Da Leistungsprobleme im Physikstudium häufig der ausschlaggebende Grund für ausbleibenden Studienerfolg sind, ist das Ziel der vorliegenden Studie die Identifizierung von Zusammenhängen zwischen kognitiven, inhaltlichen und motivationalen Prädiktoren einerseits und verschiedenen Facetten des Studienerfolgs (Klausurleistung, Studienzufriedenheit und Verbleib im Studium) andererseits. Ein besonderer Fokus liegt auf der physikalisch-mathematischen Modellierungskompetenz. Sie bietet, unter Berücksichtigung der kognitiven Prädiktoren und des mathematischen Wissens, einen Mehrwert bei der Prädiktion der Klausurleistung. Zusätzlich ermöglicht das längsschnittliche Design mit drei Messzeitpunkten das Erfassen des Kompetenz- und Wissenszuwachses über das erste Studienjahr. Der Zuwachs der Modellierungskompetenz ist jeweils größer als der Zuwachs des physikalischen Fachwissens und des mathematischen Wissens. Auf der Basis der diskutierten Ergebnisse werden Implikationen für die Studienerfolgsforschung und die universitäre Lehre abgeleitet, um den mittleren Studienerfolg im Bachelorstudiengang Physik zu erhöhen.