN 

" Straße 

" P-ID, PLZ, … ,Ausleihdatum 



Suche in der Tabelle Buchausleihe(1.NF) alle funktionale Abhängigkeiten 

analog obigem Beispiel (von einer mehrelementigen Attributmenge funktional 

abhängig). 

Übung 6.8: 

Welche Attributmenge eignet sich als Identifikationsschlüssel? 

In der Tabelle Buchausleihe(1.NF) eignen sich nun mehrere zusammengesetzte 

Attributmengen als Identifikationsschlüssel, beispielsweise der Schlüssel (P-ID, 

ISBN). Bei zusammengesetzten Schlüsseln muss man den Begriff der vollen 

funktionalen Abhängigkeit einführen. 

Voll funktional abhängig bedeutet bei einem Mehrfeld-Schlüssel, dass ein 

Nichtschlüssel-Attribut nicht bereits von einem Teil des Schlüssels funktional 

abhängt. 

! 

! 

Da du nun also einen zusammengesetzten Schlüssel hast, muss diese Tabelle auf 

ihre volle funktionale Abhängigkeit überprüft werden, um sie in die 

2.Normalform zu überführen. Jede Kombination aus P-ID und ISBN bestimmt 

eindeutig einen Namen, eine PLZ, … , ein Ausleihdatum. 

Es gelten also die funktionalen Abhängigkeiten: 

(P-ID, ISBN) " Name 

(P-ID, ISBN) " PLZ 

… 

(P-ID, ISBN) " Titel 

! 

(P-ID, ISBN) " Ausleihdatum 

! 

Verkürzt können wir schreiben: 

(P-ID, ! ISBN) " Name, PLZ, Ort, Straße, Titel, Ausleihdatum 

Allerdings ! hast du bereits in Übung 6.5 festgestellt, dass Name, PLZ, Ort und 

Straße funktional abhängig sind von P-ID, also von einem Teil des Schlüssels. 

Ebenso ! ist der Titel funktional abhängig von ISBN, also auch von einem Teil des 

Schlüssels. 

P-ID 

ISBN 

" Name, PLZ, Ort, Straße 

" Titel 

Dies ist ein Widerspruch zur Definition der vollen funktionalen Abhängigkeit. 

Somit ist also Buchleihe (1.NF) nicht in der 2.Normalform. 

Bemerkung: 

Tabellen mit nur einem Schlüsselattribut sind automatisch in der 2.Normalform. 




Um also eine Tabelle in die 2.Normalform zu überführen, entfernst du zunächst 

alle Attribute, die vom Primärschlüssel nur partiell abhängen. Mit diesem 

Attributen und denen, von denen sie abhängen, als Primärschlüssel bildest du 

eine neue Tabelle. Die Attribute, aus denen du den Primärschlüssel der neuen 

Tabelle machst, verbleiben auch in der alten Tabelle als Teile des dortigen 

zusammengesetzten Primärschlüssels. 

Dieses oben dargestellte „Rezept“ zur Überführung in die 2. Normalform werde 

ich mit Hilfe der Tabelle Ausleihe(1.NF) verdeutlichen. Diese Tabelle stellt 

einen Teil des Beispiels der Buchausleihe dar. 

Ausleihe (1.NF) 

PersonNr ISBN Titel Ausleihdatum 

1 3-431-02644 Algebra7 21.03.2003 

1 3-7627-3733-9 Geometrie8 21.03.2003 

2 3-7627-3737-1 Geometrie10 20.04.2003 

2 3-7627-3737-5 Geometrie9 20.04.2003 

2 3-431-02962-0 Algebra9 24.07.2003 

3 3-7627-3733-9 Geometrie8 26.07.2003 

3 3-431-02962-0 Algebra9 30.10.2003 

4 3-431-02644 Algebra7 29.09.2003 

Abbildung 6.6: Tabelle Ausleihe (1.NF) 

In dieser Tabelle kann kein einzelnes Attribut als Schlüsselattribut verwendet 

werden, da kein Attribut jeden Datensatz eindeutig identifiziert. 

Erst eine Kombination aus PersonNr und z.B. ISBN identifiziert einen Datensatz 

eindeutig und kann als Primärschlüssel dienen. 

Eine weitere Untersuchung ergibt jedoch, dass der Titel nicht voll funktional 

vom Primärschlüssel (PersonNr, ISBN) abhängt. Der Titel hängt nur von der 

ISBN abhängt, also nur von einem Teil des Primärschlüssels. Ändert sich also 

nur die PersonNr, dann ändert sich nicht der Titel, wie man am Buch 

Geometrie8 sehen kann. Somit verstößt diese Tabelle gegen die 2.Normalform. 

Übung 6.9: 

Untersuche das Attribut Ausleihdatum. 

Gemäß dem obigen Rezept entfernst du das Attribut Titel aus der Tabelle 

Ausleihe und bildest zusammen mit dem Attribut ISBN als Primärschlüssel eine 

neue Tabelle Buch. Die ISBN verbleibt auch in der alten Tabelle als Teil des 

dortigen zusammengesetzten Primärschlüssels. 





PersonNr ISBN 

Ausleihdatum 

1 3-431-02644 21.03.2003 

1 3-7627-3733-9 21.03.2003 

2 3-7627-3737-1 20.04.2003 

… … … 

Buch (2.NF) 

ISBN Titel 

3-431-02644 Algebra7 

3-7627-3733-9 Geometrie7 

3-7627-3737-1 Geometrie10 

… 

… 

Abbildung 6.7: Überführung der Tabelle Ausleihe in die 2.Normalform 

Man kann dieses Beispiel in die 2.Normalform überführen, indem man die 

ursprüngliche Tabelle in zwei neue Tabellen aufspaltet. 

Bemerkung: 

Das Attribut ISBN ist in der Tabelle Buch (2.NF) der Primärschlüssel und in der 

Tabelle Ausleihe (2.NF) der zugehörige Fremdschlüssel. 

Übung 6.10: 

Die Tabelle Buchausleihe (1.NF) besitzt (wie bereits beschrieben) den 

zusammengesetzten Primärschlüssel (P-ID, ISBN). Untersuche, welche weiteren 

Attribute nicht voll funktional vom Primärschlüssels abhängen. 

Diese Überlegungen kannst du nun auf die Tabelle Buchausleihe (1. NF) 

anwenden: 

Person (2.NF) 

P-ID Name PLZ Ort Straße 




4 Hackl 86343 Königsbrunn Edelweißring49 


P-Nr ISBN Ausleihdatum 

1 3-431-02644 21.03.2003 

1 3-7627-3733-9 21.03.2003 




2 3-7627-3737-1 20.04.2003 

2 3-7627-3735-5 24.07.2003 

2 3-431-02962-0 24.07.2003 

3 3-7627-3733-9 26.07.2003 

3 3-431-02962-0 30.10.2003 

4 3-431-02644 29.09.2003 

Buch (2.NF) 

ISBN Titel 

3-431-02644 Algebra7 

3-7627-3733-9 Geometrie8 

3-7627-3737-1 Geometrie10 

3-7627-3735-5 Geometrie9 

3-431-02962-0 Algebra9 


Beachte, dass sich die Redundanzen in den Tabellen Person und Buch aufgelöst 

haben. 

Bemerkung: 

Das Attribut P-ID ist in der Tabelle Person (2.NF) der Primärschlüssel und in 

der Tabelle Ausleihe (2.NF) ist P-Nr der zugehörige Fremdschlüssel. 


Die Tabelle ist in der 2. NF und alle Nichtschlüssel-Attribute dürfen nicht 

transitiv von einem Schlüssel abhängen. 

Um die 3.Normalform verstehen zu können, muss der Begriff der transitiven 

Abhängigkeit verdeutlicht werden. Im Prinzip wird mit der 3.Normalform 

erreicht, dass die funktionale Abhängigkeit auch zwischen Nichtschlüssel- 

Attributen beseitigt wird. 

Wenn Attribut B von A funktional abhängt und Attribut C von B funktional 

abhängt, so heißt C transitiv abhängig von A (falls nicht A von B abhängt). 

Kurz bedeutet transitiv: A 

" B 

" C (wobei B 

"/ 

A) 

Bemerkung: 

Matzke gibt in seinem 

! 

Skript 

! 

S. 17 folgende Definition: 

! 

Eine Tabelle befindet sich in der 3.Normalform, wenn (sie in der 2.Normalform 

ist und) alle Nichtschlüssel-Attribute voneinander funktional unabhängig sind. 




Jedoch zeigt die Übung 6.12 ein Beispiel, in dem trotz der funktionalen 

Abhängigkeit von Nichtschlüssel-Attributen die 3.Normalform nicht verletzt 

wird. 

Wenn du eine transitive Abhängigkeit entdeckst, musst du die betroffenen 

Nichtschlüssel-Attribute entfernen. Dann erzeugst du eine neue Tabelle aus 

diesen entfernten Nichtschlüssel-Attributen und demjenigen Nichtschlüssel- 

Attribut, von dem diese entfernten Nichtschlüssel-Attribute funktional 

abhängen. Letzteres wird der Primärschlüssel der neuen Tabelle und verbleibt 

als Fremdschlüssel in der ursprünglichen Tabelle. 

Dieses oben dargestellte „Rezept“ zur Überführung in die 3. Normalform werde 

ich mit Hilfe der Tabelle Person (2.NF) verdeutlichen. Diese Tabelle stellt 

einen Teil des Beispiels der Buchausleihe dar. 

Person (2.NF) 

P-ID Name PLZ Ort Straße 




4 Hackl 86343 Königsbrunn Edelweißring49 

Abbildung 6.9: Tabelle Person (2.NF) 

! 

! 

! 

Als Primärschlüssel wurde das Attribut P-ID gewählt. Nun gelten folgende 

funktionale Abhängigkeiten: 

P-ID 

PLZ 

" Name, PLZ, Ort, Straße 

" Ort 

Du entdeckst in dieser Tabelle also die transitive Abhängigkeit: 

P-ID 

" PLZ 

" Ort , wobei PLZ 

"/ 

P-ID 

Bemerkung: 

Die funktionale Abhängigkeit PLZ " Ort ist in dieser Tabelle sicherlich 

! 

richtig, wenn man, wie bereits 

! 

angemerkt, keine weiteren Datensätze hinzufügen 

will. Untersucht man jedoch das Postleitzahlenbuch, so stellt man fest, dass hier 

die funktionale Abhängigkeit (Ort, Straße) " PLZ gilt. Man sollte bei der 

! 

Normalisierung immer die künftig möglichen Attributwerte im Auge haben. 

Die Tabelle Person (2.NF) befindet sich also noch nicht in der 3.Normalform, 

! 

denn Ort hängt transitiv von P-ID ab. 




Gemäß dem obigen Rezept entfernst du das betroffene Attribut Ort aus der 

Tabelle Person (2.NF). Aus diesem entfernten Nichtschlüssel-Attribut Ort und 

aus dem Nichtschlüssel-Attribut PLZ, von dem Ort funktional abhängt, bildest 

du eine neue Tabelle Ort (3.NF). PLZ ist in dieser neuen Tabelle der 

Primärschlüssel und verbleibt als Fremdschlüssel in der ursprünglichen Tabelle, 

die ich nun mit Person (3.NF) bezeichne. 

Person (3.NF) 

P-ID Name Straße PLZ 

1 Vierling Röntgenstr. 26 863431 

2 Geiger Lechallee 8 86399 

3 McRae Alpenstr. 15 86343 

4 Hackl Edelweißring49 86343 

Ort (3.NF) 

PLZ Ort 

86343 Königsbrunn 

86399 Bobingen 

Abbildung 6.10: Überführung der Tabelle Person (2.NF) in die 3.Normalform 

Da Ausleihe (2.NF) und Buch (2.NF) jeweils nur eine Nicht-Schlüsselspalte 

besitzen, sind diese automatisch in der 3.Normalform. Somit ist die Datenbank 

Buchausleihe komplett in die 3.Normalform übergeführt worden: 

Person (3.NF) 

P-ID Name Straße PLZ 





Ort (3.NF) 

PLZ Ort 


86399 Bobingen 


ISBN PersonNr Ausleihdatum 

3-431-02644 1 21.03.2003 

3-7627-3733-9 1 21.03.2003 

3-7627-3737-1 2 20.04.2003 

3-7627-3735-5 2 24.07.2003 

3-431-02962-0 2 24.07.2003 

3-7627-3733-9 3 26.07.2003 

3-431-02962-0 3 30.10.2003 




3-431-02644 4 29.09.2003 

Buch (3.NF) 

ISBN Titel 

3-431-02644 Algebra7 

3-7627-3733-9 Geometrie8 

3-7627-3737-1 Geometrie10 

3-7627-3735-5 Geometrie9 

3-431-02962-0 Algebra9 


Bemerkungen 

1. Die Beziehung zwischen Ort(3.NF) und Person(3.NF) wird über das 

Attribut PLZ hergestellt. Das bisheriges Vorgehen war, dass in der Tabelle 

ein zusätzliches Attribut OrtID als Primärschlüssel eingeführt wurde, das 

mit dem Fremdschlüssel OrtNr (anstelle PLZ) verknüpft war: 

Person 

P-ID Name Straße OrtNr 





Ort 

OrtID PLZ Ort 

1 86343 Königsbrunn 

2 86399 Bobingen 

2. Nach dem bisherigen Vorgehen sollte in der Tabelle Buch der 

Primärschlüssel BuchID heißen. Die ISBN kann jedoch auch als 

Primärschlüssel verwendet werden, da jedes Buch seine separate Nummer 

erhält. Jedoch ist der Datentyp in diesem Fall nicht mehr AutoWert. Man 

muss also selbst aufpassen, dass aus Versehen keine doppelten ISBN 

eingegeben werden. 

3. Zum Glück wird dir in ACCESS diese Aufgabe abgenommen. Wenn du in 

Access ein Attribut als Schlüssel festlegst, weigert sich es sich, wenn Du 

zweimal den gleichen Wert eingibst. 

Falls man sich in anderen Datenbanken dessen nicht sicher ist, sollte man 

einen AutoWert BuchID als Primärschlüssel verwenden. 




Die Ausgangstabelle 

Buchausleihe (Rohdaten) 

PersonID Name Adresse ISBN Titel Ausleihdatum 

1 Vierling Röntgenstr. 26 

86343 

Königsbrunn 

3-431-02644 

3-7627-3733-9 

Algebra7 

Geometrie8 

21.03.2003 

21.03.2003 

2 Geiger Lechallee 8 

86399 

Bobingen 

3 McRae Alpenstr. 15 

86343 

Königsbrunn 

4 Hackl Edelweißring 49 

86343 

Königsbrunn 

3-7627-3737-1 

3-7627-3735-5 

3-431-02962-0 

3-7627-3733-9 

3-431-02962-0 

Geometrie10 

Geometrie9 

Algebra9 

Geometrie8 

Algebra9 

20.04.2003 

24.07.2003 

24.07.2003 

26.07.2003 

30.10.2003 

3-431-02644 Algebra7 29.09.2003 

Abbildung 6.12: Datenbank Buchausleihe (Rohdaten) 

wurde mit Hilfe der drei Normalisierungsformen in die vier Tabellen Person, 

Ort, Ausleihe und Buch übergeführt. Dadurch hast du nun einen 

Ausleihvorgang erzeugt, der auch durch folgendes Klassendiagramm 

beschrieben werden kann. 

Abbildung 6.13: Klassendiagramm der Datenbank Buchausleihe 

Hinweis: 

Matzke schreibt auf S.15: 

Bei einem sauberen Entwurf nach dem Klassenmodell und Anwendung der 

Abbildungsregeln befinden sich die erzeugten Tabellen häufig schon in der 

3 Normalform. 

Jedoch sind Klassendiagramme leichter und intuitiver zu handhaben als die 

Normalformen. Deswegen wirst du Tabellen in Datenbanken hauptsächlich mit 

Hilfe von Klassendiagrammen erstellen. Du solltest jedoch immer wieder 

überprüfen, ob die Tabellen den Normalformen genügen. 

Übung 6.11: 

Welcher Normalform widerspricht die Speicherung von Geburtsdatum und Alter 

von Personen? 




Übung 6.12: 

Überprüfe in beiden Tabellen auf 3.NF. In beiden Tabellen gibt es eine 

Abhängigkeit von Nichtschlüssel-Attributen. Aber nur in einer liegt eine 

transitive Abhängigkeit vor, so dass man diese Tabelle aufspalten muss. 

Fahrzeug 

Kennzeichen Fabrikat Hersteller 

A-CW27 Golf III VW 

A-BM2332 Sprinter DaimlerChrysler 

A-XY1010 Golf III VW 

A-OH234 Astra Opel 

A-BE303 Golf IV VW 

Fahrzeug 

Kennzeichen FahrgestNr Hersteller 

A-CW27 W…2196 VW 

A-BM2332 W…9270 DaimlerChrysler 

A-XY1010 W…8244 VW 

A-OH234 W…3062 Opel 

A-BE303 W…1196 VW 

Übung 6.13: 

Wende auf die Rohdaten der Tabelle SpieltIn (Auszug einer Datenbank eines 

Sportvereins) die Regeln der Normalisierung. Überführe diese Tabellen 

a) in die 1.Normalform 

b) in die 2.Normalform 

c) in die 3.Normalform 

SpieltIn 

MitgliedNr MannschNr SeitWann Alter Funktion 

1 1 04.05.2001 23 Sturm 

3 3 11.07.1999 19 Verteidigung 

6 1 12.01.2000 22 Sturm 

4 1 08.11.2000 22 Torwart 

Die Tabelle SpieltIn des Sportvereins hat einen kombinierten Schlüssel aus 

MitgliedNr und MannschaftNr. Der Verein möchte auch festhalten, seit wann 

ein Mitglied in einer Mannschaft spielt, wie alt es ist und welche Funktion es in 

der Mannschaft hat. Teste oben stehende Tabelle auf die Normalformen. 




Übung 6.14 

Nimm deinen Stundenplan und übertrage ihn in eine datenbanktaugliche 

Tabelle. In dieser Datenbank sollen die folgenden Daten erfasst werden: 

Fach, Lehrer, (Wochen)Tag, Stunde, Beginn (der Stunde). 

Die drei NF sollen erfüllt sein! Zeichne ein Klassendiagramm. 

Übung 6.15: 

Wende auf die Rohdaten eines Sportvereins die Regeln der Normalisierung. 

Überführe diese Tabelle 




und erstelle hinterher ein Klassendiagramm. 

Sportverein (Rohdaten) 

M-Nr Name Ge Adresse Sportarten(Beitrag) 

1 Heinz Gruber m Hauptstraße 7, F(50.-) H(40.-) 


2 Udo Meier m Bierweg 35, 

F(50.-) L(55.-) 

86199 Augsburg 

3 Frieda Baum w Lerchenweg 4, L(55.-) 

86161 Augsburg 

4 Ali Berg m Kirchgasse 7, 


F(50.-) V(40.-) 

Übung 6.16: 

Wende auf die Rohdaten einer Volkshochschule die Regeln der Normalisierung. 

Überführe diese Tabelle 





Volkshochschule(Rohdaten) 

KursNr Kurs Dozent Tel Tag Zeit Raum 

VSF217 Französisch1 LeClerc 08212345 Mo 

Do 

19:00 

19:00 

E12 

138 

VSF218 Französisch2 LeClerc 08212345 Di 

Di 

17:00 

18:00 

E12 

E12 




VSF219 Französisch3 Simpson 08213451 Di 19:00 138 

VSS13 Spanisch1 Rodriguez 08213541 Mo 17:00 139 

VSS14 Spanisch2 Rodriguez 08213541 Mo 19:00 139 

VSS15 Spanisch3 Lopez 08215544 Mi 17:00 E12 

Übung 6.17: 

Wende auf den folgenden Auszug eines Chemikalien-Katalogs die Regeln der 

Normalisierung. Überführe diese Tabelle 





Chemikalien (Auszug aus einem Katalog) 

FN Formel MG Bezeichnung BRN Preise 

12540 C6H6 78.1147 Benzene, puriss. 969212 5,0ml:48,50; 

10ml:83,30 

12549 C6H6 78.1147 Benzene, for HPLC 969212 1,0l:48,50; 

2,5l:101,50 

12550 C6H6 78.1147 Benzene, ACS 969212 500ml:24,70; 

1,0l:48,20; 

2,5l:103,40 

12560 C6H6 78.1147 Benzene, purum 969212 1,0l:23,60; 

2,5l:42,50 

82700 C5H5N 79.1023 Pyridine, for Uvspectroscopy 103233 250ml:92,10; 

1,0l:343,40 

82701 C5H5N 79.1023 Pyridine, for sequence analysis 103233 250ml:177,90 

56380 C5H5NO 95.1017 2-Hydroxypyridine, pract. 105757 100g:62,30; 

500g:289,10 

56390 C5H5NO 95.1017 3-Hydroxypyridine, purum 105699 25g:17,80; 

100g:60,20 

56400 C5H5NO 95.1017 4-Hydroxypyridine, techn. 105800 25g:35,60; 

100g:130,90 

82811 C5H5NO 95.1017 Pyridine-N-oxide, pract. 105257 100g:37,90; 

500g:159,00

6 Normalisierung - Ralph Henne

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