Aufgaben ER-Modell & Normalisierung
Zehn IHK-Aufgaben zum gesamten Stoff dieses Kurses: Datenbank-Grundlagen, ERM, Kardinalitäten, Schema-Übersetzung, Normalformen und Denormalisierung. Mix aus Multiple-Choice, Diagramm-Lesen, Zuordnung und einer Schema-Aufgabe. Live-Auswertung in der Leiste oben – am Ende eine Note. Viel Erfolg!
Aufgabe 1
2 Punkte
Datenbank vs. DBMS
Ein Kunde sagt: „Wir nutzen MySQL als Datenbank." Welche Aussage ist fachlich am genauesten?
MySQL ist die Datenbank.
MySQL ist das Datenbankmanagementsystem (DBMS); die eigentliche Datenbank ist die strukturierte Sammlung der Daten, die MySQL verwaltet.
MySQL ist ein Datenbankschema.
MySQL ist eine Datenbank-Instanz.
Richtig. Im Alltag wird der Begriff verwischt, aber präzise: MySQL ist die Software (DBMS), die Datenbank sind die gespeicherten Daten selbst. Das Schema beschreibt die Struktur, die Instanz ist der aktuelle Inhalt – siehe L01.
Lehrsatz: DBMS = Software, Datenbank = Daten, Schema = Struktur, Instanz = Inhalt.
Aufgabe 2
2 Punkte
Symbol erkennen (Chen)
In einem Chen-Diagramm siehst du eine gestrichelte Ellipse mit dem Text „alter". Was bedeutet das?
Schlüsselattribut, das Alter eindeutig identifiziert die Entität.
Mehrwertiges Attribut, kann verschiedene Werte enthalten.
Abgeleitetes Attribut – wird aus einem anderen Attribut (z. B. Geburtsdatum) berechnet, nicht gespeichert.
Schwache Entität, die ohne andere nicht existieren kann.
Richtig. Gestrichelte Ellipse = abgeleitetes Attribut. Das Alter wird aus dem Geburtsdatum berechnet, nicht gespeichert. Doppelt umrandete Ellipse wäre mehrwertig, unterstrichen wäre Schlüssel.
Memo: unterstrichen → Schlüssel; doppelt umrandet → mehrwertig; gestrichelt → abgeleitet.
Aufgabe 3
2 Punkte
Krähenfuß-Diagramm lesen
Welche Aussage passt zum Diagramm?
Ein Projekt gehört zu genau einem Mitarbeiter; jeder Mitarbeiter leitet höchstens ein Projekt.
Jedes Projekt muss mindestens einen Mitarbeiter haben; jeder Mitarbeiter muss in einem Projekt sein.
Ein Projekt kann null oder mehrere Mitarbeiter haben; ein Mitarbeiter kann an null oder mehreren Projekten arbeiten. (M:N optional)
Es handelt sich um eine 1:1-Beziehung zwischen Projekt und Mitarbeiter.
Richtig. Krähenfuß + Kreis auf beiden Seiten = M:N, beidseitig optional. Im SQL-Schema bedeutet das: eine eigene Verknüpfungstabelle
projekt_mitarbeiter (projekt_id, mitarbeiter_id) mit zusammengesetztem PK.
Merke: Krähenfuß = viele · Strich = genau eins · Kreis = optional (null erlaubt).
Aufgabe 4
2 Punkte
Kardinalität aus Text
Aufgabenstellung: „In einer Schule unterrichtet jeder Lehrer mehrere Klassen, und jede Klasse wird von mehreren Lehrern (für verschiedene Fächer) unterrichtet."
Welche Kardinalität liegt zwischen LEHRER und KLASSE vor?
Welche Kardinalität liegt zwischen LEHRER und KLASSE vor?
1:1
1:N
M:N
N:1
Richtig. Beide Seiten haben „mehrere" → M:N. Das braucht eine Verknüpfungstabelle, z. B.
unterricht (lehrer_id, klasse_id, fach). Das Attribut fach gehört dabei zur Beziehung – siehe L05.
Aufgabe 5
3 Punkte
Zuordnung Chen-Notation
Ordne jedes Symbol seiner Bedeutung zu. Klick zuerst auf ein Symbol unten, dann auf das passende Ziel:
Rechteck
Raute
Ellipse
Unterstrichener Name
Doppelte Ellipse
Entität
Beziehung
Attribut
Schlüsselattribut
Mehrwertiges Attribut
Auswertung: Rechteck = Entität, Raute = Beziehung, Ellipse = Attribut, Unterstrich = Schlüssel, Doppelellipse = mehrwertig. Diese fünf Symbole reichen für 90 % aller IHK-ERM-Aufgaben.
Aufgabe 6
3 Punkte
Normalform bestimmen
Folgende Tabelle ist gegeben. In welcher Normalform liegt sie höchstens vor?
bestellung (PK: bestell_nr, position) bestell_nr | position | produkt | kunde | kunden_stadt -----------+----------+------------+-------------+-------------- 101 | 1 | Laptop | Müller GmbH | Köln 101 | 2 | Maus | Müller GmbH | Köln 102 | 1 | Tastatur | Meier AG | Berlin
Nicht in 1NF (mehrwertige Attribute vorhanden).
In 1NF, aber nicht in 2NF: kunde und kunden_stadt hängen nur von bestell_nr ab, nicht vom gesamten Schlüssel (bestell_nr, position).
In 2NF, aber nicht in 3NF (transitive Abhängigkeit).
Bereits in 3NF.
Richtig. Alle Zellen sind atomar (1NF erfüllt). Aber die Spalten
kunde und kunden_stadt hängen nur von bestell_nr ab (nicht zusätzlich von position) – das ist eine partielle Abhängigkeit, also 2NF-Verletzung. Aufteilung in bestellung (bestell_nr, kunde, stadt) und bestellposition (bestell_nr, position, produkt) würde 2NF herstellen.
Trick: Bei zusammengesetztem PK immer prüfen, ob jede Spalte vom ganzen PK abhängt – nicht nur von einem Teil.
Aufgabe 7
3 Punkte
Transitive Abhängigkeit
Tabelle
mitarbeiter mit PK personalnummer:
personalnummer | name | abteilungs_nr | abteilungs_leiter ---------------+---------+---------------+------------------- 1001 | Müller | 3 | Schmidt 1002 | Meier | 3 | Schmidt 1003 | Schulz | 7 | WeberWelche Aussage trifft zu?
Die Tabelle ist in 3NF, da der Primärschlüssel einspaltig ist.
Die Tabelle verletzt 3NF: abteilungs_leiter hängt von abteilungs_nr ab (transitive Abhängigkeit über ein Nicht-Schlüssel-Attribut).
Die Tabelle verletzt 2NF wegen partieller Abhängigkeit.
Die Tabelle ist nicht einmal in 1NF.
Richtig. Klassische 3NF-Verletzung:
personalnummer → abteilungs_nr → abteilungs_leiter. Das ist transitiv. Lösung: Tabelle abteilung (nr, leiter) auslagern, in mitarbeiter nur die abteilungs_nr als FK behalten. Vorteil: Wenn Schmidt das Büro wechselt, muss man nur eine Zeile in abteilung ändern.
Aufgabe 8
3 Punkte
ER → Schema (M:N-Auflösung)
STUDENT M:N KURS mit Beziehungsattribut
Wie viele Tabellen sind im resultierenden Datenbankschema mindestens nötig, und was sind ihre Primärschlüssel?
note.Wie viele Tabellen sind im resultierenden Datenbankschema mindestens nötig, und was sind ihre Primärschlüssel?
2 Tabellen: STUDENT und KURS, jeweils mit eigener ID.
3 Tabellen: STUDENT (PK: matrikel_nr), KURS (PK: kurs_id), und Verknüpfungstabelle BELEGT (PK: matrikel_nr + kurs_id), wobei note dort als Spalte landet.
3 Tabellen: STUDENT, KURS und NOTE als separate Entität.
Eine einzige Tabelle reicht aus mit kombiniertem Primärschlüssel.
Richtig. M:N erfordert immer eine Verknüpfungstabelle. Der zusammengesetzte PK
(matrikel_nr, kurs_id) sorgt dafür, dass ein Student denselben Kurs nicht mehrfach belegen kann. Beziehungsattribute (hier note) gehören in diese dritte Tabelle, weil sie weder zu Student noch zu Kurs allein gehören. Genau das in L06 ausführlich.
Aufgabe 9
2 Punkte
Wann denormalisieren?
In welcher Situation ist eine bewusste Denormalisierung am ehesten gerechtfertigt?
In einer ERP-Datenbank mit vielen gleichzeitigen Schreibzugriffen.
In einem Online-Shop, wo Kunden-Daten ständig aktualisiert werden.
In einem Data-Warehouse für Reporting und Analytics (Star-Schema, lesedominiert, geringe Update-Häufigkeit).
In jeder produktiven Datenbank, weil JOINs immer zu vermeiden sind.
Richtig. Denormalisierung ist sinnvoll bei lesedominierten Workloads (Reports, Analytics, Star-Schema), wo Performance wichtiger ist als Update-Effizienz und Konsistenz weniger kritisch ist. In transaktionalen OLTP-Systemen (ERP, Shop) ist 3NF Standard – Redundanz würde Update-Anomalien provozieren. Mehr in L09.
Aufgabe 10
3 Punkte
Modellierungsaufgabe (offene Frage)
Ein Online-Shop hat Kunden, Produkte und Bestellungen. Beschreibe in wenigen Sätzen, welche Tabellen du im Schema anlegen würdest und warum. Welche Kardinalitäten gelten?
Schreibe deine Antwort frei. Das System prüft, ob du die wichtigsten Stichworte verwendet hast:
Schreibe deine Antwort frei. Das System prüft, ob du die wichtigsten Stichworte verwendet hast:
Mögliche Musterlösung: Drei Haupttabellen:
kunde (PK: kunden_id), produkt (PK: artikel_nr), bestellung (PK: bestell_nr, FK: kunden_id). Kunde ↔ Bestellung ist 1:N, daher Foreign Key in bestellung. Bestellung ↔ Produkt ist M:N (eine Bestellung hat mehrere Produkte, ein Produkt ist in mehreren Bestellungen), daher zusätzliche Verknüpfungstabelle bestellposition (bestell_nr, artikel_nr, menge) mit zusammengesetztem PK. Schema in 3NF.
📊 Auswertung
Punkte
0
Prozent
0%
Note
–
Aufgaben gelöst
0/10
Verwandte Lektionen für die Wiederholung: L01 Was ist eine Datenbank? · L02 ERM · L05 Kardinalitäten · L08 2./3. NF
Nächste Kurse: Jetzt geht es weiter mit SQL-Grundlagen (K35a) – dort lernst du, wie man die Schemas, die du hier modelliert hast, mit echten Abfragen befüllt. Danach folgt Datenintegrität & Transaktionen (K36) für die Konsistenz-Mechanismen, und NoSQL (K37) für den Blick über den relationalen Tellerrand.
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