QS-Baukasten: Schritt für Schritt zu einer ganzheitlichen und erfolgreichen Qualitätssicherung

Das neue Bürgerportal der Kreisverwaltung sah schick aus. „Das funktioniert doch alles prima!“ war das abschließende Urteil. Die Erleichterung des Projektteams war groß, stieg zuletzt doch unter dem Druck der Deadline die Anspannung vor dem Go-Live. Kurz nach dem Start meldeten sich allerdings die ersten aufgebrachten Bürger: „Ist das Absicht, damit wir keine Anträge stellen?“ Für Menschen mit Sehbeeinträchtigungen verschwanden offenbar wichtige Buttons aufgrund der gewählten Farbkontraste. Hätten Test- und QS-Maßnahmen verhindern können, dass dieser Aspekt übersehen wird?

Das Bundesverwaltungsamt (BVA) hat gemeinsam mit adesso den QS-Baukasten zur Unterstützung beim Wissensaufbau zu Methoden und Standards der Qualitätssicherung (QS) entwickelt. Außerdem bietet er Projektteams die Möglichkeit der Standortbestimmung inklusive konkreter Verbesserungsvorschläge zu relevanten QS-Themen.

Die Ausgangssituation

Untersuchungen wie der Chaos Report der Standish Group zeigen bereits seit Jahren konstant, dass Softwareentwicklungsprojekte nur etwa zu einem Drittel erfolgreich abgeschlossen werden. Der überwiegende Teil der Projekte wird entweder außerhalb des Zeit- und Geld-Budgets oder nicht mit der gewünschten Qualität fertiggestellt. Die Gründe dafür sind vielfältig. Die fehlende durchgängige Integration von Qualitätssicherungsmaßahmen in den Entwicklungsprozess von Anfang an ist eine der häufigsten Ursachen.

In der öffentlichen Verwaltung werden zahlreiche groß angelegte Softwareprojekte mit einer Vielzahl von beteiligten Personen realisiert. Externe Entwicklungs- und Testdienstleisterteams arbeiten häufig in Projekten mit internen Fachleuten zusammen, die für die fachlichen Anforderungen und die Abnahme der Software verantwortlich sind. Die Anzahl der Projekte mit erfolgreichen agilen Elementen nimmt im Lauf der Zeit zugunsten der bekannten klassischen Methoden (zum Beispiel V-Modell) stetig zu, wodurch neue Anforderungen und Herausforderungen an die Zusammenarbeit entstehen. Die gemeinsame Verantwortung für die Qualität ist oft noch nicht ausreichend etabliert.

Zusätzlich erschweren nicht selten fehlende Erfahrung und Wissen in den Bereichen agile Projektumsetzung sowie integrierte und ganzheitliche Qualitätssicherung eine effiziente Umsetzung. In der Praxis lässt üblicherweise der Zeitdruck vor der Abnahme gegen Ende eines Projekts die QS als kostenintensiven „Luxus“ erscheinen, anstatt einer nachhaltigen Investition in den Projekterfolg. Qualitätssicherung wird in der Konsequenz oft als nachträglicher Schritt gesehen, was dazu führt, dass spät entdeckte Fehler teuer korrigiert werden müssen. Die Potenziale und der Zusammenhang zwischen ganzheitlicher Qualitätssicherung und der erfolgreichen Projektsteuerung werden noch immer unterschätzt.

Erfolgsrezept agiler Elemente

Anstelle umfangreicher Dokumentationen setzen die agilen Methoden auf eine Reduktion der Komplexität. Die in agilen Projekten erstellte Dokumentation hat den Anspruch, lebendig und praxisnah zu sein, um die Informationen dynamisch und aktuell zu halten. Werkzeuge wie Ticketsysteme oder Wikis können dabei helfen. Auf große und statische Pflichtdokumentationen, die oftmals in der Schublade verschwinden, wird hingegen verzichtet. Es ist die Aufgabe, eine ausreichende Dokumentation sicherzustellen, die Wartung oder Einarbeitung ermöglicht. Das spart Zeit und Aufwand, ohne die Projektqualität zu gefährden.

Die iterative Entwicklung in überschaubaren Einheiten ermöglicht eine frühzeitige Fehlererkennung. Die Einbindung der Kundschaft von Anfang an stellt durch regelmäßiges Feedback zudem sicher, dass das Produkt die tatsächlichen Bedürfnisse abdeckt. Durch regelmäßige Retrospektiven der zurückliegenden Iterationen wird eine kontinuierliche Verbesserung des Teams ermöglicht.

Diese agilen Erfolgsfaktoren bildeten die Inspiration und Rahmenbedingungen bei der gemeinsamen Entwicklung des QS-Baukastens durch das BVA und adesso.

Der QS-Baukasten hilft beim Wissensaufbau

Um den in der Ausgangssituation beschriebenen Herausforderungen zu begegnen, entstand im BVA im Rahmen einer Community of Practice um Dr. Oliver Kortendick und Simone Mester bereits vor einigen Jahren die Idee, ein modular aufgebautes Tutorial mit leichtgewichtigen und voneinander unabhängigen Lerneinheiten (Microlearning) zum Thema Qualitätssicherung in der Softwareentwicklung zu erstellen. Den Rahmen sollten die Softwarequalitätsmerkmale nach der ISO 25010 sowie die Nutzung des international gültigen und seit vielen Jahren bewährten Standards des International Software Testing Qualifications Boards (ISTQB) bilden.

Der QS-Baukasten wurde dabei so konzipiert, dass er auch themenfernen Anwendenden ausreichend Erklärung und Hintergrundinformation zur Einarbeitung liefert und die Inhalte einen Bezug zu Vorgehen und Anwendungen der öffentlichen Verwaltung haben. Sofortiger Nutzen und die Möglichkeit einer kontinuierlichen Verbesserung statt schwer anwendbarem und praxisfernem Lehrbuchwissen waren das Ziel.

Das Projektteam, bestehend aus den initiierenden Personen beim BVA und adesso, begann schließlich mit der Umsetzung des QS-Baukastens, dessen Bausteine jeweils ein ausgesuchtes Thema behandeln und folgendermaßen aufgebaut sind:

• Offizielle Definition gemäß ISTQB-Glossar
• Lebendiges und praxisnahes Anwendungsbeispiel („Storytelling“)
• Beschreibung inklusive Abbildungen und Videos
• Reifegradbestimmungen und Verbesserungsvorschläge zum ausgewählten Baustein

Diese kleinen Lerneinheiten beginnen wie dieser Artikel jeweils mit einem Anwendungsbeispiel, welches die sachlichen Informationen mit emotionalen Erlebnissen und Geschichten aus dem Arbeitsalltag verbindet. Die Bearbeitung eines Themas inklusive der unterstützenden Begleitinformationen sollte etwa zehn bis 15 Minuten beanspruchen. Eine Wissensdatenbank liefert zudem bei Bedarf weitere vertiefende Informationen.

Positionsbestimmung für Softwareprojekte

Die Projektteams können anschließend mit einfachen Mitteln eine individuelle Positionsbestimmung zu den aktuell eingesetzten Test- und QS-Maßnahmen vornehmen. Dazu wird ein vierstufiges Reifegradmodell zur Verfügung gestellt.

Teilnehmende Personen aus dem Projekt bestimmen über ein Self-Assessment mit Hilfe eines zielgerichteten Fragenkatalogs ihre aktuelle Reifegradposition zu den gewünschten Themen.

Diese Selbsteinschätzung mündet in Verbesserungsvorschlägen zur Erreichung des nächsthöheren Reifegrads in kleinen Etappen. Die praxisorientierten Vorschläge werden durch Best-Practices wie erprobte Vorlagen, Templates und Checklisten im Hinblick auf die Umsetzung unterstützt.

Ergänzend zu den Verbesserungsvorschlägen wurde ein Schulungskonzept erarbeitet, welches vertiefende Übungen zu bestimmten Bausteinthemen anbietet. In vierstündigen Einheiten konnten so mit einem hohen Praxisanteil bereits erste Workshops zu den Themen Testentwurfsverfahren, Berichtswesen sowie risikobasiertes Testen durchgeführt werden.

Auf diese Art wird eine kontinuierliche Verbesserung in kleinen, erreichbaren Schritten ermöglicht und der QS-Baukasten bietet den Projekten und Verfahren einen sofortigen Mehrwert.

Praxiseinsatz in einem Pilotprojekt

Das BVA nahm den QS-Baukasten im März 2024 in Betrieb und startete gemeinsam mit adesso im Rahmen eines Pilotprojekts während der zweiten Jahreshälfte den vollständigen Praxiseinsatz. Es wurde folgende Methode verwendet:

• KickOff Workshop: Den Projektbeteiligten wurde zunächst die Vorgehensweise und der QS-Baukasten vorgestellt sowie gemeinsam ein Projektsteckbrief mit den übergreifenden Informationen (Start, Ende, Umsetzungsmethode) zum Projekt angefertigt.
• Nullmessung der Reifegrade: In kleinen gemischten Teams (technisch und fachlich) erfolgte danach die getrennte Bearbeitung aller Fragenkataloge zur initialen Ermittlung der Reifegrade. Die Teams kamen danach zusammen, um die Einzelergebnisse zu besprechen und zu einer gemeinsamen Sicht zu konsolidieren. Auf diese Art wurden alle Bausteine zu den im Projekt eingesetzten Test- und QS-Maßnahmen beleuchtet. Es entstand ein umfassendes und gemeinsam abgestimmtes Ergebnis sowie erste Optimierungsansätze.
• Maßnahmendefinition: Auf Basis der ermittelten Reifegradstufen wurden aus dem QS-Baukasten gemeinsam konkrete Verbesserungsvorschläge, wie die Einführung von erfahrungsbasierten Testmaßnahmen und Verstärkung des risikobasierten Ansatzes bestimmt und umgesetzt.
• Kontrolle: Durch regelmäßige Umfragen und Aktualisierung der Reifegradermittlung wird aktuell und zukünftig weiterhin die Wirksamkeit der ergriffenen Maßnahmen kontrolliert.

Veröffentlichung als Open Source Projekt

Nach der praktischen Erprobung und dem Interesse weiterer Behörden sowie externer Unternehmen an dem QS-Baukasten entstand der Gedanke einer Veröffentlichung als Open Source Projekt für die Allgemeinheit.

Um dem Wunsch der Wiederverwendung und der gemeinsamen Arbeit am QS-Baukasten zu entsprechen, wurde die OpenCoDE-Plattform als geeigneter Ort ausgemacht, ursprünglich initiiert durch das Bundesministerium des Innern und für Heimat sowie durch die Länder Baden-Württemberg und Nordrhein-Westfalen.

Auf dieser Plattform der öffentlichen Verwaltung für den Austausch von Open Source Software steht der QS-Baukasten seit Dezember 2024 für den Einsatz bereit.