Einführung in Datenbanken

1. Was ist eine Datenbank?

Eine Datenbank ist eine strukturierte Sammlung von Informationen, die elektronisch gespeichert und verwaltet wird.
Sie sorgt dafür, dass Daten dauerhaft, geordnet und fehlerfrei gespeichert werden können.

Beispiel:

Ein Online-Shop muss sich merken:

welche Produkte verkauft werden,
welche Kunden bestellt haben,
welche Rechnungen bezahlt wurden.

Würde man das alles in Excel-Tabellen speichern, würde es schnell unübersichtlich und fehleranfällig.
Eine Datenbank sorgt hier für Ordnung und ermöglicht gleichzeitigen Zugriff, Sicherheit und schnelle Abfragen.

2. Warum braucht man Datenbanken?

Datenbanken sind das Fundament fast aller modernen Anwendungen.

Einsatzgebiet	Beispielhafte Daten
Webshops	Kunden, Produkte, Bestellungen
Soziale Netzwerke	Nutzer, Posts, Nachrichten
Unternehmen	Mitarbeiter, Projekte, Abteilungen
Apps	Benutzerkonten, Einstellungen
Forschung	Messwerte, Studien, Ergebnisse

Ohne Datenbanken könnten Systeme keine Informationen dauerhaft speichern oder zuverlässig auswerten.

3. Vergleich: Datenbank vs. Excel

Viele verwechseln Datenbanken mit Tabellenkalkulationen.
Beides enthält Tabellen – aber nur eine Datenbank versteht Beziehungen und garantiert Datenkonsistenz.

Merkmal	Datenbank	Tabellenkalkulation
Struktur	Mehrere logisch verknüpfte Tabellen	Eine einzelne Tabelle
Beziehungen	Über Schlüssel (z. B. Kundennummer)	Nur manuell über gleiche Werte
Mehrbenutzerbetrieb	Möglich	Eingeschränkt
Datenintegrität	Durch Regeln gesichert	Muss manuell beachtet werden
Geschwindigkeit	Hoch, auch bei großen Datenmengen	Langsam bei großen Tabellen
Sprache	SQL (Structured Query Language)	Formeln und Filter

Fazit:
Excel ist ein gutes Werkzeug für Berechnungen – aber keine echte Datenbanklösung.

4. Was ist ein Datenbankmanagementsystem (DBMS)?

Eine Datenbank ist nur die Datensammlung.
Ein Datenbankmanagementsystem (DBMS) ist die Software, die diese Daten verwaltet.

Aufgaben eines DBMS:

Speichern, Lesen, Ändern und Löschen von Daten
Gleichzeitigen Zugriff vieler Benutzer koordinieren
Benutzerrechte und Sicherheit verwalten
Datenkonsistenz und Integrität sicherstellen
Abfragen in SQL verstehen und ausführen

Bekannte DBMS:

Relationale Systeme	NoSQL-Systeme
MySQL / MariaDB	MongoDB
PostgreSQL	Redis
Oracle Database	Cassandra
Microsoft SQL Server	CouchDB

5. Wie sind Daten in einer Datenbank aufgebaut?

In einer relationalen Datenbank werden Informationen in Tabellen organisiert.
Jede Tabelle besteht aus Spalten (Attributen) und Zeilen (Datensätzen).

Beispiel: Kundentabelle

Kundennummer	Name	E-Mail
1001	Anna Beispiel	anna@example.de
1002	Max Mustermann	max@firma.de
1003	Lisa Schulz	lisa@schule.de

Jede Zeile steht für einen Datensatz (z. B. ein Kunde).
Jede Spalte beschreibt eine Eigenschaft (z. B. Name, E-Mail).

In Textform sähe ein Datensatz so aus:

Kunde
---------------------------
Kundennummer: 1001
Name:          Anna Beispiel
E-Mail:        anna@example.de

6. Beziehungen zwischen Tabellen

In der Praxis bestehen Datenbanken aus mehreren Tabellen, die logisch miteinander verknüpft sind.
Diese Verknüpfungen nennt man Beziehungen (Relations).

Beispiel: Kunde und Bestellung

Tabelle „Kunden“		Tabelle „Bestellungen“
Kundennummer	←→	Kundennummer
Name		Bestellnummer
E-Mail		Datum
		Gesamtbetrag

Die Kundennummer verbindet beide Tabellen logisch miteinander.
So kann das System erkennen, welche Bestellungen zu welchem Kunden gehören.

7. Vorteile einer Datenbank

Zentrale Speicherung
Alle Daten liegen an einem Ort und sind konsistent.
Schneller Zugriff
Optimierte Abfragen ermöglichen schnelle Ergebnisse.
Mehrbenutzerbetrieb
Mehrere Anwender können gleichzeitig arbeiten.
Sicherheit
Zugriffskontrollen und Backups schützen Daten.
Integrität
Regeln verhindern falsche oder widersprüchliche Einträge.

Visualisierung: Kunden und Bestellungen

In relationalen Datenbanken sind Tabellen über gemeinsame Schlüssel miteinander verbunden. Wähle einen Kunden in der linken Tabelle aus. Rechts werden die zugehörigen Bestellungen eingeblendet. So erkennst du, wie eine 1:n-Beziehung funktioniert: Ein Kunde kann viele Bestellungen haben.

Kunden (Tabelle „kunden“)

Hinweis: kundennummer ist der Primärschlüssel (PK). Klicke auf einen Kunden.

kundennummer (PK)	name	email
1001	Anna Beispiel	anna@example.de
1002	Max Mustermann	max@firma.de
1003	Lisa Schulz	lisa@schule.de

Bestellungen (Tabelle „bestellungen“)

Hinweis: kundennummer ist hier ein Fremdschlüssel (FK) und verweist auf die Kundentabelle.

bestellnr	kundennummer (FK)	datum	betrag
5001	1001	2025-01-10	89,90 €
5005	1001	2025-02-02	39,00 €
5002	1002	2025-01-12	129,90 €
5003	1003	2025-01-15	19,99 €
5004	1002	2025-01-20	59,00 €

Aktuell ausgewählt: Kunde 1001 – Anna Beispiel.
Die Bestellungen rechts gehören alle zu diesem Kunden. Das ist eine 1:n-Beziehung: Ein Kunde kann viele Bestellungen haben, aber jede Bestellung gehört genau zu einem Kunden.