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Nachhaltiges Quality Engineering nützt nicht nur der Umwelt (1/3)
Geschrieben von Stefan Mohacsi /
September 2026
Inhaltsverzeichnis:
Energieverbrauch des IKT-Sektors
Die Kombination aus exponentiellem Datenwachstum, energieintensiven KI-Workloads, einer Flut an IoT-Geräten, begrenzten Effizienzgewinnen (Rebound-Effekt) und dem fortlaufenden Ausbau der Kommunikationsinfrastruktur treibt den Energieverbrauch im Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT)-Sektor in die Höhe. Sollten sich diese Trends ungebremst fortsetzen, könnte der IKT-Sektor bis 2030 tatsächlich zum weltweit größten Energieverbraucher werden.
Die benötigte Energie stammt aus einem Energiemix, der zu einem großen Teil – etwa zwei Dritteln – auf nicht erneuerbaren Energiequellen basiert. Infolgedessen ist die Software in der IKT-Branche bereits für einen erheblichen Anteil der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Somit besteht ein klarer Bedarf, das Thema Nachhaltigkeit in der IKT-Branche zu erörtern.
Darüber hinaus werden IKT-Systeme zunehmend komplexer und stärker vernetzt. Dies stellt hohe Anforderungen an Entwicklung und Test, insbesondere wenn es um die Qualitätssicherung von Diensten geht. Es ist jedoch unmöglich, alles zu testen oder zu garantieren, dass etwas wie erwartet funktioniert. Wir müssen Qualität daher als strategisches Ziel betrachten.
Was ist Nachhaltigkeit?
Definition
Das englische Wort sustainability (Nachhaltigkeit) stammt vom lateinischen sustinere, was so viel wie schützen, bewahren und erhalten bedeutet. Die Brundtland-Kommission [1] definiert Nachhaltigkeit folgendermaßen:
„[…] die Bedürfnisse der Gegenwart befriedigen, ohne die Fähigkeit künftiger Generationen zu beeinträchtigen, ihre eigenen Bedürfnisse zu erfüllen“
Abbildung 1: Die jüngste Generation blickt besorgt auf die aktuellen Entwicklungen (Hochwasser des Mauerbachs in Wien, Stefan Mohacsi 2024)
Zu den typischen Zielen gehören die Vermeidung der Verschwendung nicht erneuerbarer Ressourcen, der Klimaschutz sowie die Schaffung langlebiger und wartungsfreundlicher Produkte.
Dimensionen der Nachhaltigkeit
Penzenstadler und Femmer [2] schlagen ein generisches Nachhaltigkeits-Framework für Software-Engineering vor, um die Nachhaltigkeit in Organisationen zu verbessern. Es gibt fünf verschiedene Nachhaltigkeitsdimensionen: ökologische, technische, ökonomische, individuelle und soziale Nachhaltigkeit.
Abbildung 2: Dimensionen der Nachhaltigkeit
- Ökologische Nachhaltigkeit: Dies ist die wohl bekannteste Dimension. Der Schutz der Umwelt und des Erdklimas ist auch für den Testprozess relevant, da hier Hardwareressourcen zum Einsatz kommen, die unter Umständen enorme Mengen an Energie verbrauchen. Das „GREENSOFT-Modell“ [3] bietet ein konzeptionelles Referenzmodell sowie Orientierungshilfen, die als Ausgangspunkt dienen können.
- Technische Nachhaltigkeit: Wartbarkeit und Benutzerfreundlichkeit bei künftigen Aktualisierungen sollten bei technischen Entscheidungen eine zentrale Rolle spielen. Mangelnde Testbarkeit führt von Version zu Version zu einer erhöhten Komplexität und beeinträchtigt die Verständlichkeit sowie die Qualität der Testfälle. So führen beispielsweise ein fehlender Wissensaustausch zwischen Entwicklern und Testern sowie ein mangelndes Technologiemanagement zu fehlerhaften Entscheidungen bei der langfristigen Planung.
- Ökonomische Nachhaltigkeit: Diese sollte vor jedem IT-Projekt oder jeder finanziellen Entscheidung geprüft werden. Das lässt sich vor allem durch eine Abwägung der voraussichtlichen Kosten und des erwarteten Nutzens erreichen – etwa bei der Entscheidung über die Einführung von Testautomatisierung. Eine solche Investition kann zwar anfangs beträchtliche Kosten verursachen, zahlt sich jedoch nach mehreren Testläufen aus. Zudem könnte der Verzicht auf diese Investition später enorme Kosten nach sich ziehen und das gesamte Projekt gefährden.
- Individuelle Nachhaltigkeit: Aus der Sicht eines Projektmitglieds sind die Work-Life-Balance, Karrieremöglichkeiten und die Arbeitszufriedenheit wichtiger denn je. Bei der Gewinnung neuer Mitarbeiter*innen ist es entscheidend, ihnen die Möglichkeit zu bieten, Innovationen umzusetzen und an interessanten, langfristigen Projekten mitzuwirken. Die Förderung einer gesunden Work-Life-Balance und des Wohlbefindens kann die langfristige Bindung an das Unternehmen stärken.
- Soziale Nachhaltigkeit: Soziale Nachhaltigkeit bezieht sich auf das Zusammenspiel aller Beteiligten innerhalb der gesamten Organisation sowie im Testteam. Sie umfasst die Gewinnung geeigneter Mitarbeiter*innen, den Reifegrad des Testprozesses, flexible Arbeitsmodelle und den Teamzusammenhalt.
Nachhaltigkeit und Quality Engineering
Was hat Nachhaltigkeit mit Softwareentwicklung und -test zu tun? Ein einfaches Beispiel ist Umweltschutz durch die Berücksichtigung von Energieeffizienz bei Softwareentwurf und Testplanung. Ein solches „Sustainability Engineering“ erfordert einen Paradigmenwechsel in verschiedenen Bereichen, darunter Projektorganisation, Teamstruktur und der Priorisierung von Qualitätsmerkmalen.
Es gilt, zwei wesentliche Fragen zu beantworten:
- Wie lassen sich Softwaretests nachhaltig durchführen?
Da Softwaretests Ressourcen beanspruchen, ist eine effiziente und effektive Vorgehensweise wichtig. Daher sollte Nachhaltigkeit sowohl bei der Testplanung als auch in späteren Phasen des Testprozesses berücksichtigt werden.
- Wie lässt sich die Nachhaltigkeit eines Softwaresystems überprüfen?
Betrachtet man Nachhaltigkeit als Qualitätsmerkmal, so kann die Software auch hinsichtlich dieses Merkmals getestet werden. Durch Tests lässt sich Nachhaltigkeit nachweisen und messen.
Nachhaltiges Quality Engineering
Hierbei handelt es sich um Vorgehensweisen und Strategien beim Software-Test, die darauf abzielen, den Ressourcenverbrauch und die Umweltauswirkungen zu reduzieren. Dies umfasst die Gestaltung effizienter Testprozesse, die den Energieverbrauch minimieren, die Hardware-Auslastung optimieren und den CO₂-Fußabdruck der Testaktivitäten verringern. Ziel ist es, Softwarequalität zu gewährleisten und dabei ökologische Nachhaltigkeit zu berücksichtigen.
Testen der Nachhaltigkeit von Softwaresystemen
Hierbei steht die Bewertung der Umweltfreundlichkeit einer Software über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg im Mittelpunkt. Dies umfasst die Analyse von Faktoren wie Energieeffizienz, Ressourcenverbrauch und den Auswirkungen der Software auf die Langlebigkeit der Hardware. Der Testprozess stellt sicher, dass die Software Nachhaltigkeits-Prinzipien einhält – etwa die Vermeidung von Energieverschwendung während der Ausführung und die Förderung einer effizienten Nutzung von Systemressourcen.
Analyse des Quality Engineering-Prozesses
Ziele
Um die Frage zu beantworten, wie Quality Engineering auf nachhaltige Weise durchgeführt werden kann, haben wir die gängigen Testaktivitäten und -prozesse hinsichtlich ihres Bezugs zur Nachhaltigkeit analysiert.
Genauer gesagt wollten wir Folgendes herausfinden:
- Welche Themen und Aktivitäten sind für nachhaltiges Quality Engineering relevant?
- Welche Nachhaltigkeitsdimensionen sind betroffen?
- Welche Phasen des Testprozesses sind betroffen?
- Gibt es relevante Aspekte im Hinblick auf nachhaltiges Quality Engineering, die in der Praxis noch zu wenig beachtet werden?
Vorgehensweise
Zunächst haben wir all jene Themen und Aktivitäten im Rahmen des Quality Engineerings aufgelistet, bei denen uns die Wahrscheinlichkeit eines relevanten Einflusses auf die Nachhaltigkeit am höchsten erschien. Neben einer Gewichtung ordneten wir den einzelnen Punkten die relevanten Testphasen und Nachhaltigkeitsdimensionen zu. Dabei konzentrierten wir uns auf die ökonomische, technische und ökologische Nachhaltigkeit, klammerten jedoch die soziale und individuelle Dimension aus, da dafür zu wenig Daten vorlagen.
Gesamtergebnisse
Der Überblick zeigt, dass die Testplanung die entscheidende Phase für die Nachhaltigkeit darstellt. Zwar ist es auch in späteren Phasen möglich, die Nachhaltigkeit zu verbessern, doch kann sich dies als schwierig erweisen, wenn zu Projektbeginn falsche Entscheidungen getroffen wurden.
Abbildung 4: Gesamtergebnis nach Testphasen
Die Auswertung zeigt zudem einen engen Zusammenhang zwischen ökonomischer und ökologischer Nachhaltigkeit. Dies erscheint logisch, da bei geringerem Ressourcenverbrauch letztlich auch die Kosten sinken.
Ausblick
Im zweiten Teil dieses Blogs wird es um konkrete Tipps für nachhaltiges Quality Engineering und dessen Bezug mit den UN Sustainable Development Goals gehen.
Die D.A.CH-Boards des ISTQB beschäftigten sich derzeit mit dem Thema „Nachhaltiges Quality Engineering“. Mitglieder der Arbeitsgruppe sind Lilia Gargouri und Dietrich Leimsner (GTB), Alessandro Sebaste und Reto Armuzzi (STB), sowie Armin Beer und Stefan Mohacsi (ATB). Die vorläufigen Ergebnisse wurden in einem White Paper zusammengefasst, das in Kürze auf der ISTQB-Homepage veröffentlicht werden soll. Dieser Blog bietet in 3 Teilen eine exklusive Vorschau auf die Inhalte.
Referenzen
| [1] | G. Brundtland, „Our Common Future (Brundtland Report),“ United Nations World Commission on Environment and Development, 1987. |
| [2] | B. Penzenstadler and H. Femmer, „A generic model for sustainability with process-and product-specific instances,“ in Proceedings of the 2013 Workshop on Green in/by Software Engineering, 2013. |
| [3] | S. Naumann, M. Dick, E. Kern and T. Johann, „The GREENSOFT Model: A reference model for green and sustainable software,“ Sustainable Computing: Informatics and Systems, pp. 294-304, 2011. |