Erste Normalform

Die erste Normalform stellt sicher, dass die Tabelle überhaupt eine Relation ist.

Die Regel

Ein Relationenschema ist in der 1. Normalform (1NF), wenn alle Attributwerte atomar sind – in jeder Zelle steht genau ein Wert.

Verstöße sind:

Mehrwertige Attribute: 'Indie, Rock' in einer Zelle
Zusammengesetzte Attribute: 'Musterstr. 5, 45127 Essen' in einem Feld adresse
Wiederholungsgruppen: die Spalten genre_1, genre_2, genre_3

Der Verstoß in der Auftrittsliste

In genres steht bei vielen Bands mehr als ein Wert. Was daran praktisch stört, merkt man beim Abfragen:

a) Führe beide Abfragen aus. Die erste liefert ein brauchbares Ergebnis – warum ist sie trotzdem gefährlich?

b) Die zweite ist schlicht falsch. Was zählt sie tatsächlich?

c) Nenne eine dritte Frage an die Daten, die sich mit dieser Tabelle gar nicht beantworten lässt.

Tipp zu a)

Was passiert, wenn eines Tages ein Genre namens Indietronica dazukommt?

Lösung. Erfrage das Passwort bei deiner Lehrkraft.

Die Überführung

So kommst du in die 1. Normalform:

Jeder mehrwertige Attributwert wird zu einer eigenen Zeile. Das mehrwertige Attribut wandert in den Schlüssel.

Anschließend prüfst du, ob dadurch neue Redundanz entstanden ist – meistens ja. Die beseitigen die 2. und 3. Normalform.

Aus

auftrittsliste(band, herkunftsland, genres, buehne, buehnen_kapazitaet, datum, beginn, dauer_min)

wird

auftrittsliste(band, genre, datum, beginn, herkunftsland, buehne, buehnen_kapazitaet, dauer_min)

mit dem Primärschlüssel band, genre, datum, beginn.

Aus einer Zeile

band	genres	datum	beginn
Nordlicht	Indie, Rock	2026-07-16	22:00

werden zwei:

band	genre	datum	beginn
Nordlicht	Indie	2026-07-16	22:00
Nordlicht	Rock	2026-07-16	22:00

a) Die Auftrittsliste hat 46 Zeilen. Wie viele werden es nach der Überführung in die 1. Normalform? Rechne es aus.

b) Was passiert dabei mit dauer_min und zuschauer? Beurteile, ob das ein Problem ist.

c) Warum ist die 1. Normalform trotz dieses Nachteils der richtige erste Schritt?

Tipp zu a)

Zähle für jeden Auftritt, wie viele Genres seine Band hat, und summiere.

Lösung. Erfrage das Passwort bei deiner Lehrkraft.

Grenzfälle

Wann ist ein Wert eigentlich atomar? Die Antwort hängt davon ab, was man mit den Daten vorhat.

Ein Feld adresse mit 'Musterstr. 5, 45127 Essen' ist unproblematisch, solange man Adressen nur ausdruckt. Sobald man nach Postleitzahlen gruppieren will, ist es ein Verstoß gegen die 1NF.
Ein Geburtsdatum 2009-03-14 besteht aus Tag, Monat und Jahr – trotzdem käme niemand auf die Idee, es aufzuteilen. Datenbanksysteme bringen für Datumsangaben eigene Funktionen mit, man kommt also auch so an die Bestandteile heran.
Ein Freitextfeld beschreibung ist selbstverständlich atomar, obwohl es aus vielen Wörtern besteht.

„Atomar" heißt nicht „unteilbar", sondern: nicht weiter zerlegt, weil die Anwendung die Teile nicht einzeln braucht.

Selbsttest

1. Wann ist ein Schema in der 1. Normalform?

{r1{wenn es einen Primärschlüssel hat}}

{r1{!wenn alle Attributwerte atomar sind}}

{r1{wenn es keine Fremdschlüssel gibt}}

{r1{wenn keine Zeile doppelt vorkommt}}

{h{Es geht um den Inhalt der einzelnen Zelle.}} {H{Richtig. Genau ein Wert je Zelle.}}

2. Welche der folgenden Konstruktionen verstoßen gegen die 1. Normalform? (Mehrfachauswahl)

{c1{!eine Spalte genres mit dem Wert Indie, Rock}}

{c1{!die Spalten telefon_1, telefon_2, telefon_3}}

{c1{eine Spalte beschreibung mit einem längeren Text}}

{c1{eine Spalte geburtsdatum mit dem Wert 2009-03-14}}

{h{Frage bei jeder: Braucht die Anwendung die Teile einzeln – und kann SQL an sie heran?}} {H{Richtig. Datum und Freitext sind für die Anwendung ein Wert.}}

3. Was passiert bei der Überführung in die 1. Normalform mit der Zeilenzahl?

{r2{Sie bleibt gleich.}}

{r2{Sie sinkt.}}

{r2{!Sie steigt.}}

{r2{Das hängt vom Datenbanksystem ab.}}

{h{Aus einer Zeile mit zwei Genres werden zwei.}} {H{Richtig – und damit entsteht zunächst neue Redundanz.}}

4. Warum ist die 1. Normalform trotz der neuen Redundanz der richtige erste Schritt?

{r3{Weil sie Speicherplatz spart.}}

{r3{!Weil ohne atomare Werte die weiteren Schritte gar nicht möglich sind.}}

{r3{Weil sie vom Datenbanksystem erzwungen wird.}}

{r3{Weil sie die Abfragen beschleunigt.}}

{h{Kann man funktionale Abhängigkeiten aufschreiben, wenn in einer Zelle mehrere Werte stehen?}} {H{Richtig. 2NF und 3NF räumen die neue Redundanz wieder ab.}}

5. Warum ist WHERE genres LIKE '%Rock%' keine verlässliche Suche?

{r4{Weil LIKE langsam ist.}}

{r4{!Weil es auf Zeichenketten passt und auch Postrock oder Punkrock findet.}}

{r4{Weil LIKE keine Großbuchstaben kennt.}}

{r4{Weil das Prozentzeichen falsch gesetzt ist.}}

{h{LIKE vergleicht Text, nicht Werte.}} {H{Richtig. Nach der Normalisierung fragt man den Genrenamen direkt ab.}}