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Nicht-funktionale Anforderungen: So definieren Sie die echten Performance-, Sicherheits- und Skalierbarkeitskriterien Ihrer Software

Auteur n°3 – Benjamin

Von Benjamin Massa
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Zusammenfassung – Nicht-funktionale Anforderungen (Performance, Sicherheit, Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit, Wartbarkeit, Compliance) werden zu oft erst am Projektende berücksichtigt – mit Verzögerungen, Mehrkosten und dem Risiko von Unzufriedenheit oder Störungen. Legen Sie diese Kriterien als messbare Werte fest (Antwortzeiten, Verfügbarkeitsraten, Belastbarkeit bei Lastspitzen, DSGVO-/PCI-DSS-Konformität), priorisieren Sie sie nach geschäftlicher Relevanz und entscheiden Sie in einem interdisziplinären Gremium. Prüfen Sie sie durchgängig während der Entwicklung. Nehmen Sie sie bereits bei der Projektdefinition in Ihr Lastenheft auf und setzen Sie auf SMART-Formulierungen sowie regelmäßige Reviews, um eine zuverlässige, skalierbare und sichere Software zu gewährleisten.

Der Erfolg eines Softwareprojekts beschränkt sich nicht auf die reine Implementierung von Funktionen. Über die für den Anwender sichtbaren Aktionen hinaus sind es die Qualitätskriterien – Performance, Sicherheit, Skalierbarkeit, Wartbarkeit, Compliance – die die Robustheit, die Akzeptanz und die Langlebigkeit einer Anwendung sicherstellen.

Zu oft werden diese nicht-funktionalen Anforderungen als technisches Detail betrachtet, in den Hintergrund verschoben oder erst am Ende des Entwicklungszyklus hinzugefügt, was zu Verzögerungen, Mehrkosten und Risiken führt. Dabei definieren sie, wie sich die Software verhalten muss, um den tatsächlichen Bedürfnissen des Unternehmens und seiner Anwender gerecht zu werden. Dieser Artikel zeigt Ihnen, wie Sie diese Anforderungen festlegen, formalisieren und bereits in der Planungsphase integrieren, um eine „funktionierende“ Anwendung in eine zuverlässige, sichere und skalierbare Lösung zu verwandeln.

Definition funktionaler und nicht-funktionaler Anforderungen

Funktionale Anforderungen beschreiben die Fähigkeiten und Services, die eine Software bieten muss. Nicht-funktionale Anforderungen legen die Qualitätsniveaus und betrieblichen Vorgaben fest, damit diese Services effizient funktionieren.

Was ist eine funktionale Anforderung?

Eine funktionale Anforderung gibt konkret an, was das System leisten muss. Sie konzentriert sich auf Nutzeraktionen, wie das Anlegen eines Kontos, das Versenden einer E-Mail oder den Export eines Berichts.

Diese Anforderungen werden häufig in Form von User Stories oder Anwendungsfällen formuliert und dienen als Basis für das funktionale Design und die Tests. Sie definieren den Umfang der Software, was von ihren Services erwartet wird und wie der Nutzer mit der Oberfläche interagiert.

Ohne diese Anforderungen wäre es unmöglich zu wissen, welche Funktionen entwickelt werden sollen und wie die Übereinstimmung des Lieferumfangs mit den geschäftlichen Anforderungen validiert wird. Sie allein reichen jedoch nicht aus, um eine hochwertige Nutzererfahrung und einen zuverlässigen Service zu gewährleisten.

Was ist eine nicht-funktionale Anforderung?

Eine nicht-funktionale Anforderung beschreibt die Bedingungen und Leistungsniveaus, die erfüllt sein müssen, damit die Software in realen Einsatzszenarien einsatzfähig ist. Sie legt messbare Kriterien fest, wie Antwortzeiten oder Verfügbarkeitsquoten.

Diese Anforderungen decken verschiedene Dimensionen ab: Performance, Sicherheit, Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit, Wartbarkeit, Portabilität, Usability, regulatorische Compliance. Sie beziehen sich nicht auf Funktionen selbst, sondern darauf, wie das System sie bereitstellt.

Fehlen sie oder sind sie ungenau formuliert, führt dies häufig zu späten Kompromissen, aufwändigen Nacharbeiten und Entscheidungen, die sich negativ auf die Nutzerakzeptanz, die Betriebskosten und die Glaubwürdigkeit des Produkts am Markt auswirken.

Warum die Unterscheidung wichtig ist

Die Trennung ermöglicht eine klare Strukturierung des Lastenhefts und eine eindeutige Verantwortungsverteilung zwischen den Stakeholdern. Die Fachbereiche validieren die Funktionen, während Architekten und Ingenieure die Servicelevels definieren.

Ist diese Unterscheidung klar, wird jede nicht-funktionale Anforderung zu einem geprüften Erfolgskriterium, das bereits in der Konzeption verankert und während der Entwicklung und Abnahme überprüft wird.

Beispiel: Ein Schweizer KMU im Veranstaltungsmanagement hatte die Echtzeit-Benachrichtigung (funktional) spezifiziert, ohne eine maximale Laufzeit festzulegen. Im produktiven Betrieb dauerte der Versand jeder E-Mail bis zu zehn Minuten, was zeigt, dass das Fehlen eines Performance-Kriteriums die Nutzbarkeit in kritischen Szenarien komplett untergraben kann.

Geschäftliche Auswirkungen nicht-funktionaler Anforderungen

Nicht-funktionale Anforderungen beeinflussen direkt die Nutzererfahrung, die Kosten und das Wachstum Ihrer Lösung. Wer sie als reine Technik-Details behandelt, riskiert Ausfälle, Budgetüberschreitungen und regulatorische Probleme.

Nutzererfahrung und Konversionsrate

Hohe Antwortzeiten verschlechtern die Zufriedenheit und senken die Konversionsrate. Nutzer brechen eine Anwendung ab, wenn sie in kritischen Momenten, etwa beim Bezahlen oder bei der Datensuche, langsam oder instabil reagiert.

Die wahrgenommene Performance ist heute ein strategischer Wettbewerbsfaktor: Jede zusätzliche Sekunde Latenz kann den Online-Umsatz und das Vertrauen in die Anwendung deutlich verringern.

Beispiel: Ein Schweizer Start-up für Raumreservierungen verzeichnete aufgrund einer durchschnittlichen Latenz von drei Sekunden einen Rückgang der Online-Umsätze um 20 %. Selbst eine funktional korrekte Lösung kann also scheitern, wenn sie die Erwartungen an die Schnelligkeit nicht erfüllt.

Betriebliche Stabilität und Betriebskosten

Schlecht konzipierte Lösungen verursachen häufige Störungen, Notfalleinsätze und einen IT-Haushalt, der von Korrekturmaßnahmen aufgefressen wird. Die Teams sind ständig mit Tickets beschäftigt, statt Innovationen voranzutreiben.

Mit der Zeit führt diese technische Schuldenuhr zu exponentiell steigenden Kosten und verlängert das Time-to-Market für jede neue Funktion.

Ohne klare Anforderungen an Zuverlässigkeit und Wartbarkeit wird der Support reaktiv statt proaktiv, was das Risiko von Ausfällen und negativen Auswirkungen auf das Geschäft erhöht.

Regulatorische und reputationsbezogene Risiken

Die Einhaltung gesetzlicher Normen (DSGVO, PCI DSS, branchenspezifische Vorgaben) erfordert präzise und nachprüfbare Anforderungen an Sicherheit, Datenschutz und Nachvollziehbarkeit.

Ohne messbare Kriterien riskiert das Unternehmen Bußgelder, behördliche Untersuchungen und Reputationsschäden, wenn eine Lücke oder Nicht-Compliance erst nachträglich festgestellt wird.

Beispiel: Eine Schweizer Finanzinstitution musste mehrere hunderttausend Franken Strafe zahlen, weil sie die Aufbewahrungsfristen für Kundendaten nicht eingehalten hatte. Dieses Ereignis verdeutlicht, wie wichtig es ist, Compliance-Anforderungen von Anfang an zu formalisieren.

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Hauptkategorien nicht-funktionaler Anforderungen

Nicht-funktionale Anforderungen umfassen mehrere kritische Dimensionen: Performance, Sicherheit, Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit, Wartbarkeit, Portabilität, Usability und Compliance. Das Niveau jedes Kriteriums muss an den Geschäftskontext, das Geschäftsmodell und das akzeptable Risikolevel angepasst werden.

Performance und Skalierbarkeit

Die Performance wird unter anderem anhand von Antwortzeiten, Latenz, Durchsatz und Transaktionsvolumen gemessen. Sie bestimmt die Nutzerakzeptanz und die operative Effizienz.

Die Skalierbarkeit beschreibt die Fähigkeit, steigende Nutzerzahlen oder Datenvolumina zu verarbeiten, ohne dass die Performance kritisch leidet. Sie kann vertikal (Aufstocken von Ressourcen auf einem Server) oder horizontal (Hinzufügen weiterer Knoten) erfolgen.

Beispiel: Ein internes Dokumentenmanagementsystem eines Schweizer Unternehmens war für 500 Nutzer dimensioniert. Ohne Skalierbarkeitsanforderung sank die Performance bei Verdopplung der Last um 50 %. Dieses Beispiel zeigt, wie wichtig klar definierte Grenzwerte vor dem Go-Live sind.

Sicherheit und Zuverlässigkeit

Die Sicherheit umfasst die Verschlüsselung von Daten im Ruhezustand und während der Übertragung (z. B. AES-256, TLS 1.3), starke Authentifizierung und feingranulare Zugriffssteuerung. Diese Kriterien werden durch Penetrationstests und Audits überprüft.

Zuverlässigkeit definiert das Verhalten bei Ausfällen, die zulässige Fehlerrate und die Wiederanlauffunktionen (Retry, Failover, Redundanz). Ein klares SLA sichert die Servicekontinuität und reduziert das Risiko ausgedehnter Ausfallzeiten.

Beispiel: Ein Monitoring-Tool in einem mittelständischen Schweizer Produktionsunternehmen hatte keine automatische Wiederherstellungsanforderung definiert. Nach einem Ausfall dauerte die Wiederherstellung über 12 Stunden und blockierte die Logistikkette. Dieser Fall unterstreicht die Folgen unzureichend formulierter Zuverlässigkeitskriterien.

Wartbarkeit, Portabilität und Compliance

Wartbarkeit bezieht sich auf die Leichtigkeit, das System zu korrigieren, zu testen, bereitzustellen und weiterzuentwickeln. Sie setzt eine modulare Architektur, umfassende Tests und automatisierte CI/CD-Pipelines voraus.

Portabilität betrifft die Kompatibilität mit verschiedenen Umgebungen (Cloud, On-Premise, unterschiedliche OS und Endgeräte). Sie minimiert Vendor-Lock-in und ermöglicht die Anpassung an technologische Entwicklungen.

Compliance fasst gesetzliche und branchenspezifische Vorgaben zusammen (DSGVO, PCI DSS, WCAG, KYC/AML). Jede Anforderung muss messbar formuliert sein und durch Audits oder spezifische Tests verifiziert werden.

Best Practices zur Formalisierung und Integration Ihrer Anforderungen

Eine nicht-funktionale Anforderung muss spezifisch, messbar, testbar und an den Geschäftszielen ausgerichtet sein. Sie sollte priorisiert und bereits in der Konzeptionsphase integriert werden, um technische Schulden und kostspielige Nacharbeiten zu vermeiden.

SMART-Kriterien und Messbarkeit

Formulieren Sie jede Anforderung mit klaren Schwellenwerten und Kennzahlen: „95 % der Anfragen müssen in unter 2 Sekunden beantwortet werden“ oder „99,95 % Verfügbarkeit pro Monat garantiert“.

Vermeiden Sie vage Formulierungen wie „schnell“ oder „sicher“. Eine SMART-Anforderung (Spezifisch, Messbar, Akzeptiert, Realistisch, Terminiert) erleichtert Entscheidungen und Validierungen.

Indem Sie genau festlegen, was, wie viel und bis wann, ermöglichen Sie dem technischen Team eine passende Architektur und den Fachbereichen eine prüfbare Abnahme mittels automatisierten Tests oder Benchmarks.

Abwägung und Priorisierung

Bestimmen Sie den kritischen Stellenwert der Anforderungen anhand der Produktziele, technischer Restriktionen, Budgets und akzeptierter Risiken. Nicht alle Anforderungen können gleich gewichtet sein.

Eine transparente Abwägung in einem interdisziplinären Gremium ermöglicht Entscheidungen darüber, ob man etwas Performance zugunsten höherer Sicherheit opfert oder ob man mehr Budget für maximale Verfügbarkeit reserviert.

Frühe Integration in den Projektzyklus

Verlangen Sie die Formalisierung nicht-funktionaler Anforderungen bereits in der Ausschreibungs- oder Konzeptionsphase. Sie gehören ins Lastenheft – nicht ans Ende der Entwicklung.

Eine frühzeitige Berücksichtigung erlaubt es, die Architektur richtig zu dimensionieren, geeignete Technologien auszuwählen (Open Source, Microservices, Cloud Native) und Last-, Sicherheits- und Accessibility-Tests zu planen.

Planen Sie regelmäßige Reviews ein, um diese Kriterien im Laufe des Projekts anzupassen und sicherzustellen, dass sie stets an der Geschäftsstrategie und den tatsächlichen Nutzungsanforderungen ausgerichtet bleiben.

Machen Sie nicht-funktionale Anforderungen zu Ihrem strategischen Vorteil

Software definiert sich nicht nur durch ihre Funktionen, sondern vor allem durch die Qualität, mit der sie sie bereitstellt. Nicht-funktionale Anforderungen sind die Rückgrat eines performanten, zuverlässigen und sicheren Produkts.

Indem Sie sie nach SMART-Kriterien formalisieren, ihre Priorität klären und von Anfang an integrieren, vermeiden Sie Mehrkosten, reduzieren Risiken und schaffen eine optimale Nutzererfahrung.

Unsere Experten von Edana unterstützen Sie gerne dabei, Ihre Qualitätskriterien zu definieren und umzusetzen, damit Ihre Softwarelösung robust, skalierbar und auf Ihre Geschäftsziele abgestimmt ist.

Besprechen Sie Ihre Herausforderungen mit einem Edana-Experten

Von Benjamin

Digitaler Experte

VERÖFFENTLICHT VON

Benjamin Massa

Benjamin ist ein erfahrener Strategieberater mit 360°-Kompetenzen und einem starken Einblick in die digitalen Märkte über eine Vielzahl von Branchen hinweg. Er berät unsere Kunden in strategischen und operativen Fragen und entwickelt leistungsstarke, maßgeschneiderte Lösungen, die es Organisationen und Unternehmern ermöglichen, ihre Ziele zu erreichen und im digitalen Zeitalter zu wachsen. Die Führungskräfte von morgen zum Leben zu erwecken, ist seine tägliche Aufgabe.

FAQ

Häufig gestellte Fragen zu nicht-funktionalen Anforderungen

Wie identifiziere ich die relevanten nicht-funktionalen Anforderungen für mein Projekt?

Um die nicht-funktionalen Anforderungen zu identifizieren, beginnen Sie mit der Erfassung der Fachanforderungen und der betrieblichen Randbedingungen. Binden Sie alle Stakeholder (Architekten, Sicherheit, Betrieb) ein, um Leistung, Sicherheit, Skalierbarkeit, Wartbarkeit und Compliance zu erfassen. Analysieren Sie die Zielnutzung und das erwartete Datenvolumen, um messbare Kriterien (Latenz, Verfügbarkeit, Fehlerrate) festzulegen. Dokumentieren Sie diese Anforderungen bereits in der Angebots- bzw. Lastenheftphase, um teure Nachjustierungen am Projektende zu vermeiden.

Welche KPIs sollte man zur Messung der Performance und Skalierbarkeit festlegen?

Zu den Performance- und Skalierbarkeits-KPIs zählen die durchschnittliche Antwortzeit und das 95. Perzentil, die Anzahl der Transaktionen pro Sekunde (TPS) sowie CPU- und Speicherauslastung. Überwachen Sie zudem die Latenz bei Lastspitzen und die Fehlerrate von Anfragen. Für die Skalierbarkeit definieren Sie Schwellenwerte für horizontale und vertikale Skalierung (z. B. von 100 auf 500 Nutzer). Automatisieren Sie diese Metriken mit Monitoring-Tools, um die SLAs während des gesamten Lebenszyklus zu verifizieren.

Wie formuliere ich nicht-funktionale Anforderungen SMART?

Eine SMARTe Anforderung muss Spezifisch, Messbar, Akzeptiert, Realistisch und Terminiert sein. Beispiel: “95 % der Anfragen auf der Startseite müssen in der Produktion in weniger als 1,5 Sekunden beantwortet werden.” Vermeiden Sie vage Begriffe wie “schnell” oder “sicher”. Definieren Sie immer ein Kennzahl mit einem konkreten Schwellenwert, geben Sie die Messumgebung und den Prüfzeitraum an. Diese Formalisierung erleichtert die Validierung, automatisierte Tests und Entscheidungen während der Entwicklung.

Wie priorisiere ich nicht-funktionale Anforderungen gegenüber fachlichen Einschränkungen?

Die Priorisierung nicht-funktionaler Anforderungen basiert auf der Analyse der fachlichen Auswirkungen, dem Risikograd und den technischen Ressourcen. Klassifizieren Sie sie in kritisch, hoch und sekundär. Beispielsweise hat Sicherheit bei einem Finanzdienst Priorität, während Skalierbarkeit für eine stark frequentierte Anwendung vorrangig ist. Nutzen Sie interdisziplinäre Gremien, um Kompromisse zwischen Performance, Kosten und Zeit zu entscheiden, und dokumentieren Sie diese Entscheidungen zur Sicherstellung der Konsistenz der Lieferungen.

Welche Methodik sollte man anwenden, um nicht-funktionale Anforderungen bereits in der Definition zu integrieren?

Um nicht-funktionale Anforderungen bereits in der Definitionsphase zu integrieren, nehmen Sie sie ins Ausschreibungsdokument und das initiale Lastenheft auf. Organisieren Sie Workshops mit Architekten, Sicherheitsverantwortlichen und Fachbereichen, um die gewünschten Service-Level zu validieren. Wählen Sie Technologien (Open Source, Microservices, Cloud) anhand dieser Kriterien aus. Planen Sie bereits zu Beginn Last-, Sicherheits- und Accessibility-Tests ein, um die Architektur vor der Entwicklungsphase anzupassen.

Welche Fehler sollten bei der Definition nicht-funktionaler Anforderungen vermieden werden?

Vermeiden Sie es, nicht-funktionale Anforderungen zu allgemein oder überdimensioniert zu formulieren. Keine messbaren Kriterien (Latenz, SLAs) zu definieren oder sie zu spät festzulegen, sind häufige Fehler. Die Einbindung von Betrieb und Sicherheit zu verzögern führt zu Verzögerungen und Mehrkosten. Und das Fehlen regelmäßiger Überprüfungen kann dazu führen, dass sich die Anforderungen aufgrund veränderter Nutzungsbedingungen und Datenvolumina verschieben.

Welche Open-Source-Tools oder -Praktiken empfehlen sich für Security- und Lasttests?

Zu den Open-Source-Tools für Last- und Performance-Tests zählen JMeter und Gatling. Für Sicherheits- und Penetrationstests eignen sich OWASP ZAP oder SQLMap. Ergänzen Sie dies durch CI/CD-Pipelines (Jenkins, GitLab CI), um diese Tests in jeder Iteration zu automatisieren. Die Nutzung von Containern (Docker) erleichtert die Portabilität der Testumgebungen und die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse.

Wie stellt man die regulatorische Konformität (DSGVO, PCI DSS) bereits in der Entwurfsphase sicher?

Um DSGVO- oder PCI-DSS-Konformität bereits in der Entwurfsphase sicherzustellen, kartieren Sie die Datenverarbeitungsprozesse und definieren Sie Anforderungen an Verschlüsselung, Protokollierung und Aufbewahrungsdauer bereits in den Spezifikationen. Führen Sie regelmäßige Audits und Penetrationstests durch. Dokumentieren Sie die Datenflüsse und verwenden Sie zertifizierte Open-Source-Module. Dieses Vorgehen beugt Bußgeldern vor und stärkt das Vertrauen der Nutzer.

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