Aufgabe 04 - Normalisierung durchführen (Vereinsverwaltung)

Aufgabe 04 - Normalisierung durchführen (Vereinsverwaltung)

Worum geht es?

In dieser Übung wird eine bewusst schlecht entworfene Tabelle Schritt für Schritt normalisiert — von der 1. bis zur 3. Normalform (siehe Kapitel 2 - Funktionale Abhängigkeiten und Normalformen). Szenario ist die Mitgliederverwaltung eines Sportvereins mit Kursen und Trainern. Im Expertenteil wird gezeigt, dass die Zerlegung verlustfrei und abhängigkeitstreu ist.

Was Sie dafür brauchen

• Kapitel 2 - Funktionale Abhängigkeiten und Normalformen, Abschnitte Anomalien und 1.–3. Normalform.
• Ein PostgreSQL-Server, um die zerlegten Tabellen anzulegen und zu befüllen.

Welche Kompetenzen Sie erwerben und zeigen

• Sie erkennen Einfüge-, Änderungs- und Löschanomalien in einer unnormalisierten Tabelle.
• Sie überführen eine Tabelle in die 1., 2. und 3. Normalform.
• Sie begründen jeden Zerlegungsschritt mit den verletzten Bedingungen.
• Sie weisen nach, dass eine Zerlegung verlustfrei und abhängigkeitstreu ist.

Pädagogische Einordnung

• Reproduktion: Anomalien benennen und die 1NF herstellen (Teil A).
• Reorganisation und Transfer: in 2NF und 3NF zerlegen (Teile B und C).
• Reflexion, Problemlösung und Urteilsbildung: Verlustfreiheit und Abhängigkeitstreue nachweisen (Teil D).

Arbeitsaufträge

Die Übung ist auf etwa zwei bis drei Stunden ausgelegt. Teil D ist der Expertenteil.

Ausgangstabelle

Der Verein pflegt alles in einer Tabelle anmeldungen:

mitglied_nr	mitglied_name	kurs_id	kurs_name	trainer	trainer_tel	wochentage
101	Lena Bauer	K1	Klettern	M. Ofner	0664 111	Mo, Mi
101	Lena Bauer	K2	Yoga	S. Reiter	0664 222	Di
102	Tom Achleitner	K1	Klettern	M. Ofner	0664 111	Mo, Mi

Es gilt: mitglied_nr → mitglied_name, kurs_id → kurs_name, trainer, trainer → trainer_tel. Ein Mitglied kann mehrere Kurse belegen; der Schlüssel der Rohtabelle ist {mitglied_nr, kurs_id}.

Teil A - Erste Normalform (1NF)

1. Nennen Sie je ein Beispiel für eine Einfüge-, eine Änderungs- und eine Löschanomalie in dieser Tabelle.
2. Welche Spalte verletzt die 1NF? Stellen Sie die 1NF her und geben Sie die Tabelle mit atomaren Werten an.

Teil B - Zweite Normalform (2NF)

1. Begründen Sie mit dem Schlüssel {mitglied_nr, kurs_id}, welche Attribute nur von einem Teil des Schlüssels abhängen (partielle Abhängigkeit).
2. Zerlegen Sie die Tabelle in 2NF. Geben Sie die entstehenden Relationen mit ihren Schlüsseln an.

Teil C - Dritte Normalform (3NF)

1. Finden Sie die transitive Abhängigkeit (ein Nichtschlüsselattribut hängt von einem anderen Nichtschlüsselattribut ab).
2. Zerlegen Sie in 3NF und geben Sie das endgültige Schema mit Primär- und Fremdschlüsseln als CREATE TABLE-Anweisungen an.

Teil D - Expertenteil: Verlustfrei und abhängigkeitstreu

1. Verlustfreiheit: Zeigen Sie, dass sich die ursprünglichen Zeilen durch Zurück-Joinen der zerlegten Tabellen exakt rekonstruieren lassen — kein Datensatz geht verloren, keiner entsteht dazu. Führen Sie den Join in SQL aus und vergleichen Sie mit der Ausgangstabelle.
2. Abhängigkeitstreue: Zeigen Sie, dass jede ursprüngliche FD in genau einer der Zieltabellen prüfbar bleibt, ohne dafür joinen zu müssen.
3. Urteil: Erklären Sie in drei bis vier Sätzen, welche der drei Anomalien aus Teil A nach der Zerlegung nicht mehr auftreten können und warum.

Wissenscheck

1. Was fordert die 1. Normalform?
2. Was ist eine partielle Abhängigkeit, und gegen welche Normalform verstößt sie?
3. Was ist eine transitive Abhängigkeit, und gegen welche Normalform verstößt sie?
4. Was bedeutet „verlustfreie Zerlegung”?
5. Warum kann eine höhere Normalform Anomalien verhindern, die vorher möglich waren?

Abgabe

• Die Datei aufgabe04_normalisierung.sql mit den CREATE TABLE-Anweisungen des Endschemas und dem Rekonstruktions-Join aus Teil D.
• Eine kurze schriftliche Begründung der Zerlegungsschritte (1NF → 2NF → 3NF).

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HTL Villach, Schuljahr 2026-2027,
https://www.htl-villach.at