Die Anforderungsanalyse ist einer der zentralen Erfolgsfaktoren bei der Durchführung von Softwareentwicklungsprojekten. Zur Analyse der Anforderungen an interaktive Informationssysteme hat sich in den letzten Jahrzehnten die Use- Case-zentrierte Analyse etabliert. Hierbei bildet ein Use Case Modell das zentrale Artefakt des gesamten Anforderungsentwicklungsprozesses. Alle anderen Anforderungsartefakte werden mit diesem Use Case Modell verbunden. Verschiedene Studien zeigen, dass Prototyping deutlich zur Verbesserung der Ergebnisse von Anforderungsanalysen beitragen kann. Die frühe Verfügbarkeit eines ausführbaren Modells des Zielsystems vereinfacht die Kommunikation aller Projektbeteiligten und die Validierung von Anforderungen. Außerdem verbessert Prototyping die Gebrauchsqualitäten der Software und reduziert Akzeptanzprobleme. Dennoch werden die Potentiale von Prototypingtechniken in der Use-Case-zentrierten Anforderungsanalyse derzeit nicht ausreichend ausgeschöpft. Gründe hierfür sind die unzureichende Einbettung der verwendeten Modellierungsnotationen, das Fehlen eines durchgängigen methodischen Vorgehens und eine ungeeignete Werkzeugunterstützung. Die in dieser Arbeit entwickelten Notationen, Methoden und Werkzeuge zielen darauf ab die Lücke zwischen der Use-Case-zentrierten Anforderungsanalyse und dem Prototyping zu schlieÿen. Kern der Lösung ist SUPrA, ein modellbasierter Prototypingprozess. Hier werden die Anforderungen auf Basis von UCSM, einer Use-Case-zentrierten Anforderungsspezifikationsnotation, spezifiziert. UCSM besitzt eine formal definierte Semantik. Diese ermöglicht es aus UCSM Modellen automatisch verschiedene Arten von Nutzerschnittstellenprototypen zu generieren. SUPrA ist in eine durchgängige Werkzeugumgebung eingebettet. OpenUMF unterstützt die Spezifikation von UCSM Modellen, die Generierung von Prototypen sowie deren Bewertung. Dies ermöglicht es Prototypen prozessbegleitend einzusetzen, da der manuelle Anpassungsaufwand der Prototypen bei Änderungen der Spezifikation entfällt. Weiterhin wird ProDUCE, ein methodisches Vorgehen, das Prototypingaktivitäten in die Use- Case-zentrierte Analyse integriert, vorgestellt. Hier werden Use-Case-zentrierte Spezifikationen in mehreren Phasen iterativ und inkrementell entwickelt. Dabei wird Prototyping sowohl analytisch als auch konstruktiv zur Qualitätsverbesserung der Analyse eingesetzt. Die Anwendbarkeit und Skalierbarkeit der entwickelten Ansätze wurde in verschiedenen industriellen Projekten und in Forschungsprojekten demonstriert.