In dieser Arbeit betrachten wir Optimierungsprobleme, welche Fragestellungen aus dem Netzwerkdesign und aus der Standortplanung miteinander kombinieren. Solche Probleme treten unter Anderem bei der Planung und Optimierung von Netzen für die Telekommunikation, im Bereich Transport und Logistik oder für die Energieversorgung auf. Bei der Standortplanung, dem sogenannten Facility Location, ist typischerweise zu entscheiden, welche Standorte (Facilities) eingerichtet werden sollen und von welchem Standort jeder Kunde versorgt werden soll. Ziel dabei ist es, die Gesamtkosten für die Einrichtung der gewählten Standorte und die Anbindung der Kunden zu minimieren. In der Regel wird jeder Kunden dabei einzeln und direkt von einem einzigen Standort versorgt, so dass neben der Wahl der Standorte lediglich die Zuordnung der Kunden zu den Standorten zu entscheiden ist. Einsparungen durch eine mögliche gemeinsame Nutzung der Versorgungsinfrastruktur durch mehrere Kunden können somit nicht berücksichtigt werden. Dies ist typischerweise Inhalt von Netzwerkdesign-Problemen. In diesen ist ein Netzwerk so zu entwerfen und zu dimensionieren, dass verschiedene Transport- oder Kommunikationsbedarfe zu möglichst minimalen Kosten gleichzeitig erfüllt werden können. Dafür müssen neben den Entscheidungen zur Topologie und Dimensionierung der Netze oft auch auch Entscheidungen zu den Routen getroffen werden, entlang denen die jeweiligen Bedarfe gesendet werden sollen. Im Gegensatz zur Standortplanung, bei der diese erst durch die Zuordnung der Kunden an die Facilities festgelegt werden, sind die Quellen und Ziele der jeweiligen Transportbedarfe beim Netzdesign in der Regel fest vorgegeben. In vielen praktischen Anwendungen sind die Entscheidungen über Routen und Standorte aber stark voneinander abhängig und sollten gleichzeitig getroffen werden. Ein naiver Ansatz, der zuerst die Standorte festlegt und anschließend die Routen plant, kann somit zu insgesamt sehr schlechten Ergebnissen führen. Ziel dieser Arbeit ist es, diese beiden Problemaspekte zusammen zu führen und verschiedene, praktisch relevante kombinierte Netzwerkdesign Facility Location Probleme zu untersuchen. Aufbauend auf bekannten Techniken für Netzwerkdesign und Standortplanung entwickeln wir dabei neue algorithmische Techniken und praktische Lösungsansätze für diese Probleme. Zunächst befassen wir uns mit einer Kombination aus Buy-at-bulk Network Design mit dem klassischen Facility Location Problem. Genauer gesagt betrachten wir Verallgemeinerungen des Facility Location Problems, in welcher mehrere Kunden über einen gemeinsam genutzten Baum anstelle individueller Direktverbindungen an einen Standort angebunden werden können. Die Kanten des Baumes sind dabei durch die Wahl geeigneter Kabeltypen (oder Transportsysteme) so zu dimensionieren, dass die resultierenden Kapazitäten für die aggregierten Bedarfe der darüber verlaufenden Verbindungen ausreichen. Die Aufgabe besteht darin, die zu eröffnenden Standorte und die auf den Netzkanten zu installierenden Kapazitäten so zu wählen, dass alle Kunden mittels besagter Bäume an die gewählten Standorten angebunden und die Gesamtkosten minimal sind. Diese Verallgemeinerung erlaubt es, die oben erwähnten Einsparungensmöglichkeiten durch die gemeinsame Nutzung der Versorgungsinfrastruktur durch mehrere Kunden sinnvoll abzubilden. Wir präsentieren den ersten LP-basierten Approximationsalgorithmus für dieses Problem und beweisen eine obere Schranke von O(K) für die Ganzzahligkeitslücke des zugrundeliegenden LPs. Außerdem entwickeln wir verschiedene kompakte und exponentielle ILP-Formulierungen des Problems und entwickeln einen darauf basierenden Branch-und-Cut-und-Price Algorithmus, der es uns erlaubt, sehr große praktische Instanzen zu lösen. In vielen Anwendungsszenarien, insbesondere in der Telekommunikation, müssen die gewählten Facilities zusätzlich in einem Kernnetz untereinander verbunden werden, um überregionale Funktionen realisieren zu können. Im einfachsten Fall führt dies zu Problemen, in denen die Facilities mit einem baumartigen Netzwerk aus Verbindungen eines speziellen Kabeltyps (oder Transportsystems) verbunden werden. Wir betrachten zwei Versionen dieses Problems: In der Buy-at-Bulk Version hat jeder Kabeltyp eine feste Kapazität und feste Installationskosten. In der Deep-Discount Version hat jeder Kabeltyp eine unbegrenzte Kapazität, dafür aber neben den festen Installationskosten zusätzliche nutzungsabhängige Kosten. Die erste Version tritt typischerweise bei der Planung von Kommunikationsnetzwerken auf, die zweite in Transport und Logistik. Wir entwickeln in dieser Arbeit die ersten Approximationsalgorithmen mit konstanter Gütegarantie und zeigen, dass es eine LP Formulierung mit einer konstanten Ganzzahligkeitslücke gibt. Insbesondere in der Telekommunikation spielt das Kernnetzwerk, welches die gewählten Standorte verbindet, eine wichtige Rolle für die Qualität und die Verfügbarkeit der Netzdienste. Daher sollen diese Teilnetze überlicherweise so geplant werden, dass sie sowohl fehlertolerant sind als auch kurze Verbindungswege ermöglichen, damit für jede Kommunikationsverbindung auch im Falle eines Knoten- oder Kantenausfalls Alternativrouten zur Verfügung stehen und Verzögerungen durch zu viele Netzknoten auf den Kommunikationswegen vermieden werden. Im letzten Abschnitt der Arbeit beschäftigen wir uns mit einer aus diesen Anforderungen entstandenen Erweiterung des Facility Location Problems, in der zwischen den gewählten Facilities ein Kernnetz zu planen ist, welches eine vorgegebenen Anzahl von disjunkten längenbeschränkten Wegen zwischen den Knoten besitzt. Im Allgemeinen ist jedoch bereits das approximative Lösen dieses Problems NP-schwer. Daher beschäftigen wir uns in dieser Arbeit mit IP basieren Techniken. Wir entwerfen und diskutieren zunächst zwei starke erweiterte Formulierungen und entwickeln anschließend einen auf einer Benders Dekomposition dieser Formulierungen basierenden und praktisch sehr effizienten Branch-und-Cut Algorithmus zur Lösung dieses Problems.