Eine Entscheidung zu treffen, ist kompliziert

Sich für oder gegen verschiedene Architekturstile zu entscheiden, ist kompliziert. Wenn etwa in einem Projekt mit sehr dynamischen Anforderungen Änderungen an diesem – aus welchen Gründen auch immer – längere Zeit oder komplett ignoriert werden, dann ist es ziemlich wahrscheinlich, dass die entwickelte Softwarearchitektur nicht zu den aktuellen Anforderungen passt. Ähnlich dynamisch können auch die Anzahl und Skillsets der verfügbaren Entwickler im Projekt sein. Wenn mitten im Projekt einige Senior-Devs das Projekt verlassen, dann kann das zu großen Schwierigkeiten führen.

Derweil sind dynamische Anforderungen und Fluktationen innerhalb des Dev-Teams nur zwei von vielen Möglichkeiten, weshalb man als Softwarearchitekt die getroffene Architekturstilentscheidung regelmäßig hinterfragen sollte. Auch argumentieren Mark Richards, Neal Ford und Jørgen W. Lang in ihrem Buch „Handbuch moderner Softwarearchitektur: Architekturstile, Patterns und Best Practices“ in der aktuellen Ausgabe von 2020, dass das „Warum“ wichtiger sei als das „Wie“. Die Begründung für eine Architekturentscheidung ist also wichtiger also die Entscheidung an sich. Natürlich fallen Entscheidungen am Anfang eines Projekts anders aus als gegen Ende, weil man zu Beginn eines Projekts viel weniger weiß als zum Projektende. Man sollte aber trotzdem zu jedem Zeitpunkt einen sinnvollen Plan haben, in welche Richtung man die Softwarearchitektur entwickeln möchte.

Anlehnend an den NoSQL Decision Tree haben wir deshalb eine Entscheidungshilfe gesucht, mit deren Hilfe wir einen Architekturstil schnell und fundiert auswählen können, ohne dabei wichtige Punkte zu vergessen. Dazu haben wir uns überlegt, wie wir ein möglichst vollständiges Bild von verschiedenen Klassen an Anforderungen bekommen und abbilden können, um zu jedem Zeitpunkt im Projekt gut dokumentiert und begründet eine Architekturstilentscheidung treffen und danach die Entscheidung sinnvoll begründen zu können.

Unser Ergebnis ist der Architekturentscheidungstrichter.

Warum ein weiteres Vorgehensmodell für Architekturstile?

In der Literatur zu Softwarearchitektur gibt es bereits unzählige und beliebig komplexe Vorgehensmodelle. Doch genau hier liegt das Problem: Der nötige Zeitinvest, um ein ausreichendes Verständnis für diese Methodiken zu erreichen, ist hoch.

Die zwei wohl bekanntesten Schulen für Softwarearchitektur sind das TOGAF-Framework und ISAQB. Sie sind jeweils nicht nur eine eigene Methodik, sondern eine Sammlung aus einer Vielzahl von Vorgehensweisen. Wer ein Zertifikat in einer dieser beiden Schulen erworben hat, kennt den hohen Zeitaufwand, der hierfür nötig ist.

Aus unserer Sicht ist der Zeitaufwand gerechtfertigt, wenn man eine Karriere als Softwarearchitekt anstrebt und sich dafür fundiertes und breites Know-How aneignen möchte. Wir empfehlen für Softwarepraktiker insbesondere die ISAQB Zertifizierung. Denen von euch allerdings, die akut in einem Projekt eine Hilfestellung brauchen, um eine Architekturentscheidung zu treffen, bleibt meist keine Zeit für eine umfangreiche Schulung.

Wir als Autoren dieses Artikels waren in den letzten Monaten in genau dieser Situation und suchten nach einer Hilfestellung, die mit begrenztem Zeitinvest verständlich und gleichzeitig ausreichend vollständig ist. Leider vergeblich. So haben wir uns selbstständig einen Werkzeugkasten gebaut, der uns ohne aufwändige Zertifizierung bei Architektur-Themen tatkräftig geholfen hat. Und genau den möchten wir mit euch teilen.

Update: Wir haben in diesem Zuge an dem Thema Softwarearchitektur Freude gefunden. Manche von uns haben später selbst u. a. die ISAQB Zertifizierung durchgeführt. Vielleicht fühlt ihr euch dazu auch ermutigt, wenn ihr dazu weiterlest!

Wie funktioniert der Architekturentscheidungstrichter?

Zur Erstellung des Vorgehensmodells haben wir aus unseren Erfahrungen die wesentlichen Fragestellungen geclustert, die für eine Architekturentscheidung betrachtet werden sollten. Wesentlich dafür war u. a. die DIN ISO/IEC 25010 über nicht-funktionale Anforderungen, denn diese Qualitätskriterien sind für den Erfolg einer guten Softwarearchitektur sehr wichtig.

Unser Modell umfasst vier Cluster an Anforderungen, die vom Abstrakten bis ins Detail alles Wesentliche betrachten:

1. regulatorische,
2. organisatorische,
3. produktbezogene und
4. technische Anforderungen.

Jeder Cluster besteht aus einer Reihe an Fragen, die der Reihe nach beantwortet werden. Diese Antworten sind der Input für den Entscheidungstrichter:

Anhand der Antwort werden im Trichter alle möglichen Architekturstile dahingehend bewertet, ob sie für das vorliegende Projekt mehr oder weniger geeignet sind. Im Ergebnis fällt unten am Ausgang des Trichters dann der eine Architekturstil heraus, der am besten passt. Das kann auch eine Mischung aus zwei Stilen sein, wie wir später noch sehen werden.

In der Praxis sehen wir, dass sich Anforderungen im Projektverlauf noch ändern. Wir haben das Modell deswegen als zyklisches Modell entworfen: Es erlaubt also Iterationen. Teilschritte, die sich nicht geändert haben, können dabei einfach auf dem alten Stand belassen werden, ohne dass man Informationen vergisst.

Ein weiterer Vorteil: Die Beantwortung der Fragen der vier Cluster unterstützt die Dokumentation und Begründung von Entscheidungen. So lässt sich später im Projektverlauf jederzeit nachvollziehen, warum (!) eine bestimmte Entscheidung getroffen wurde. Die sich daraus ergebenden Vorteile kann man nur unterschätzen:

• So erhält man nach der Analyse der regulatorischen Anforderungen bereits eine fundierte Erkenntnis darüber, ob ein Projekt rein gesetzlich umsetzbar ist oder ob es bspw. gegen den Datenschutz verstoßen würde und so das Produkt von vornherein nicht gebaut werden darf.
• Ein Nebenprodukt des Durcharbeitens der organisatorischen Anforderungen ist die Stakeholderanalyse, welche im gesamten Projekt sehr nützlich ist. Darüber hinaus erhält man hier bereits eine grobe Preisindikation auf Basis der Anforderungen, welche im weiteren Verlauf auch wichtig sein wird.
• Anhand der produktbezogenen Anforderungen erhält man darüber hinaus eine Endnutzeranalyse und eine grobe Skizze darüber, welche Kontexte und Use Cases bedient werden müssen. Das zu lösende Problem wird schon mal auf Basis der Anforderungen fachlich zerlegt und Anforderungen an die Qualität werden geschärft.
• Zuletzt bekommt man durch die Bearbeitung der technischen Anforderungen bereits eine High-Level-Sicht auf die Architektur: Einzelne Komponenten und deren Schnittstellen gliedern sich heraus, man bekommt Klarheit über die Programmiersprachen, Testing-Konzepte, das Deployment, etc.

Im folgenden Abschnitt gehen wir nun auf die einzelnen Cluster an Anforderungen im Detail ein.

Die vier Cluster des IT-Architekturentscheidungstrichters

Regulatorische Anforderungen/externe Rahmenbedingungen

Ohne regulatorische Anforderungen zu beachten, ist es sinnlos, Software zu bauen. Falls diese sich ändern oder die geplante Software direkt vor ihrer Entwicklung verboten ist, sollte sie nicht implementiert werden.

Regulatorische Anforderungen umfassen für das jeweilige Projekt relevante externe Rahmenbedingungen wie bspw. die Gesetzgebung im Rahmen von etwa Finanz-, Arbeits- und Datenschutzrecht.

Organisatorische Anforderungen/interne Rahmenbedingungen

Organisatorische Anforderungen betreffen stattdessen die internen Rahmenbedingungen. Diese haben wir folgendermaßen eingeteilt:

• Zeitliches Budget und Kosten. Wie viel Zeit und Geld habe ich zur Verfügung?
• Verträge und Partnerschaften. Sind zum Beispiel durch Partner gewisse Standards vorgegeben? Welche SLAs müssen beachtet werden?
• Prozesse. Gibt es beispielsweise Vorgaben oder Best Practices im Unternehmen wie Scrum?
• Personalressourcen und Arbeitskultur. Welches Skillset haben meine Entwickler, welche Stakeholder gibt es etc.?

Abhängig vom Kunden schlagen wir vor, die organisatorischen Anforderungen in angepasster Reihenfolge abzuarbeiten. Es gibt Projekte, in denen höherer Kostendruck bei Entwicklern mit sehr hohen Skills herscht, aber auch Projekte, in denen die Situation genau umgekehrt ist. Je nach Ausgangslage gilt es, die unterschiedlichen Anforderungen unterschiedlich zu priorisieren.

Produktbezogene Anforderungen

Wir unterteilen produktbezogene Anforderungen in zwei Unterpunkte: funktionale und nicht-funktionale Anforderungen. Wie aus der Literatur bekannt, umfassen dabei funktionale Anforderungen die Anforderungen, welche beschreiben, was die Software am Ende des Tages leisten soll.

Nicht-Funktionale Anforderungen umfassen hingegen generelle Faktoren, die im Entwicklungsprozess beachtet werden müssen. Aufgrund der großen Menge an nicht-funktionalen Anforderungen haben wir diese nochmal in drei Unterpunkte unterteilt: Sicherheit, Flexibilität und Einfachheit, welche Anforderungen wie bspw. Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und Benutzbarkeit enthalten.

Technische Anforderungen

Technische Anforderungen sind unterteilt in:

• Technisch externe Umgebung: Beispielsweise muss hier geklärt werden, an welche Bestandssysteme die neue IT anschlussfähig sein muss und mit welcher Technologie?
• Deployment und Release: Wie ist zum Beispiel der automatisierte Deployment-Prozess gestaltet?
• Betrieb: Auf welcher Hardware soll die Software laufen und wer ist für deren Betrieb verantwortlich?
• Qualitätssicherung: Das umfasst zum Beispiel Punkte wie welcher Automatisierungsgrad und welche Testabdeckung angestrebt werden.

Nachfolgend werden diese Fragestellungen weiter detailliert:

Schwächen des Architekturentscheidungstrichters

Der vorgeschlagene Architekturentscheidungstrichter ist nur für grundlegende Architekturstilentscheidungen gedacht. Für Detailentscheidungen sollten zum Beispiel Architectural Decision Records (https://adr.github.io/) genutzt werden. Außerdem sind die genutzten Anforderungen mit Sicherheit nicht vollständig oder könnten anders klassifiziert und genutzt werden. Darüber hinaus haben wir das Modell noch nicht für ein neues Projekt „from scratch” genutzt, sondern nur anhand von zwei aktiven Projekten ge-backtestet.

Ausblick

Der Architekturentscheidungstrichter bietet eine Möglichkeit, um geordnet und zügig zu einer Architekturentscheidung zu kommen. Durch seine iterative Bauweise kann man ihn im Projektverlauf jederzeit erneut durchlaufen, die einzelnen Anforderungen abarbeiten und die getroffene Architekturstilentscheidung kritisch hinterfragen. Um seinen Nutzen noch besser zu validieren, sollte er für ein neues Projekt von Beginn an in regelmäßigen Abständen verwendet werden. Die saubere Dokumentation während der Nutzung vorausgesetzt, können somit Projektzwischenstände dokumentiert und die Architekturstilentscheidung jederzeit stichhaltig begründet werden. Und genau das ist im Bereich Softwarearchitektur essenziell. Denn es zählt nicht das „Was“, sondern das „Warum“.

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Die Initialzündung für Jourfixe.io war die Frage nach Anwesenheiten in einer Zeit, als Homeoffice zur Norm wurde und die Büros nach der Pandemie wieder öffneten. Die Notwendigkeit zu wissen, wer im Büro ist, wer im Urlaub oder krank ist und ob Termine vor Ort stattfinden können, führte zur Entwicklung dieses Tools. Ziel von Jourfixe.io ist es, als Single Source of Truth für An- und Abwesenheiten in Teams zu fungieren.

Funktionen von Jourfixe.io

Jourfixe.io bietet eine Vielzahl von Funktionen, die darauf abzielen, die Pflege von An- und Abwesenheiten sowie das Teammanagement zu erleichtern:

1. Grafische Oberfläche für An- und Abwesenheiten: Eine benutzerfreundliche Oberfläche ermöglicht die Pflege von An- und Abwesenheiten, optimiert für PC, Tablet und mobile Eingaben.
2. Teammanagement: Die Bildung von Teams und transparente Anzeige von An- und Abwesenheiten im gesamten Team.
3. Integration in SSO-Systeme: Eine nahtlose Anbindung an bestehende Single Sign-On (SSO)-Systeme.
4. Anlegen von Arbeitsplätzen: Es können Arbeitsplätze einem Team zugeordnet, ergänzt oder entfernt werden
5. Arbeitsplatzbuchung: Nutzer haben die Möglichkeit, Arbeitsplätze zu buchen.
6. Schnittstellen zu Kommunikationstools: Eine Integration mit Mattermost (App zur internen Kommunikation auf Open Source-Basis) zur automatischen Statusaktualisierung entsprechend der An- oder Abwesenheit. 

Einsatzmöglichkeiten von Jourfixe.io

Jourfixe.io erweist sich als vielseitiges Tool und kann in verschiedenen Szenarien äußerst wirkungsvoll eingesetzt werden, wie mit den nächsten drei Beispielen aufgezeigt wird:

1. Büros mit Floating-Desk-Strategie: In flexiblen Büroumgebungen ermöglicht Jourfixe.io die unkomplizierte Reservierung von Arbeitsplätzen für die Mitarbeiter.
2. Transparenz in Teams: Das Tool bietet eine klare Übersicht über die An- und Abwesenheit aller Teammitglieder, insbesondere für Teilzeitkräfte. Dies fördert eine effiziente Planung und Koordination im Team.
3. Buchung von Meetingräumen: Jourfixe.io kann nahtlos in die Organisation von Besprechungsräumen integriert werden, wodurch eine effiziente Buchung und Nutzung gewährleistet ist.

Jourfixe.io bietet somit nicht nur eine Antwort auf die Herausforderungen hybrider Arbeitsmodelle, sondern auch eine umfassende Lösung für transparentes Teammanagement. Mit seiner nutzerfreundlichen Oberfläche und den vielfältigen Funktionen ist es ein Schlüsselinstrument für Unternehmen, die die Vorteile der flexiblen Arbeitswelt optimal nutzen möchten.

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Über die Jahre ist so eine sehr heterogene IT – und Prozesslandschaft gewachsen, welche aufgrund ihrer großen Komplexität zu einer immer schlechter werdenden Datenqualität geführt hat.

Die Konsequenzen der schlechten Datenqualität umfassen ein fehlendes Vertrauen der Mitarbeiter in die Daten sowie nur stark eingeschränkte Möglichkeiten für das Management, das Unternehmen zu steuern.

Auf Basis der sehr großen im Konzern vorhandenen Datenmengen wurden darüber hinaus Potenziale zur Nutzung von Machine Learning und KI-basierten Verfahren festgestellt. Da aber jeder Machine-Learning-Algorithmus nur so gut sein kann, wie die Daten, mit denen er trainiert wurde, ist es extrem wichtig, eine sehr gute Datenqualität als Grundlage für Machine-Learning-Algorithmen zur Verfügung zu stellen.

Um der schlechten Datenqualität entgegenzusteuern und um eine gute Ausgangsdatenbasis für Machine Learning zu schaffen, wurde das Projekt Data Excellence ins Leben gerufen.

Projektziel

Ziel des Projekts ist die Steigerung der Datenqualität mit Hilfe von Datenqualitätsregeln („DQRs“) und der Anpassung sowie Automatisierung von Geschäftsprozessen. Weiterhin soll eine verbesserte Steuerungsfähigkeit geschaffen werden. Dabei schaffen DQRs eine sehr feingranulare Transparenz über den Stand der Datenqualität und decken somit Probleme in den Daten auf, so dass die Ursachen für fehlerhafte Datensätze direkt behoben werden können.

Die Anpassung und Automatisierung von Prozessen setzt die Dokumentation und Harmonisierung bestehender Prozesse voraus. Ziel ist hier, Zeit und Kosten zu sparen sowie die Prozessqualität zu erhöhen. Eine bessere Datenqualität sowie bessere Prozesse erhöhen schlussendlich die Steuerungsfähigkeit für das Management.

Lösungsweg

Vor dem Projektstart gab es viele Unklarheiten über die Fehlerursachen und die schlecht laufenden Prozesse. Häufig haben sich die Gesellschaften und Regionen nur um ihre Aufgaben gekümmert und dabei nicht die gesamthafte Sicht des Unternehmens im Blick gehabt. Daher war es sehr wichtig, die Sicht und das Datenverständnis aller Beteiligten zu erweitern und an Lösungen zu arbeiten, die für den gesamtem Konzern Nutzen bringen und nicht nur für einzelne Gesellschaften, bzw. Regionen.

Um die großen Datenmengen des Kunden besser handhabbar machen zu können, wurden diese von der Projektleitung zuerst in unterschiedliche fachliche Domänen unterteilt. Frachtwerk hat bei der Analyse und der Verbesserung der Datenqualität und der Prozesse in den Domänen Fahrzeug-, Leistungs-, Netzpunkt- und Zeitwirtschaftsdaten unterstützt.

Unser Beitrag

Im Projekt „Data Excellence“ arbeiteten wir in den verschiedensten Bereichen, um das Projekt zu unterstützen. Der Schwerpunkt unserer Arbeit lag dabei in folgenden Gebieten:

• Anforderungsanalyse und Kommunikation: Frachtwerk führte eine umfassende Analyse der Anforderungen in enger Abstimmung mit verschiedenen Stakeholdern durch.
• Datenherkunft und -analyse: Mithilfe von Tools wie AWS Athena SQL, MS SQL und Python analysierte Frachtwerk die Datenquellen und -mengen gründlich.
• Prozessoptimierung: Frachtwerk dokumentierte und harmonisierte Prozesse, um Fehlerquellen zu minimieren und Abläufe zu verbessern.
• Schnittstellenintegration: Durch die Implementierung von Schnittstellen wurde ein reibungsloser Datenaustausch sowie eine reibungslose Kommunikation zwischen Systemen ermöglicht.
• Produktentwicklung: Frachtwerk leitete die Entwicklung kleiner Anwendungen, um Prozesse wie Abrechnungen zu optimieren und zu unterstützen.
• Algorithmus für Geo-Koordinaten: Die Entwicklung eines Algorithmus zur Überprüfung von Geo-Koordinaten auf Basis von Telematikdaten half bei der Identifizierung und Korrektur fehlerhafter Datensätze.
• Datenqualitätsmanagement: In einer übergreifenden Maßnahme führte Frachtwerk Datenqualitätsregeln ein, die eine fortlaufende Überwachung und Optimierung der Datenqualität ermöglichten.

Herausforderungen

Einerseits wurde das Projekt durch den äußeren Umstand der Corona-Pandemie geprägt, welche das Projekt für Frachtwerk zu einem fast ausschließlich digitalen Projekt gemacht hat.

Innerhalb des Projektes selbst bestand die Herausforderung, viele Schwachstellen aus den vier unterschiedlichen Domänen gleichzeitig aufzunehmen, zu priorisieren und Lösungen zu erarbeiten. Erschwert wurde dies durch die Vielzahl der verschiedenen Datenquellen, Arbeitsweisen und unterschiedlichen Formaten je nach Region und Gesellschaft, die jeweils kaum schriftliche Dokumentation zu ihren Prozessen und Systemen hatten. Dies hat die Komplexität der Prozess-, Datenfluss- und Schnittstellenmodellierung stark erhöht.

Zusätzlich kam es innerhalb des Projektteams häufig zu einem Wechsel der Projektleitung. So wurde nach ca. 6 Monaten der Scope des Projektes verändert und Anforderungen mussten angepasst werden. Nach weiteren 3 Monaten kam es zu einem erneuten Wechsel der Projektleitung, welcher ähnliche Änderungen nach sich zog.

Lessons Learned

Organisatorisch:

• Trotz der effizienten Arbeit von remote ist es von entscheidender Bedeutung, sich regelmäßig (bspw. quartalsweise) persönlich zu treffen.
• Die Zeitspanne, die Entscheidungsprozesse benötigen, sollte nicht unterschätzt werden.
• Die Verfügbarkeit der Wissensträger ist entscheidend für ein gutes Projektergebnis.
• Der direkte Weg zum Ziel war aufgrund der vielen organisatorischen Veränderungen nicht immer ersichtlich.
• In durch Externe besetzten Projekten ist es herausfordernd, die Projekterfolge nachhaltig in der Organisation zu verankern.

Inhaltlich:

• Es ist schwierig, Begeisterung für das Thema Datenqualität zu entfachen, obwohl der Nutzen einer guten Datenqualität eigentlich auf der Hand liegt, insbesondere dann, wenn Personen nicht direkt von den Auswirkungen der Datenqualität betroffen sind.
• Die Einführung einer automatisierten und kontinuierlichen Überwachung der Datenqualität ist ein sehr wertvoller, aber zeit- und ressourcenintensiver Prozess, unabhängig von anschließenden Verbesserungsmaßnahmen.
• Die Zeitspannen für die Phasen der Messung, Feststellung und Anpassung bei schlechter Datenqualität variieren je nach Fachbereich erheblich.

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Die Umsetzung erfolgte in mehreren aufeinanderfolgenden Phasen, um einen reibungslosen Fortschritt sicherzustellen. Dieser Artikel wirft einen detaillierten Blick auf das (B)EAM-Projekt und die Herausforderungen, die es zu bewältigen gab.

Ausgangssituation und Projektziel

Die DB E&C stand vor der Herausforderung einer vielfältigen und historisch gewachsenen Anwendungslandschaft für welche die Benennung von Verantwortlichkeiten, die Klärung von Schnittstellen und Redundanzen weitestgehend auf manuellen Prozessen beruhte beziehungsweise nicht einheitlich vorlag. Das Hauptziel des (B)EAM-Projektes bestand darin, ein effektives Enterprise Architecture Management System zu entwickeln und in diesem Zuge die Anwendungslandschaft der DB E&C zu dokumentieren und optimieren.

Parallel zu dem (B)EAM-Projekt der DB E&C erfolgte seitens des Deutsche Bahn Konzerns die Einführung des Enterprise Architecture Management Systems LeanIX. Durch LeanIX wurde ein zentraler Ort für die umfassende Dokumentation der Anwendungslandschaft geschaffen, klare Verantwortlichkeitsrollen definiert, Abhängigkeiten aufgezeigt und weitere wichtige Informationen zur Verfügung gestellt.

Leistungen der Frachtwerk

Frachtwerk übernahm zusammen mit den Fachbereichen der DB E&C die Projektverantwortung für die Erfassung der Anwendungslandschaft, die Modellierung der relevanten Komponenten für BEAM und die anfängliche Datenpflege.

Darüber hinaus wurden Informations-/Einweisungsveranstaltungen für die Mitarbeiter:innen der DB E&C durchgeführt, um ihnen das neue System näherzubringen, Mehrwerte zu erläutern und einen reibungslosen Übergang in das neue System zu gewährleisten. Zu den Leistungen gehörten auch Anforderungsanalyse, Dokumentation der Datenherkunft für die initiale Befüllung des Systems sowie die Durchführung von Workshops.

Die Herausforderungen

Das (B)EAM-Projekt der DB E&C war mit einigen Herausforderungen konfrontiert, die sorgfältiges Management erforderten. Aufgrund der Corona-Pandemie musste ein vollständig digitaler Ansatz gewählt werden. Wechselnde Stakeholder und Anpassungen beim Projekt-Scope stellten weitere Herausforderungen im Projektverlauf dar. Zudem mussten die übermittelten Informationen zur Anwendungslandschaft ständig verifiziert werden, da sie innerhalb der Abteilungen variieren konnten.

Das Fazit

Das (B)EAM-Projekt hat der DB E&C dabei geholfen, ihre Anwendungslandschaft zu strukturieren, Transparenzen zu schaffen, klare Verantwortlichkeiten zu Anwendungen zu etablieren und in Folge Optimierungen durchführen zu können.

Die Frachtwerk spielte eine entscheidende Rolle bei der Einführung der BEAM-Systems und arbeitete eng mit dem Team der DB E&C zusammen. Trotz der Herausforderungen wurde das Projekt erfolgreich abgeschlossen und bildet nun eine stabile Grundlage für das Enterprise Architecture Management der DB E&C.

Die durch das BEAM-System geschaffene Transparenz, stärkt die Technologieführerschaft der DB E&C und bildet darüber hinaus eine Grundlage für zukünftige Audits und Revisionen. Insgesamt hat das (B)EAM-Projekt gezeigt, wie eine ganzheitliche Herangehensweise an die Optimierung der Anwendungslandschaft positive Auswirkungen haben kann. Die DB E&C kann nun noch effektiver agieren, Potentiale zur Kosteneinsparung ermitteln und ihre Prozesse unmittelbar mit geeigneten Tools und Systemen in Relation setzen.

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Diese Treffen finden meist virtuell statt, weil wir bei Frachtwerk verteilt in Deutschland und anderen Ländern arbeiten. Doch kürzlich ergab sich die Gelegenheit, ein Gildentreffen mit einem Firmenevent zu verbinden, an dem alle Kolleg:innen von Frachtwerk in Persona (!) zusammenkommen. Das ist immer etwas ganz besonderes, wenn sich das Team „in Echt“ sieht – ohne Kamera & Bildschirm dazwischen.

Um bei dieser Gelegenheit das Gildentreffen fachlich außergewöhnlich zu gestalten, haben die zwei Gildenleitenden eine Herausforderung vorbereitet, die es in sich hat: die Aufgabe „Big Spender“ der Advanced Level Zertifizierug für Software Architekten des „International Software Architecture Qualification Boards“ (iSAQB). Diese Aufgabe ist als Vorbereitung auf die Zertifizierung entwickelt worden und kostenfrei als Download erhältlich.

Inhaltlich beschreibt diese Übungsaufgabe Anforderungen an ein umfangreiches Softwaresystem und fordert, klassische Methoden von Software-Architekten anzuwenden, um ein geeignetes Zielsystem zu skizzieren. Auch wenn die Aufgabe bereits auf das „Advanced Level“ der Zertifizierung vorbereitet, haben wir den Schwierigkeitsgrad weiter erhöht, in dem sie die Zeit für die Aufgabenbearbeitung bewusst knapp hielten. „Als nächstes das Komponentendiagramm bitte. Ihr habt 10 Minuten Zeit. Countdown läuft!“, lautete die Order. Denn die Teilnehmenden sollten innerhalb weniger Stunden eine möglichst breite Palette von Methoden anwenden, ohne sich dabei in Details zu verlieren.

Um das Schwierigkeitslevel auf die Spitze zu treiben, haben die IT-Architekten, die den ganzen Workshop leiteten, während der Bearbeitung der Aufgaben mehrfach die Anforderungen geändert. Etwas zum Leidwesen der Teilnehmenden, doch in der Projektpraxis durchaus realistisch. Dieser Teil der Aufgabenvorstellung hat den Beiden im Nachhinein besonders Spaß bereitet.

Nach mehreren intensiven Stunden mit der Ermittlung und Priorisierung von Qualitätsanforderungen und einer Vielzahl von Diagrammen haben alle Teilnehmenden mögliche Zielsysteme und Technologiestacks skizziert. Die Vorschläge für die Umsetzung waren wirklich spannend und haben eingeladen, sich direkt an die Umsetzung zu machen. Doch die Bewertung der Ergebnisse war der letzte Agendapunkt des Gildentreffens. Denn es klopften schon die weiteren Frachtwerk-Kolleg:innen an der Tür, die von überall für das Firmenevent eingetrudelt waren.

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“gemeinsam die Welt von morgen gestalten. digital. nachhaltig.”

Was ist “Sustainable Software Engineering”?

Die Entwicklung nachhaltiger Software ist ein wesentlicher Bestandteil einer nachhaltigeren Gestaltung der Digitalisierung. Unter “Sustainable Software Engineering” verstehen wir einen Entwicklungsprozess von Software, der über den gesamten Lebenszyklus hinweg systematisch CO2-Emissionen minimiert. Ziel dabei ist es, in allen Schritten der Softwareentwicklung – vom Anforderungs-Engineering bis zum Betrieb von Software im Rechenzentrum – durch ein Bewusstsein für mögliche CO2-Emissionen, Treibhauseffekte zu minimieren. Während hierfür manchmal systemische Methoden hilfreich sind, kann die Lösung manchmal ganz pragmatisch und einfach sein.

Einzigartiger kostenloser Videokurs mit Zertifikat

In einer einzigartigen Kooperation zwischen dem Hasso-Plattner-Institut und dessen digitaler Lernplattform OpenHPI sowie mit unseren Freunden Ferdinand Mütsch und Johannes Rudolph von meshcloud haben unsere Mitarbeiter Mathias Renner und Robin Lamberti einen kostenlosen Videokurs erstellt. Mit gebündelter Digitalisierungs-Expertise zeigen die vier Instructors alle Aspekte einer klimaschutzgerechten und gleichzeitig modernen Softwareentwicklung. Damit zählt dieser Kurs zu den Ersten überhaupt in diesem Bereich.

Grundsätzlich ist der Kurs für alle geeignet, die sich für das Thema Nachhaltigkeit in der Softwareentwicklung interessieren. Teilnehmende, die zusätzlich zu den Lernvideos die Übungsaufgaben inkl. Programmieraufgaben erfolgreich lösen, erhalten zum Ende des Kurses ein Zertifikat des renommierten Hasso-Plattner-Instituts.

Inhaltlicher Fokus

In diesem zweiwöchigen Online-Kurs geht es um ressourcenschonende Softwareentwicklung. Wir besprechen, wie klimafreundliche Entscheidungen und Maßnahmen entlang des Lebenszyklus der Softwareentwicklung und deren Kontext angewendet werden können.
Auch wenn wir dabei auch organisatorische Maßnahmen ansprechen, liegt unser Fokus auf der technischen Ebene: wie werden mit Informationstechnologie (IT) CO2-Emissionen verursacht und wie kann IT mittels z. B. effizienterer Datenstrukturen oder Algorithmen Energie, und damit meist auch CO2-Emissionen sowie Kosten einsparen?

Entlang des Online-Kurses,der am 30. März 2022 offiziell startet, tauchen wir immer wieder aus der Tiefe der Technik auf und diskutieren, wie moderne, cloud-native IT-Architekturen CO2-Emissionen minimieren können, durch z.B Event-driven Programming, Microservices und Decoupling-Patterns sowie on-Demand Systeme.

Umfangreiches Themenspektrum

Sustainable Software Engineering ist ein sehr umfangreicher Themenbereich. So zeigen wir einerseits die Grundlagen nachhaltiger Software, wie z. B. wie der Energieverbrauch einer Software gemessen werden kann und welche Messeinheiten man hierfür kennen muss.

Andererseits möchten wir ein möglichst ganzheitliches Bild geben auch außerhalb der technologisch getriebenen Fragestellungen. So sprechen wir auch auch darüber, wie Prozesse aus Projektleitungs-Perspektive nachhaltiger geplant und gestalten werden können. Was bedeutet es in diesem Kontext, Ressourcen “bedarfsgerecht” nutzen? Wir diskutieren, warum effizienter nicht immer besser ist, und, wir versuchen schließlich zu verstehen, warum wir heute immer noch relativ langsam sind auf dem Weg zu einer wirklich nachhaltigen Digitalisierung. Wir stellen hierbei fest, dass die Hauptakteure in der Softwareentwicklung, wir selbst als Menschen, manchmal irrationalem Verhalten unterliegen. Mithilfe von psychologischen Konzepten versuchen wir dem etwas auf den Grund zu gehen.

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Ein Großteil der Menschen lässt sich im Durchschnitt alle 11 Minuten unterbrechen. Das ist enorm. Zusätzlich dazu gilt es zu bedenken, dass wir ca. 20 Minuten benötigen, um wieder konzentriert einer Tätigkeit nachgehen zu können. Das betrifft nicht nur Unterbrechungen durch das Smartphone, durch E-Mails, Chatnachrichten oder durch Kollegen, sondern einen Großteil der Störungen machen auch innere Faktoren, wie z.B. offene, nicht aufgeschriebene To-Dos, Sorgen, Mind Wandering / Tagträumerei Motivationslosigkeit und vieles mehr aus.

Diese begünstigen das ständige Wechseln des Fokus’ und wir suchen nach neuen, interessanteren Reizen in unserer Umwelt. Die Folgen sind mangelnde Motivation und eine mindere Arbeitsqualität. Schaffen wir es dann, uns trotz Antriebslosigkeit hinzusetzen und produktiv zu sein, kann nicht von Konzentration gesprochen werden.

Mangelnde Konzentration wird aber nicht nur durch interne und externe Unterbrechungen begünstigt, sondern auch durch einen ungeordneten Schlafrhythmus, fehlenden körperlichen und geistigen Ausgleich während des Arbeitens (z.B. stündlich ein paar Minuten Pause zu machen und den Puls zu erhöhen) und schlechte Ernährung. Weitere Faktoren sind negative/destruktive Themen beim Austausch mit Kollegen oder Nachrichten aus aller Welt, Dopamin-Überstimulation durch Social-Media-Konsum, ein unaufgeräumter Schreibtisch, der die Denkprozesse behindert und ein ungeplanter oder unstrukturierter Tag. Auch Multitasking schwächt unsere Konzentration enorm.

Der Weg zum konzentrierten Arbeiten

Um überhaupt über Konzentration sprechen zu können, müssen wir uns klar machen, was Konzentration ist. Wenn wir uns konzentrieren, richten wir unsere gesamte Aufmerksamkeit auf eine Sache und blenden automatisch äußere Einflussfaktoren aus. Wir sind in eine Aufgabe versunken und haben teilweise das Gefühl, dass wir uns selbst nicht mehr wahrnehmen. Die Frage ist, wie wir einen solchen Zustand herbeiführen und begünstigen können.

Konzentration kann trainiert werden wie eine Sportart. Demnach muss sie geübt werden. Wir wissen, aller Anfang ist schwer, besonders wenn es um Gewohnheiten geht, weshalb im Folgenden ein paar konkrete Empfehlungen gegeben werden.

Was fördert Konzentration?

Einer der wichtigsten Schritte besteht darin, Ablenkungen in der Konzentrations-Umgebung zu identifizieren und zu eliminieren. Wie bereits im oberen Abschnitt erwähnt, können das innere und äußere Faktoren sein. So kann es beispielsweise sein, dass wir gerade konzentriert arbeiten und plötzlich erscheint ein Gedanke im Kopf, der uns mitteilt “ich muss meiner Mutter noch zum Geburtstag gratulieren”.

Just werden wir aus unserem (scheinbar) fokussierten Zustand herausgerissen und unsere Arbeitsqualität leidet. Diese Art von Unterbrechung durch opportune To-Dos kann z.B. durch einen Tagesplan eliminiert werden (z.B. 18:30 Uhr: Mutter gratulieren).

So weiß der Verstand, dass diese Aufgabe bereits für heute terminiert ist und er nicht dran erinnern muss. Verzichten wir auf einen Tagesplan o.Ä., dann wird der Verstand immer wieder neue Impulse senden, die uns jedes mal beeinträchtigen werden. Nicht nur Unterbrechnungen, sondern übergreifend der gesamte Lifestyle beeinflusst unsere Konzentrationsfähigkeit. Nachfolgend habe ich Tipps aufgelistet, wie der eigene

Lifestyle im Kleinen optimiert werden kann, mit großen, positiven Konsequenzen:

• Dopamin-Detox: mindestens einen Tag pro Woche kein Social Media, kein Smartphone, kein Internet
• mehrmals pro Woche Sport machen (für mind. 30 Minuten)
• den Tag in eine Meditation einrahmen (jeweils morgens und abends ein paar Minuten)
• gesunde Ernährung mit reichlich Gemüse
• Bücher lesen –> lesen ist ein sehr starker Gradmesser und Übungsplatz zum Steigern der eigenen Konzentrationsfähigkeit
• kreativ sein (malen, zeichnen, schreiben etc.)
• Binaurale Musik beim Arbeiten hören
• ordentlicher Schlaf, wird begünstigt durch:
  • abends eine Anti-Blaulicht-Brille tragen (der Nachtmodus auf Geräten reicht nicht aus)
  • im Sommer: Rolladen runter und in einem dunklen Raum ohne Lichtquellen schlafen
  • Wecker mit aufsteigender Melodie, kein Emergency-Alert (das katapultiert uns – evolutionär bedingt – aus dem Schlaf auf maximale Wachsamkeit und ist auf Dauer schädlich)
  • den Tag mit Achtsamkeitsübungen wie einer Meditation oder Yoga abschließen und direkt in diesem Gemütszustand ins Bett legen
  • nach dem Aufstehen direkt Kreislauf anregen (Seilspringen, Liegestützen, Kniebeugen etc. Wichtig ist, dass der Puls steigt und der Körper frisch wird)
  • Power Nap einlegen (ca. 20 – 30 Minuten, nicht länger)
• Tag planen / strukturieren
  • „the key is not to prioritize what‘s on your schedule but to schedule your priorities.“ (Steven Covey)
  • die wichtigsten Aufgaben in den ersten Stunden einplanen, in denen die meiste Energie vorhanden ist –> am Morgen, denn dort haben wir:
    • eine stärkere Willenskraft
    • mehr Energie im Gehirn um sich tief zu fokussieren und klar zu denken sowie anspruchsvolle Probleme/Aufgaben zu lösen
  • weniger wichtige Aufgaben einplanen für die Zeiten, in denen weniger Energie vorhanden ist, überlicherweise 7 – 9 Stunden nach dem Aufwachen (das bekannte Mittagstief)
  • die letzten 7 Stunden des Tages eignen sich optimal für kreatives Arbeiten, Innovationen, Ideen sammeln etc.

Fazit

Wie wir sehen, gibt es zahlreiche Faktoren, die unsere Konzentration beeinflussen können und es in der Regel auch tun. Dazu sei gesagt, dass dieser Artikel nur an der Oberfläche kratzt. Themen wie Zeitmanagement, Produktivität (keine toxische Produktivität), Selbst-Optimierung (nicht Über-Optimierung), Selbstbeherrschung etc. würden den Rahmen beiweitem sprengen. Ich kann jedoch nur dazu ermutigen, sich mit den Themen zu befassen.

Des weiteren empfehle ich, nicht zu viel auf einmal umzusetzen, sondern peu á peu den Lifestyle anzupassen. Bei einigen Maßnahmen, wie z.B. der Anpassung der Schlafgewohnheiten, werden sich bereits nach ein paar Tagen positive Ergebnisse zeigen lassen. Wichtig zu erwähnen ist außerdem, dass nicht nur die Konzentration einen Aufschwung genießen wird, sondern sich das gesamte Lebensgefühl verändert. Der Energiehaushalt schöpft aus Quellen, die vorher de facto nicht existent waren, unser Kreativitätsvermögen steigert sich, und wir treffen bessere Entscheidungen.

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Unternehmen wenden sich an externe Berater:innen, um Bedarfe zu decken – meistens dann, wenn es keinen Sinn ergibt, eine eigene Expertise dafür aufzubauen. Das kann den Grund haben, dass ein solcher Bedarf nur kurzfristig besteht, oder dass breites Expertenwissen gefragt ist, welches externe Berater:innen aus Projekten mit anderen Kunden mitbringen. Die IT-Beratung im Speziellen berät zu Themen, die mit IT-Strategie, Systemen, digitaler Prozessunterstützung, Softwareentwicklung, Cloudstrategie o.Ä. zu tun haben.

IT-Beratung beschäftigt sich ganz allgemein mit der Frage, wie mit IT Unternehmensziele besser erreicht werden können. Typische Fragestellungen dabei sind “Wie kann ich durch IT effektiver arbeiten?”, “Wie kann ich im Unternehmen Daten automatisiert fließen lassen?”, “Brauche ich tatsächlich alle Server und Answendungen im eigenen Haus?”, “Lohnt es sich, eine neue Software zu kaufen oder entwickeln zu lassen?” bis hin zu “Wie modernisiere ich eine veraltete IT-Landschaft?”.
– Fiete, IT-Berater bei Frachtwerk

Welche Aufgaben hat ein:e IT-Berater:in?

Grundlegend besteht der Berateralltag daraus, in Projekten beim Kunden Informationen einzuholen und daraus ein Konzept für den Kunden zu entwickeln.

Das geschieht in mehreren Prozessschritten: Zunächst gilt es, mit dem Kunden zu kommunizieren und dessen Anforderungen und Bedürfnisse zu analysieren, um daraus Ableitungen für eine strategische Ausrichtung zu formulieren. Auf Basis dieser Anforderungen entwickelt die IT-Beratung dann in Teamarbeit und in ständiger Absprache mit dem Kunden ein entsprechendes Konzept.

Dieses kann beispielsweiße die strategische Ausrichtung, die Softwarelandschaft oder eine Cloudmigration betreffen. Schließlich stellt das Team dem Kunden die ermittelte Lösung vor, um sie im Anschluss bestenfalls gemeinsam umzusetzten.

Die Arbeit in der IT-Beratung ist ein ständiger Wechsel zwischen der Absprache mit dem Kunden und der Konzeption im Projektteam. Man sammelt Informationen, verarbeitet sie gemeinsam und präsentiert dem Kunden eine Lösung. Häufig passiert das allerdings eher iterativ in mehreren Schleifen.
– Fiete, IT-Berater bei Frachtwerk

Außerhalb der Konzeption derartiger Konzepte fallen oft auch Aufgaben in den Bereichen Budgetplanung, Prozessoptimierung, Personalplanung oder Stakeholder-Management an.

Mit wem arbeitet die IT-Beratung zusammen?

Zu Projektbeginn besteht der erste Kontakt mit dem Management eines Unternehmens bzw. der Projektleitung, welche den Auftrag für beispielsweise die Erarbeitung einer IT-Strategie erteilt. An diese wird im Laufe des Projekts auch fortwährend berichtet und der aktuelle Stand präsentiert. Zudem arbeitet das Beraterteam oft sowohl mit der IT-Abteilung des Kunden als auch mit den Fachbereichen zusammen, welche die entsprechenden Anforderungen haben.

Im späteren Verlauf wird außerdem mit externen Anbietern wie Softwareherstellern kommuniziert. In manchen Fällen werden zudem Betriebsräte oder die Finanz- und Prsonalabteilung des Kunden in den Prozess mit einbezogen.

In jedem Job gehört der Kundenkontakt in gewisser Weise zur Arbeit mit dazu. Aber in kaum einem anderem Beruf ist das ein so elementarer Bestandteil. Das ist das Schöne an der Beratung: Mein Job ist es, mit dem Kunden zu arbeiten.
– Fiete, IT-Berater bei Frachtwerk

Abgesehen vom Kundenkontakt besteht auch eine enge Zusammenarbeit der IT-Berater:innen mit dem eigenen Projektteam.

Welche Eigenschaften braucht ein:e IT-Berater:in?

Die wichtigste Eigenschaft in der IT-Beratung ist eine ausgeprägte Kommunikationsstärke. Als Berater:in muss man Freude daran haben, mit Menschen zu arbeiten, und gerne vor größeren Gruppen sprechen und präsentieren. Dabei ist es wichtig, Informationen verständlich und übersichtlich zu vermitteln.

Man muss Spaß daran haben, einen komplizierten Sachverhalt runterzubrechen und das Ergebnis dem Kunden einfach zu erklären, also Unterlagen “kind- und vorstandsgerecht” zu gestalten.
– Fiete, IT-Berater bei Frachtwerk

Die Herausforderung der IT-Beratung sind oftmals eingefahrene Prozesse, Systeme und Arbeitsweisen. Die IT-Beratung muss es schaffen, auch den Mitarbeitenden des auftraggebenden Unternehmens zu signalisieren, dass die Veränderungen und Modernisierungen ihre Arbeitswelt langfristig verbessern. Auch dafür sind sehr gute Kommunikationsfähigkeiten erforderlich.

Um Empfehlungen zur IT-Landschaft oder IT-Strategie abzugeben, ist zusätzlich ein ausgeprägtes Fach- und Marktwissen im IT-Bereich Vorraussetzung, sowie ein starkes Eigeninteresse an IT-Themen. Darüber hinaus sind gute Teamzusammenarbeit und eine sorgfältige und analytische Denkweise erforderlich.

Abgesehen vom Interesse an den Standards und Trends im Markt sind die Freude an der Arbeit mit PowerPoint und Excel und eine Liebe für Zahlen und Prozesse sehr wichtig.
– Fiete, IT-Berater bei Frachtwerk

Schließlich muss ein:e IT-Berater:in sehr selbstorganisiert und belastbar sein und eine hohe Reiseaffinität mitbringen.

Vor allem für das Sammeln der Daten ist es häufig vorteilhaft, vor Ort zu sein. Das macht einerseits mehr Spaß, andererseits bekommt man so einfach mehr mit und arbeitet effektiver mit dem Kunden. Häufig werden zu Beginn eines Projekts unzählige Interviews geführt, um sich einen Überblick über die Anforderungen zu verschaffen – und das gelingt vor Ort einfach besser. Auch Konzepte können besser erarbeitet werden, wenn man mit dem Kunden zusammen am Whiteboard steht.
– Fiete, IT-Berater bei Frachtwerk

Wie wird man IT-Berater:in?

Der klassische Weg in die IT-Beratung ist ein Studium der Wirtschaftsinformatik. Doch auch andere Studiengänge und manche Ausbildungen bereiten auf den Beruf vor. Wesentlich sind ein starkes Interesse an Systemen, Prozessen und Daten in Verbindung mit einer ausgeprägten Erfahrung, die sich in den Projekten aufbaut.

IT-Beratung ist viel Training on the Job: Man fährt mit auf ein Projekt, übernimmt dort erste Aufgaben im Team und lernt so, wie Projekte ablaufen und IT-Prozesse bei Kunden funktionieren. Dieses gesammelte Wissen kann man dann in den darauffolgenden Projekten mehr und mehr selber anwenden.
– Fiete, IT-Berater bei Frachtwerk

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Dies alles gelingt mit 5S Audit, einer App und Webapplikation, mit der standardisierte digitale Audits bequem auf dem mobilen Endgerät durchgeführt werden können und deren Ergebnisse und Maßnahmen plattformübergreifend für alle betroffenen Mitarbeiter:innen zugänglich sind.

Mit 5S Audit zu standardisierten digitalen Audits und effektiven Maßnahmen
Mit 5S Audit verschwenden Sie weniger Zeit mit Suchen und gewinnen dadurch mehr Zeit für Ihre Kernaufgaben. Sie profitieren von einer organisierten Arbeitsumgebung mit weniger Unfällen und mehr Mitarbeiterzufriedenheit. Mit 5S Audit halten Sie außerdem Ergebnisse, Statistiken und Maßnahmen Ihrer Audits übersichtlich und stets griffbereit.

Das 5S-Prinzip ist eine standardisierte Methode zur Verbesserung der Arbeitsplatzorganisation und besteht aus fünf Schritten: sortiere aus, systematisiere, säubere, standardisiere und Selbstdisziplin.

5S Audit als plattformübergreifendes Audittool

Mit der 5S Audit App führen Sie digitale Audits auf Ihrem mobilen Endgerät durch. Es stehen Ihnen standardisierte Fragenkataloge für unterschiedliche Bereiche (u.a. Büro und Produktion) nach dem 5S-Prinzip zur Verfügung, welche auf Ihre individuellen Bedürfnisse angepasst werden können. Es besteht die Möglichkeit, Bilder, Kommentare und Verbesserungsmaßnahmen in das Audit zu integrieren und die Aufgaben gezielt einer verantwortlichen Person zuzuweisen. Auch eine zeitliche Frist kann für jede Maßnahme gesetzt werden.

Nach der Durchführung eines Audits erfolgt die automatische Aggregation Ihrer Informationen, welche Ihnen eine statistisch aufbereitete Übersicht bereitstellt. Dieses Dashboard mit den zusammengefassten Ergebnissen ist für Sie und alle betroffenen Mitarbeiter stets zugänglich, sowohl in der App, als auch in der Webapplikation. Sie können die einzelnen Audits abrufen, Kommentare einsehen und die Umsetzung Ihrer Maßnahmen verfolgen.

Außerdem präsentiert Ihnen das Dashboard eine Übersicht über alle Ihre Organisationseinheiten, sodass Sie stets mitverfolgen und steuern können, wann und wo in Ihrem Unternehmen Audits stattfinden. Die intuitive Durchführung der Audits am mobilen Endgerät und das übersichtliche Dashboard am Desktop machen 5S Audit zu einem Tool, das jede:r Mitarbeiter:in einfach bedienen kann. Profitieren Sie von einer organisierten Arbeitsumgebung durch 5S Audit!

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Keiner weiß, was sie in der Praxis wirklich bringen und man verwendet lieber ein bisschen zu viel als zu wenig – nicht, dass am Schluss der Landesdatenschutzbeauftragte auf der Matte steht und lässig im Bußgeldkatalog blättert!

Und wie bei fast allen Themen aus dem Datenschutz ranken sich die wildesten Mythen um AV-Verträge und fragt man 10 Menschen danach, wann es denn nun eigentlich einen AV-Vertrag braucht, bekommt man 11 Meinungen. Webhoster bräuchten auf jeden Fall einen, Cloud-Computing-Anbieter auch, E-Mail-Dienstanbieter manchmal, Druckereien auf jeden Fall, Mobilfunkprovider eher nicht, bei Office 365 ist man sich nicht so ganz sicher, Apple bietet dafür gar nicht erst einen an.

TKG-Anbieter bräuchten keinen, außer sie betreiben zusätzlich eine Cloudspeicherlösung, Steuerberater auch nicht, Banken auch nicht, zahnärztliche Verrechnungsstellen aber schon. Und Airlines – die ja seit 9/11 quasi eine Standleitung zu US-Geheimdiensten haben – kommen in den meisten Betrachtungen noch nicht einmal vor.

Ein bisschen drängt sich der Eindruck auf, dass alles, was mit diesem Internet zu tun hat – Webhoster, Die böse Cloud, Backups – eher einen AV-Vertrag brauchen und alles, was nicht mit dem Internet zu tun hat – Steuerberater (Schreibmaschine), Banken (Überweisungsträger), Mobilfunkprovider (ist ja Telefon und kein Internet), Airlines (Papierticket) – eher davon befreit ist. So deutsch, so gut.

Klassische Kriterien

Da uns das aber alle nicht so ganz glücklich macht, begeben wir uns doch mal auf die Suche nach geeigneten Kriterien:

Ein in der Literatur gerne genutztes Kriterium ist das der Weisungsbefugnis. Immer dann, wenn eine Firma nur genau das tut, was ich von ihm oder ihr möchte und ich dieser Firma dazu auch noch personenbezogene Daten übermittle, liegt eine Auftragsverarbeitung vor. Das funktioniert häufig, hat allerdings seine Schwächen und das fängt schon beim Begriff der Weisungsbefugnis an. Wann bin ich denn zu Weisungen befugt? Bei der kleinen Druckerei um die Ecke fühlt sich das noch ganz gut an, beim externen Lohnbüro auch.

Aber kann ich meinem Cloudprovider Weisungen erteilen? Und bin ich Microsoft gegenüber zu Weisungen befugt? Häufig fühlt es sich eher an, als ob Microsoft marktmachtbedingt eher mir Weisungen übermittelt. Und bin ich einem Hotel gegenüber, dem ich jede Woche Mitarbeiterdaten für Kollegen auf Montage schicke nicht auch irgendwie weisungsbefugt? So recht überzeugen kann das Kriterium nicht.

Zweites, häufig genanntes Kriterium ist die Menge der personenbezogenen Daten. Je mehr Daten übermittelt werden, desto höher die Wahrscheinlichkeit für einen AV-Vertrag. Finde ich persönlich schwierig als Kriterium, denn wer sagt denn, ab wann “viel” auch tatsächlich “viel” ist? Und was passiert mit den zehn Menschen, deren Daten leider nicht durch einen AV-Vertrag geschützt waren, weil zehn zu wenig war – haben die dann leider einfach Pech gehabt?

Ebenso gerne genutzt ist das Kriterium, ob denn die Verarbeitung personenbezogener Daten den überwiegenden Anteil eines Vertrags darstellt oder eher beiläufig geschieht. Ein wunderbar dehnbares Argument! Steht beim Druck einer Visitenkarte das physische Produkt im Vordergrund oder die übermittelten Daten? Und welcher Anteil der Datenübermittlung an Microsoft ist bei der Nutzung von Office 365 denn personenbezogen?

Ein Blick ins Gesetz

Bleibt also zu hoffen, dass ein Blick in die DSGVO Klarheit bringt. Artikel 28 regelt das Verhältnis des Auftragsverarbeiters, eine Legaldefinition liefert Artikel 4 Nummer 8: Auftragsverarbeiter sind alle natürlichen oder juristischen Personen, Behörden, Einrichtungen oder andere Stellen, die personenbezogene Daten “im Auftrag des Verantwortlichen” verarbeiten.

Herzlichen Glückwunsch – ein Auftragsverarbeiter verarbeitet im Auftrag, großartig. Und dass Art. 4 Nr. 2 DSGVO “Verarbeitung” als alles von Erheben bis Verbreiten und Vernichten definiert, macht die Sache auch nicht einfacher – ein “Auftragsverarbeiter” kann also sowohl ein “Auftragserheber”, als auch ein “Auftragsweitergeber” oder ein “Auftragsvernichter” sein… Immerhin der Kontext hilft ein wenig weiter: Art. 4 Nr. 10 DSGVO unterscheidet ausschließlich zwischen:

• betroffener Person
• Verantwortlichen (und Personen in unmittelbarer Verantwortung)
• Auftragsverarbeitern (und Personen in unmittelbarer Verantwortung)
• Dritten

Rechnet man die betroffene Person und die verantwortliche Stelle raus, bleiben also nur noch Auftragsverarbeiter und Dritte. Heißt im Umkehrschluss: Jeder an einer Datenverarbeitung beteiligte, der nicht direkt betroffen und nicht verantwortlich ist, ist demzufolge also entweder Auftragsverarbeiter oder Dritter.

Die Definition des Dritten gibt leider nicht mehr her – bleibt nur die wörtliche Bedeutung, der zufolge Dritte solche Parteien sind, die üblicherweise nicht zu den klassischen zwei Parteien eines Vertrags gehört aber davon beeinflusst mit eigenen Rechten und Pflichten involviert sein kann. Streng genommen könnte das zu dem Schluss führen, dass alle, mit denen die verantwortliche Stelle ein direktes Vertragsverhältnis hat keine Dritten sein können – da in diesem Moment aber eigentlich die betroffene Person und die verantwortliche Stelle als Erste und Zweite gemeint sind, ist diese Argumentation vermutlich wenig stichhaltig.

Werfen wir noch einen tieferen Blick in den Art. 28 DSGVO: Nr. 3 legt die Inhalte des AV-Vertrags zwischen verantwortlicher Stelle und Auftragsverarbeiter fest – ggf. lässt der Inhalt ja Rückschlüsse auf die Beschaffenheit eines Auftragsverarbeiters zu. Und in der Tat wird u.a. festgelegt, dass im Vertrag neben Gegenstand und Dauer u.a. “Art und Zweck der Verarbeitung” festgelegt sein muss und dass der Auftragsverarbeiter an den Verantwortlichen “gebunden” sein muss.

Im Umkehrschluss bedeutet das ja immerhin, dass sich beide Vertragsparteien zu Beginn über die konkrete Art der Verarbeitung einig sein müssen. Man könnte an dieser Stelle ggf. eine Weisungsbefugnis des Verantwortlichen erkennen – in Zeiten, in denen große Konzerne einen AV-Vertrag einseitig zum Download anbieten (ob das legal ist, sei mal dahingestellt), fühlt sich diese Argumentation jedoch etwas dünn an.

Und nun?

Bleibt zuletzt also nur noch zu überlegen, was der Gesetzgeber gewollt haben könnte, als er die DSGVO geschaffen hat. Dem Grundcharakter des Gesetzes zufolge wollte man einerseits insbesondere Datenflüsse durch Unternehmen und über Unternehmensgrenzen hinweg transparent und nachvollziehbar gestalten und andererseits der betroffenen Person maximale Transparenz und Kontrolle über die Verwendung und Weitergabe seiner personenbezogenen Daten gewähren. Dazu gehören alle Arten der Datenschutzerklärungen, aber auch Verzeichnisse der Verarbeitungstätigkeiten und meines Erachtens nach eben auch AV-Verträge.

Man hat sich Daten offenbar ein wenig wie digitale Waren vorgestellt, die durch eine Produktion fließen, dabei ggf. mal von einen Zulieferer empfangen, bearbeitet und zurückgegeben werden und von denen man jederzeit sehen kann, wo sie sich gerade befinden. Und genauso, wie die Einhaltung interne Prozesse durch ein Verzeichnis der Verarbeitungstätigkeiten sichergestellt werden soll, zielen AV-Verträge darauf ab, das eigene Schutzniveau auch bei weiteren Firmen zu erhalten, die personenbezogenen Daten von Betroffenen verarbeiten, mit denen ich ein Vertragsverhältnis pflege.

Das hätte dann ungefähr folgende Kriterien zur Folge:

• Der Auftragsverarbeiter muss Daten verarbeiten, für welche der Vertragspartner tatsächlich verantwortliche Stelle ist (das würde auf eine externe Lohnbuchhaltung zutreffen, jedoch nicht auf eine Agentur, die eine eigene Marktstudie durchführt).
• Es muss ein Prozess der Datenverarbeitung existieren, den es abzusichern gilt (das wäre bei einer Datenvernichtung der Fall, nicht jedoch bei einem Detektiv, der im Auftrag arbeitet)
• Die Verarbeitung muss regelmäßig nach demselben Muster laufen (sonst ließen sich nicht Art und Zweck der Verarbeitung im Voraus definieren – so zum Beispiel bei einm externen E-Mail-Anbieter, nicht jedoch bei einer Unternehmensberatung)
• Man könnte mutmaßen, dass der Gesetzgeber im Sinn hatte, ein hohes Missbrauchspotential durch den Verarbeiter zu begrenzen, ein Vertrag also umso erforderlicher wird, je größer das Potential wird (das wäre z.B. bei großen Cloudanbietern der Fall, weniger jedoch bei externen Betriebsärzten, die ohnehin schon gesetzlich gebunden sind)

Diese Kriterien kollidieren sicherlich mit ein paar gängigen Interpretationen: Ein Mobilfunkprovider verarbeitet m.E. eine große Menge kritischer personenbezogener Daten (Bewegungsprofile, wer telefoniert mit wem, …) in regelmäßigen Prozessen – wenn es sich dabei um Mitarbeiterdaten der verantwortlichen Stelle handelt, wäre durchaus ein AV-Vertrag angebracht.

Ein IT-Systemhaus, das sich bei Fragen per VPN verbindet, kommt hingegen zwar mit personenbezogenen Daten in Kontakt, verarbeitet diese jedoch nicht regelmäßig nach denselben Prozessen. Hier wäre statt eines AV-Vertrags also eher ein NDA hilfreich.

Zusammenfassend könnte man also vorsichtig folgende Liste aufstellen:

• Banken: kein AV-Vertrag notwendig, da eigene Kernleistung erbracht wird
• Beratungsfirmen: kein AV-Vertrag notwendig, wenn keine regelmäßige Verarbeitung nach demselben Muster abläuft
• Bonusprogramme: AV-Vertrag notwendig
• CDN-Netzwerke (z.B. Cloudflare): AV-Vertrag nur dann notwendig, wenn Daten von Besuchern verarbeitet werden (z.B. Webshop), kein Vertrag bei rein statischer Website notwendig
• Detektive: kein AV-Vertrag notwendig, da keine gleichmäßigen Prozesse
• Druckereien: Vertrag nur notwendig, wenn regelmäßig nach denselben Mustern personenbezogene Daten verarbeitet werden (z.B. Visitenkarten)
• externe Betriebsärzte: kein AV-Vertrag notwendig, da Berufsgeheimnisträger und idR. eigene Datenerhebung
• externe Trainer: kein AV-Vertrag notwendig
• externe Webentwickler: kein AV-Vertrag notwendig, wenn keine regelmäßige Verarbeitung nach demselben Muster abläuft
• Hotels, Fluggesellschaften, Deutsche Bahn, Autovermietungen: AV-Vertrag nur notwendig, wenn Regelmäßigkeit vorliegt (z.B. direkter Vertrag mit Verrechnung, auf Basis dessen Mitarbeitende buchen können)
• Inkassobüros: AV-Vertrag notwendig, da regelmäßige Prozesse durchlaufen werden
• IT-Systemhäuser: AV-Vertrag nur notwendig, wenn regelmäßige Prozesse ausgeführt werden (z.B. Backups auf eigene Server), sonst NDA
• Kanzleien: kein AV-Vertrag notwendig, wenn keine regelmäßige Verarbeitung nach demselben Muster abläuft
• Mobilfunkprovider: AV-Vertrag notwendig
• Newsletter-Dienste: AV-Vertrag notwendig, da regelmäßige Prozesse durchlaufen werden
• SaaS-Provider: AV-Vertrag notwendig, wenn personenbezogene Daten verarbeitet werden
• Sicherheitsdienste/Pförtner: kein AV-Vertrag notwendig, da keine Datenverarbeitung durchgeführt werden, ggf. Abschluss eines NDAs sinnvoll
• Steuerberater: AV-Vertrag notwendig, wenn Lohnbuchhaltung durchgeführt wird; kein AV-Vertrag aber für Durchführung eines Jahresabschlusses
• Strom- und Gas-Lieferanten: kein AV-Vertrag notwendig
• Webhoster: AV-Vertrag nur dann notwendig, wenn Daten von Besuchern verarbeitet werden (z.B. Webshop), kein Vertrag bei rein statischer Website notwendig
• Zahlungsdienstleister (z.B. Stripe): AV-Vertrag notwendig, da regelmäßige Prozesse durchlaufen werden
• Zoom und andere externe Videodienste: AV-Vertrag notwendig, da regelmäßig Daten nach demselben Muster verarbeitet

Grundsätzlich gilt aber – wie hoffentlich deutlich geworden ist – dass die Materie insgesamt sehr schwammig ist und kaum klare Definitionen existieren. Diese Kategorisierung stellt daher den Versuch einer Differenzierung dar – wie so häufig unterliegt der Einzelfall dann im Streitfall aber immer noch der konkreten Auslegung. Über Anmerkungen und Kommentare würde ich mich natürlich wie immer sehr freuen!

TL;DR

Die meisten der üblichen Auslegungen zu AV-Verträgen passen irgendwie nicht so recht mit der Wirklichkeit zusammen. Die DSGVO macht insgesamt leider recht wenige klare Aussagen – es bleibt also nur die Frage, was der Gesetzgeber gewollt haben könnte. Das führt m.E. zu den folgenden Fragen, ob ein AV-Vertrag im Einzelfall notwendig ist:

• verarbeitet der Auftragsverarbeiter Daten der verantwortlichen Stelle?
• gibt es Seitens des Auftragsverarbeiters definierte Prozesse?
• verläuft die Verarbeitung regelmäßig nach demselben Muster?
• gibt es ein Missbrauchspotential seitens des Auftragsverarbeiters?

Falls diese Fragen mit Ja beantwortet werden können, ist ein AV-Vertrag meistens eine gute Wahl – bei Nein haben wir es vermutlich eher mit einen Dritten zu tun und mit der Frage, ob z.B. ein NDA eine gute Wahl wäre.

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SAP-Wartungsdaten machen Problemfelder sichtbar

Zunächst wurden die Problemfelder identifiziert – das gemeinsame Projektteam aus Frachtwerk und DB Regio entschied sich hierzu für den Massenexport von SAP-Daten zu Fahrzeugstörungen. Anschließend folgte in einem ersten Schritt eine Datenbereinigung und -aufbereitung mittels Python. Um die über 4 Mio Datenpunkte auf die für dieses Projekt relevanten Tür- und Klimastörungen zu filtern, wurde eine Schadcodehierarchie genutzt. Diese ermöglichte eine grobe Selektierung der Daten. Um den Fokus auf tatsächlich projektrelevante defekte Türen und Klimaanlagen zu legen, holte Frachtwerk zusätzlich die Einschätzung von Wartungsexperten in den Werkstätten der DB Regio ein.

Zur anschließenden tieferen Bearbeitung und besseren Auswertung der Vielzahl an Schadcodes hat sich das Team dazu entschieden, die Daten auf Basis der Schadcodetexte zu clustern. Die Clusteranalyse hilft, den Fokus auf auffällige Fehlerbilder zu leiten. Als eine der ersten Erkenntnisse wurde sichtbar, wie unterschiedlich Fehlerbilder in verschiedenen Werkstätten sichtbar werden, obwohl dort dieselben Baureihen instandgehalten werden.

Workshops mit den Werkstätten für weiteren Erkenntnisgewinn

Auf den Ergebnissen der Datanalyse aufbauend konnte das Projektteam gezielte Maßnahmen empfehlen, mit denen DB Regio die Prozesse und Infrastrukturen der Instandhaltung von Fahrzeugen optimieren kann. Dies geschah im stetigen Austausch mit den Werkstätten, um sicherzugehen, dass die aus den Daten ersichtlichen Probleme auch tatsächlich den Herausforderungen entsprechen, welche die Werke erfahren und, ob es weitere Auffälligkeiten gibt, die in den Daten zum Status quo noch nicht gesichtet wurden. Im Gespräch gelang es außerdem, Gründe für das unterschiedliche Datenbild verschiedener Werke zu identifizieren, sowie Maßnahmen dafür zu formulieren, wie zukünftig eine einheitlichere Arbeit möglich ist.

Austausch zwischen den Werkstätten als primäre Handlungsempfehlung

Eine Maßnahme, die direkt im Anschluss an die Workshops angegangen werden konnte, war ein Best Practise Austausch unter den Werken, in denen gleiche Baureihen instand gehalten werden. Im laufenden Prozess werden auch weiterhin Maßnahmen zu einer effizienteren Infrastruktur zur Fahrzeuginstandhaltung generiert und empfohlen. Ebenso wird die Umsetzung dieser Empfehlungen beobachtet und die identifizierten Maßnahmen skaliert.

Das Ziel: Eine immer bessere Prognose und effizientere Wartung von Defekten

Das Ziel der Zusammenarbeit von Frachtwerk mit der DB Regio ist es, in Zukunft noch besser prognostizieren zu können, welches Problem bei welchem Fehlerbild vorliegt. Zusammen mit entsprechender Vorbereitung und dem Bereitstellen der richtigen Ersatzteile Tür- und Klimaanlagenschäden sollen Wartungsfenster reduziert und Ausfällen im Bahnverkehr nachhaltig entgegengewirkt werden.

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Das Frachtwerk-Team teilt gerne seine theoretische Expertise und seine praktische Projekterfahrung mit der Generation von morgen. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) lehrten unsere IT-Berater Friedrich Ellmer und Paul Knoetgen zum Thema Data Analytics.

Ebenso übernahm unser Kollege Mathias Renner eine Vorlesung zu Big Data und Cloud-Native Plattformen an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin (HTW Berlin), wie auch zu Projektmanagement an der Fachhochschule für öffentliche Verwaltung, Polizei und Rechtspflege in Güstrow (FHÖVPR). Außerhalb der Vorlesungen haben wir zudem eine Masterarbeit betreut, die sich mit modularen Datenanalyse-Pipelines von Sensordaten beschäftigte.

Neben der Vermittlung von Wissen und Know-How ist es Frachtwerk dabei besonders wichtig, auf Kontextthemen im Bereich der Ethik und Nachhaltigkeit aufmerksam machen. Denn Technologie ist ein Werkzeug, so wie der Hammer für den Handwerker. Werkzeuge können für “Gutes” wie “Schlechtes” eingesetzt werden. Die Studierenden werden spätestens im Beruf jeden Tag aufs Neue damit konfrontiert werden, für welche Zwecke sie Technologie einsetzen.

Damit trägt jeder IT-ler eine Verantwortung, die aufgrund der zunehmenden Digitalisierung aller gesellschaftlichen Bereiche täglich steigt. Um dieser nächsten Generation das Bewusstsein für diese Verantwortung mitzugeben, lehrt Frachtwerk zusätzlich zu den fachlichen Grundlagen, wie man europäische Grundwerte im technologisch-ethischen Kontext verstehen kann.

Vorlesung zu Big Data verbindet große Möglichkeiten mit großer Verantwortung

Die Vorlesung zu Big Data, die Mathias Renner vor Masterstudierenden der Wirtschaftsinformatik hält, umfasst daher neben ökonomischen Kontexten auch die Themen “Big Data Ethics & Ecology”.

“Auch als IT-ler hat man eine ethische Verantwortung – und das wollen wir der nachwachsenden Generation so früh wie möglich mit auf den Weg geben.”
– Mathias Renner, Dozent und IT-Architekt bei Frachtwerk

Er diskutiert mit den Studierenden die Vor- und Nachteile von Open Source. Er geht auf das Risiko von Diskriminierung bei automatisierter Entscheidungsfindung von Algorithmen ein. Bei dem Thema “Privatsphäre und Tracking” wird diskutiert, wie die zunehmenden Aufzeichnungsmöglichkeiten, z. B. mit Mikrofon und Kameras im Kontext von Ubiquitärem Computing (Ubiquitous Computing / Pervasive Computing), in unsere Privatsphäre eingreifen und wie das mit der persönlichen Selbstbestimmung aus dem Grundgesetz vereinbar ist.

Darüber hinaus betont die Vorlesung, dass die Informations- und Kommunikationstechnologie einen zunehmend relevanten Anteil des globalen Energieverbrauchs ausmacht und zeigt Strategien auf, mit welchen dieser Verbrauch effektiv gesenkt und Ressourcen eingespart werden können, ohne dass der Erfolg eines IT-Projekts darunter leidet. Dabei bezieht sich Mathias Renner stets auf Beispiele aus der Praxis, indem er seine Projekterfahrungen mit einbringt.

Auch in den Hausarbeiten der Vorlesung über Konzeptarbeiten und Programmier-Aufgaben werden sowohl ökonomische als auch ökologische und ethische Fragestellungen diskutiert.

Im Fokus der betreuten Masterarbeit steht ebenfalls ein Thema im Bereich der nachhaltigen IT: Die Arbeit stellt heraus, wie mit modernen Tools Ressourcen gespart werden können – sowohl durch den bedarfsgerechten Einsatz von Technologie, als auch durch die zielgerichtete Anwendung der Technologie, nämlich um Gießwasser für Landschaftsgärten einzusparen.

Wissensvermittlung mit kritischer Haltungsweise und Praxisnähe

Ziel ist es, neben der Vermittlung von technischem Know-How, die kritische Haltungsweise der Studierenden zu schärfen und ihnen verantwortungsvolles Handeln nahezulegen. Dabei beobachtet das Frachtwerk-Team, dass das Interesse der Studierenden an ökologischen und ethischen Fragestellungen in den letzten Jahres gestiegen ist und sie zunehmend eine reflektiert kritische Perspektive einnehmen.

Ergänzend sollen Einblicke in Kundenprojekte bei Frachtwerk veranschaulichen, dass verantwortungsvoller Umgang mit IT und Technik nicht nur in der Theorie existiert, sondern auch in der Praxis funktioniert.

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Das Anforderungsmanagement stellt sicher, dass alle Anforderungen eines Produkts sowohl für den Kunden als auch das Entwicklungsteam klar definiert und verständlich sind und das Projekt so effizient wie möglich umgesetzt werden kann.

Konkret bedeutet das, dass Anforderungsmanager:innen den Kunden vom Anfang bis zum Ende eines Projekts bei der Erhebung, Analyse, Dokumentation und dem Priorisieren von Anforderungen begleiten und die Umsetzung und Integration durch das Entwicklungsteam und alle Änderungen von Anforderungen über den gesamten Projektverlauf überwachen. Auch die Einführung der Software und das damit verbundene Change Management sind oft Aufgaben des Anforderungsmanagements.

“Man versucht, die genauen Anforderungen des Kunden herauszufinden: Der Kunde steht oft vor einer Herausforderung, die er mit einem Produkt lösen möchte, hat aber nur eine vaage Vorstellung davon, wie die Umsetzung aussehen könnte. Das Anforderungsmanagement hilft dann also, die Idee zu konkretisieren und begleitet die Umsetzung der Anforderungen bis zum Ende des Projekts.”
– Helen, Anforderungsmanagerin bei Frachtwerk

Welche Aufgaben hat ein:e Anforderungsmanager:in?

Zu Beginn eines Projekts werden die Wünsche, Ideen und Ziele identifiziert und in grobe Anforderungscluster unterteilt. Dabei gilt es, mit dem Kunden gemeinsam zu ermitteln, was mit dem Projekt erreicht werden soll und warum. Im Anschluss werden die funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen an das IT-System weiter ausdetailliert und dokumentiert.

Dabei achtet das Anforderungsmanagement einerseits darauf, dass die Wünsche des Kunden erfüllt sind, berät ihn jedoch andererseits zu zusätzlichen Optionen und möglichen zeit- und ressourcensparenden Alternativen. Die Dokumentation kann je nach Anforderungen unterschiedlich ausfallen: Anforderungen können u.a. als User-Stories mit detaillierten Akzeptanzkriterien aufgeschrieben werden, es können Mockups erstellt werden oder Zusammenhänge als Prozesse modelliert werden.

Diese Dokumentation wird zur Weitergabe an das Entwicklerteam festgehalten und mit Feedback-Loops von Entwickler-Team und Kunde angepasst.

Für eine bessere Anschaulichkeit des Endprodukts gibt es die Möglichkeit, die Anforderungen visuell zu dokumentieren – beispielsweise mit Mockups, sodass sowohl für den Auftraggeber als auch für das Entwicklungsteam klar ist, was die Idee hinter der Anforderung ist und wie das Projekt genau umgesetzt werden soll. Dies erfordert häufig viel Zeit, weshalb das Anforderungsmanagement zunächst einschätzen muss, ob sich der Entwurf eines Mockups lohnt oder ob die Anforderungen des Projekts auch durch Gespräche geklärt und abgestimmt werden können.

Nach der Dokumentation werden die Anforderungen vom Entwicklungsteam umgesetzt und dabei vom Anforderungsmanagement getestet. Bei Frachtwerk werden dafür üblicherweise Tickets formuliert, in denen die Anforderungen als sogenannte “User Stories” dokumentiert werden und durch Akzeptanzkriterien spezifiziert sind. Diese Tickets werden vom Entwicklungsteam abgearbeitet. In Rücksprache mit dem Kunden können so Änderungswünsche und Verbesserungen im laufenden Prozess direkt berücksichtigt und eingebaut werden.

Das Anforderungsmanagement ist verantwortlich, mittels Analysen Optimierungspotentiale zu identifizieren, diese Änderungen zwischen dem Kunden und dem Entwicklerteam zu kommunizieren und bis zum Projektabschluss zu koordinieren.

“Ein:e Anforderungsmanager:in muss alle Aspekte des Projekts verstehen. Einerseits muss man herausfinden, was die Wünsche des Kunden sind; man muss verstehen, wer eine Anforderung nutzt und was diese Person damit erreichen will; man braucht aber auch einen Überblick über die Möglichkeiten der Softwareentwicklung und muss mit dem Entwicklerteam durchsprechen, was sinnvoll und realisierbar ist.”
– Helen, Anforderungsmanagerin bei Frachtwerk

Mit wem arbeitet das Anforderungsmanagement zusammen?

Das Anforderungsmanagement agiert als Schnittstelle zwischen dem Kunden und dem Entwicklerteam. Gemeinsam mit dem Kunden werden die Anforderungen erhoben, abgestimmt und geprüft und in Zusammenarbeit mit dem Team aus Softwareentwicklern:innen werden die Anforderungen implementiert und weiterentwickelt.

Welche Fähigkeiten braucht es, um Anforderungen zu verwalten?

Während der gesamten Laufzeit eines Projekts muss das Anforderungsmanagement sehr gut kommunizieren können. Es muss Wünsche, Ideen und Erwartungen anschaulich darlegen und zwischen dem Kunden und dem Entwicklerteam vermitteln können. Gute Kommunikationsfähigkeiten sind vor allem dann erforderlich, wenn die Wünsche gegenläufig sind und deshalb versucht werden muss, eine passende Lösung für alle Parteien zu finden.

Aber auch innerhalb des Entwicklungsteams fällt dem Anforderungsmanagement eine Kommunikationsrolle zu, da – wie bei Frachtwerk – oft auch das Zusammenspiel zwischen den Anforderungen an unterschiedliche Entwicklerteams koordiniert werden muss.

Außerdem ist es wichtig, Wünsche des Kunden schnell erfassen zu können, komplexe Zusammenhänge schnell verstehen und in Anforderungen übersetzen zu können. Dies erfordert eine sorgfältige und konzeptionsstarke Arbeitsweise.

“Ein selbstbewusstes Auftreten ist wichtig, um dem Kunden realistisch gegenübertreten zu können. Es kann passieren, dass die Wünsche zu Beginn etwas “over the top” sind. Da muss man wissen, was in der Umsetzung möglich und angemessen ist und dem Kunden das entsprechend vermitteln.”
– Helen, Anforderungsmanagerin bei Frachtwerk

Darüber hinaus ist ein solides Know-How im Projektbereich gefragt. Auch wenn sämtliche Detailfragen mit den Experten im Entwicklerteam abgesprochen werden können, muss das Anforderungsmanagement einen Überblick über die Möglichkeiten der Softwareentwicklung haben, um das Projekt in konkrete Anforderungen aufgliedern zu können. Für die Prozessmodellierung, in der aufgezeichnet wird, wie der Businessprozess abläuft und wie der Informationsfluss stattfindet, sind Kenntnisse in der Dokumentation und Visualisierung von Prozessen Voraussetzung.

“Auch wenn die Umsetzung dem Entwicklerteam überlassen ist, muss das Anforderungsmanagement wissen, was möglich ist, welche Punkte welchen Aufwand bedeuten und welche Herausforderungen sich stellen.”
– Helen, Anforderungsmanagerin bei Frachtwerk

Letztendlich ist auch eine gute Portion Kreativität gefragt, um die Ideen und Wünsche der Kunden in Prozesse und Oberflächen zu übersetzen, die einerseits einfach aussehen und funktionieren, andererseits aber die Bedürfnisse der Kunden abdecken. Häufig liegt darin der spannendste Punkt versteckt: Wie lässt sich ein komplexer Sachverhalt so in einer Software darstellen, dass es für die Anwender absolut selbstverständlich und intuitiv aussieht. Häufig werden an diesem Punkt auch UX-Profis mit in das Projekt einbezogen.

Allgemein kann man das Anforderungsmanagement sowohl der Beratung als auch dem Projektmanagement unterordnen, weshalb Hard und Soft Skills aus diesen Berufsfeldern auf das Anforderungsmanagement übertragen werden können.

Wie wird man Anforderungsmanager:in?

Meist ist ein Studium Voraussetzung für die Arbeit im Anforderungsmanagement, wie etwa in der Informatik, Wirtschaftswissenschaft oder Ingenieurwissenschaft.

Aufgrund der starken Verknüpfung des Anforderungsmanagements mit der Beratung und dem Projektmanagement ebnen fundierte Erfahrungen in diesen Bereichen den Weg zum Anforderungsmanager. Für IT-Projekte ist zusätzlich ein gewisses Verständnis im Bereich der Softwareentwicklung und Informatik gefragt. Generell muss ein starkes Interesse an der IT und an neuen Technologien gegeben sein.

“Ich habe Wirtschaftsingenieurwesen studiert. Während des Studiums war das Anforderungsmanagement als Teil des Projektmanagements Thema, aber auch Unterthemen des Anforderungsmanagements wie “Design Thinking” wurden als eigene Themen behandelt. Prozessmodellierung wurde einem in den IT- und BWL-Grundlagen gelehrt. Man lernt die theoretische Herangehensweise, die Praxis kommt dann im Berufsalltag.”
– Helen, Anforderungsmanagerin bei Frachtwerk

Was macht das Anforderungmanagement bei Frachtwerk so besonders?

Bei Frachtwerk sind Anforderungsmanagement und Entwickler:innen ein eingespieltes Team. Da die Projekte vom Anfang bis zum Ende meistens in-house entworfen, entwickelt und implementiert werden, arbeitet das Anforderungsmanagement direkt mit den Experten zusammen, wodurch kurze Kommunikationswege und eine steile Lernkurve im entsprechenden Fachbereich entstehen.

Außerdem erhebt das Anforderungsmanagement so nicht nur die Anforderungen, sondern kann den gesamten Prozess miterleben, bis hin zu dem Zeitpunkt, wenn das Produkt die Idee des Kunden vollständig erfüllt hat.

“Es macht Spaß, mit dem Kunden zu erarbeiten, wie er Lösungen für seine Herausforderungen bekommt. Man berät ihn dazu, was sinnvoll, realistisch und umsetzbar ist, und muss ihn dabei manchmal ein bisschen auf dem Boden halten. Aber am Ende sieht man direkte Resultate und liefert ein Produkt, das ihm seine Arbeit erleichtert.”
– Helen, Anforderungsmanagerin bei Frachtwerk

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Die IT-Architektur fügt alle Elemente einer digitalen Anwendung, wie Infrastruktur, Software-Komponenten und Schnittstellen, so zusammen, dass diese perfekt zusammenspielen. Sie dient sowohl als Bauplan, der einen Überblick über alle technischen Komponenten und deren Verbindungen schafft, sowie als Kommunikationsmittel, das eine Systemlandschaft veranschaulicht und verständlich macht.

Eine gute IT-Architektur beinhaltet die Analyse existierender projektspezfischer Anforderungen und Prozessen, die Auswahl passender IT-Lösungen für diese Anforderungen und schließlich den Entwurf und die Ausarbeitung von IT-Bauplänen. Entlang dieses Prozesses steht der/ die IT-Architekt:in mit allen relevanten Projektstakeholdern in einem engen Austausch, um alle Interessen im Projekt in den Bauplänen zu berücksichtgen.

“IT-Architektur kann mit einem Stadtplan verglichen werden, der eine Übersicht über alle relevanten Systemteile eines Softwareprojekts und deren Zusammenhänge bietet. Dabei stellt die Stadt das Gesamtprojekt dar, die Gebäude die einzelnen Softwarekomponenten, die Straßen die Netzwerkrouten und die Autos, die auf den Straßen fahren und Menschen transportieren, stehen für Informationen in Form von IP-Paketen. Autos erzeugen schließlich den Verkehr in einer lebendigen Stadt, analog zum Daten-Verkehr in einer beliebten Software. Die IT-Architektur fasst all das in einem Bauplan zusammen.”
– Mathias Renner, IT-Architekt bei Frachtwerk

Welche Aufgaben hat ein:e IT-Architekt:in?

Eine erfolgreiche IT-Architektur besteht aus mehreren Prozessschritten. Zu Beginn eines Projekts müssen alle Projektinformationen gesammelt werden. Darunter fallen einerseits Informationen über sämtliche Anforderungen, wie Entwicklungsprinzipien, Ziele und Visionen, und andererseits Details über bereits bestehende technische Systeme und Komponenten.

So wird beispielsweise analysiert, mit welchen Frontend-Lösungen der Nutzer arbeiten will, welche Entwicklungs-Aufgaben für das Entwicklungsteam für die Umsetzung der Architektur entstehen, und wo die Infrastruktur betrieben werden soll (Cloud, On-Premise oder Hybrid). Danach wird ein IT-Gesamtsystem modelliert, das alle diese Anforderungen löst.

Neben dem Fokus auf die technologische Anwendung haben IT-Architekten:innen die Aufgabe, über Aspekte zum Betrieb der IT-Infrastruktur, wie z. B. Fragen zum Hosting oder zu DevOps-Prozessen, zu beraten, um den Kunden oder Product Owner die optimale Lösung vorzuschlagen.

Nicht alle IT-Architekturen werden dann in eine funktionsfähige Softwarelösung überführt. Manche Entwürfe dienen als Skizze für Machbarkeitsstudien oder sind Grundlage für Aufwandsschätzungen. Wird eine IT-Architektur in eine Softwarlösung überführt und umgesetzt, wird die Architektur auch während der Umsetzung regelmäßig (gern in einem agilen Prozess) geprüft, ob sie noch gut genug ist oder aufgrund von neuen Anforderungen angepasst werden muss.

Wie Anforderungen in Projekten ändert sich also nicht selten auch die IT-Architektur. Aufgabe des/ der IT-Architekten:innen ist es also, den Bauplan so flexibel und skalierbar wie möglich zu konzipieren, um neue Komponenten oder Verbindungen mit möglichst wenig Aufwand hinzuzufügen oder herauszulösen.

Nach der Inbetriebnahme einer Software ist die Arbeit des IT-Architekten meistens abgeschlossen. Er wird nur noch bei grundlegend neuen Anforderungen erneut involviert.

Mit wem arbeiten IT-Architekten:innen zusammen?

Im Lebenszyklus der Softwareentwicklung steht die IT-Architektur relativ am Anfang, direkt nach dem Anforderungsmanagement. Anhand der Anforderungen zeigt sie einen Lösungsweg auf, an dem sich die Softwareentwickler orientieren können und mit dem Verständnis über ein Projekt geschaffen wird. IT-Architekten:innen arbeiten deshalb eng mit einem Product Owner zusammen, der den Kunden vertritt, dem Anforderungsmanagement und dem Entwicklungsteam.

Welche Skills braucht es, um eine IT-Architektur zu entwerfen?

Für die IT-Architektur sind breitgefächerte Kenntnisse in der Softwareentwicklung Voraussetzung. Auch wenn die tatsächliche Umsetzung dem Entwicklungsteam überlassen und deshalb keine tiefgehende Fachkompetenz gefordert ist, sollte ein:e IT-Architekt:in Informatikthemen in ihrer Breite verstehen und ein gutes Verständnis für technologische Schnittstellen mitbringen.

Gute IT-Architekten:innen kennen eine Vielzahl von Softwareprojekten und können insb. bekannte Softwarelösungen sehr gut einordnen – bestenfalls kennt der Architekt auch die relevanten Vor- und Nachteile bekannter Lösungen. Sehr vorteilhaft für die Rolle des IT-Architekten ist zudem Erfahrung mit sowohl Container- und Virtualisierungslösungen, DevOps/GitOps Tools als auch mit der Konzeption und Modellierung von Systemen (z.B. mittels UML, ER & BPMN).

“IT-Architekten:innen sollten die Prinzipien von Cloud Native und die Best Practices moderner cloud-basierter IT-Architekturen kennen. Sie müssen aber genauso gut mit traditionell entwickelten Projekten umgehen können, die aus Gründen gewachsen sind und vielleicht weniger modern sind. Gute IT-Architekt/’innen kennen beide Welten und können für den Kunden so das beste Lösungskonzept entwickeln.”
– Mathias Renner, IT-Architekt bei Frachtwerk

Neben den Hard Skills sind auch bestimmte Soft Skills gefragt: So sollte ein:e IT-Architekt:in eine analytische, strukturierte und strategische Denkweise mitbringen, sowie gute Kommunikationsfähigkeiten besitzen. Da der Beruf als Brücke zwischen dem Kunden und dem Entwicklungsteam eine große Relevanz mit sich bringt, ist es außerdem erforderlich, mit dieser Verantwortung und zeitweiligem Stress umgehen zu können.

Wie wird man IT-Architekt:in?

Da sowohl wirtschaftliches als auch technologisches Fachwissen gefragt sind, ist der Königsweg zum Beruf des/der IT-Architekten:in ein Studium der Wirtschaftsinformatik. Aber auch andere Informatik- oder BWL-Studiengänge oder Erfahrung in der Beratung, Entwicklung oder im Projektmanagement und verschiedene Weiterbildungen können auf den Beruf vorbereiten. Eine breit gefächerte Expertise dient als Vorbereitung darauf, als Schnittstelle zwischen der Geschäftsabwicklung und dem Team an Informatikern zu fungieren.

“Es gibt heute unglaublich viele Softwarelösung. Anstatt Software neu zu entwickeln, nutze ich als IT-Architekt gerne existierende Komponenten, und baue diese intelligent zusammen. Das macht mir schon immer viel Spaß und spart zudem meist Entwicklungsaufwand.”
– Mathias Renner, IT-Architekt bei Frachtwerk

Was macht die IT-Architektur bei Frachtwerk so besonders?

Frachtwerk deckt in seinen Projekten den gesamten Softwarelebenszyklus ab. Von der ersten Beratung des Kunden bis hin zur Umsetzung und dem Betrieb kann Frachtwerk alle Aufgaben und Teilprozesse übernehmen. Dies ist nicht nur für den Kunden von Vorteil, der die Gesamtlösung aus einer Hand bekommt, sondern auch für den/ die IT-Architekten:in.

“Ich kann meine Beratung zur IT-Architektur mit technologischer Expertise untermauern, die ich mir direkt vom Entwicklungsteam bei Frachtwerk abholen kann. So geschieht meine Arbeit vollkommen inhouse, mit fachlichem Tiefgang und kurzen Dienstwegen, falls Detailfragen aufkommen – und das finde ich – und natürlich auch der Kunde – hervorragend.”
– Mathias Renner, IT-Architekt bei Frachtwerk

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Das Frontend umfasst alles, was der Benutzer einer Software, Webseite oder Webanwendung sieht und womit er interagiert. Die Kernbereiche des Frontends bestehen aus dem User Interface (UI) und der User Experience (UX), welche zusammen mit der Programmierung im Backend eine Anwendung funktionsfähig machen.

“Ich unterteile das Frontend gerne in Was sieht der User? und Was fühlt der User?. Das User Interface sind Elemente wie Buttons, Container bzw. Module, Form-Elemente etc. Eine gute User Experience zeichnet sich dadurch aus, dass der User sich beim Bedienen der Application wohlfühlt und die Oberfläche intuitiv versteht.”
– Gerrit, Frontend-Entwickler bei Frachtwerk

Welche Aufgaben hat ein:e Frontend-Entwickler:in?

Die Aufgabe des Frontendteams ist es, grundsätzlich ein reibungsloses Benutzererlebnis zu schaffen. Das Frontend einer Anwendung sollte möglichst intuitiv und einfach zu bedienen sein. Was sich zunächst einfach anhört, ist jedoch ein Prozess, der aus vielen Aufgabenschritten besteht.

Zuerst ist das Team gefordert, die Lösung und die Anwendungskriterien, die der Kunde oder ein Product Owner stellt, bestmöglich umzusetzen. Das Frontendteam muss hier entscheiden, wie eine Anwendung visualisiert wird, wie Komponenten zusammengebaut werden und was die Benutzeroberfläche möglichst selbsterklärend macht. Die Entwickler unterteilen ihre Aufgaben hierfür in kleine, abzuarbeitende Teilaufgaben – sogenannte Tickets.

Hinter dem Designen und Entwickeln von Elementen steckt eine Logik, welche diese miteinander verknüpft und das User Interface funktionsfähig macht. Demnach gehört auch der Entwurf dieser Logik zu den Aufgaben im Frontend, was je nach Funktion der Elemente unterschiedlich komplex sein kann. Sind UI und UX fertig entwickelt, erfolgt deren Anbindung an das Backend über eine Anwendungsschnittstelle, API genannt.

Schließlich präsentiert das Frontendteam die Features und die Oberfläche dem Kunden. Hier gilt es, genau darauf zu achten, wie der Kunde die Oberfläche wahrnimmt und bedient, also ob die Navigation reibungslos abläuft.

Es gehört außerdem zum Alltag, Fehler auszubessern sowie sinnvolle Verbesserungswünsche umzusetzen, sei es während des Entwickelns oder nach der Präsentation vor dem Kunden oder dem tatsächlichen Einsatz der Anwendung in der Produktiv- bzw. Liveumgebung.

“Ich finde es besonders spannend, bei der Kundenpräsentation das Verhalten des Kunden wahrzunehmen, wenn dieser zum ersten Mal ein Feature oder gar die gesamte App ausprobiert und dabei Zufriedenheit ausstrahlt. Das ist der Moment, an dem sich stetige und leidenschaftliche Arbeit auszahlt.”
– Gerrit, Frontend-Entwickler bei Frachtwerk

Mit wem arbeitet das Frontendteam zusammen?

Für eine ordentliche Anbindung an das Backend ist eine enge Zusammenarbeit mit dem Backendteam Voraussetzung. Doch auch innerhalb des Frontendteams muss alles klar abgesprochen sein, um eine größtmögliche Effizienz zu gewährleisten. Für manche Projekte übernimmt ein Designer die grafische Gestaltung, mit dem sich die Frontend-Entwickler:innen absprechen. Außerdem besteht ein enger Kontakt zum Kunden und/oder Product Owner.

Das Frontend muss sich immer wieder in die Rolle des Users hineinversetzen und diesen verstehen können. Gerne lasse ich auch meine Kollegen mal über die Benutzeroberfläche schauen und sammle verschiedene subjektive Eindrücke.”
– Gerrit, Frontend-Entwickler bei Frachtwerk

Welche Skills braucht es, um Frontends zu entwickeln?

Im Frontend gilt es, die Informationen so zu bündeln, dass der Code sinnvoll strukturiert ist und eine möglichst fehlerfreie und performante Anwendung entsteht. Dafür sind umfangreiche Erfahrungen in HTML, CSS und vor allem JavaScript notwendig. Diese Kenntnisse muss ein:e Frontend-Entwickler:in immer auf dem neuesten Stand halten, da sich darauf basierende Frameworks stetig weiterentwickeln. Dafür muss Neugier, Leidenschaft und die Motivation gegeben sein, die bestmögliche Arbeit abzuliefern.

Da das Entwicklerteam parallel an verschiedenen Tickets arbeitet, müssen die Aufgaben im Team nach Zeit und Aufwand bewertet und verwaltet werden. Hierfür ist eine einwandfreie Kommunikation im Team essentiell. Wenn unstrukturierter Code geschrieben wird, würde zusätzlicher, unnötiger Arbeitsaufwand entstehen. Dabei ist es grundsätzlich wichtig, Fehler zu akzeptieren, aus ihnen zu lernen und sich innerhalb des Teams zu unterstützen.

Zudem ist kreatives Denken Voraussetzung: Einerseits für die visuelle Gesaltung, andererseits für die programmatische Lösungsfindung. Dieses logische Denken – und das damit einhergehende Lösen von Problemen – sollte Spaß machen und eine Lust auf tägliche Herausforderungen sollte gegeben sein.

“Frontend-Frameworks sind mittlerweile sehr komplex und umfassen ein riesiges Repertoire an Möglichkeiten. Es ist wichtig, im Frontend-Kosmos immer up-to-date zu sein. Was heute aktuell ist, wird schon morgen durch eine neue, bessere Bibliothek ersetzt.”
– Gerrit, Frontend-Entwickler bei Frachtwerk

Wie wird man Frontend-Entwickler:in?

Da für das Entwickeln von Frontends hauptsächlich Kreativität, Leidenschaft und Erfahrung im Programmieren gefordert sind, ist der Einstieg in das Berufsbild sehr flexibel möglich. Somit ermöglicht ein Informatikstudium, eine Ausbildung, aber auch sehr viel Übung den Arbeitseinstieg in die Frontendentwicklung. Wichtig ist es, Referenzen bieten zu können, in denen man das eigene Wissen bereits in Projekten umgesetzt hat.

Was macht die Frontend-Entwicklung bei Frachtwerk so besonders?

Bei Frachtwerk erwarten Frontend-Entwickler:innen täglich sehr vielfältige Herausforderungen, was durch die Arbeit in kleinen Projektteams ermöglicht wird.

“Wir legen viel Wert auf eine reibungslose Kommunikation ohne Anspruch auf sofortiges Antworten. Als Entwickler haben wir außerdem sehr viel Freiraum, wie wir Anforderungen umsetzen. Wir experimentieren mit neuen Technologien und schränken uns nicht selber ein.”
– Gerrit, Frontend-Entwickler bei Frachtwerk

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Unter “Backend” wird die Datenzugriffsebene verstanden, also die Komponenten einer Software, die für den Nutzer nicht sichtbar sind. Im Gegensatz dazu steht das “Frontend”, die visuelle Aufbereitung für den Nutzer, beispielsweise in Form einer grafischen Benutzeroberfläche.

“Das Backend kann man sich vorstellen wie eine Fabrik, in der sehr viele Zahnräder ineinander greifen. Die Fabrik läuft ununterbrochen und spuckt am Ende ein Produkt aus. Also sehr viele kleine Teile spielen zusammen und müssen zusammen funktionieren, um ein Problem zu lösen.”
– Robin, Backend-Entwickler bei Frachtwerk

Welche Aufgaben hat ein:e Backend Entwickler:in?

Die Hauptaufgabe im Backend ist es, innovative Web- und Softwareapplikationen zu konzipieren, programmieren und deren Funktionalität sicherzustellen. Der Großteil der Projekte bei Frachtwerk sind webbasierte Anwendungen unterschiedlicher Komplexität. In Zusammenarbeit mit dem Kunden, Product Owner oder IT-Beratenden wird zunächst erarbeitet, was die Herausforderung ist und wie diese technisch gelöst werden kann. Hier ist das Entwicklerteam besonders gefordert:

Es muss die Bedürfnisse des Kunden verstehen und komplexe Probleme in ihre Einzelteile zerlegen. Nachdem eine Anwendung programmiert ist, fallen zudem der Betrieb, die Qualitätssicherung und -optimierung und die IT-Sicherheit in das Aufgabenfeld des Backend-Entwickelns, ganz nach dem Paradigma “you build it, you run it”.

“Die Umsetzung, also das eigentliche Programmieren, ist meist die kleinste Schwierigkeit, auch wenn das einen Großteil der Zeit ausmachen kann. Die größte Herausforderung ist es, vorher eine ideale Lösung für den Kunden zu finden, die technisch Sinn ergibt. Man muss erst verstehen: was will der Kunde und dann herausfinden: was braucht der Kunde wirklich.”
– Robin, Backend-Entwickler bei Frachtwerk

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Ziel & Umfang des Projekts

Das Ziel, die Planung der Bildungsmaßnahmen zu optimieren, sollte im Rahmen dieses Projektes vor allem durch Transparenz erreicht werden. Dazu sollte ein Dashboard implementiert werden, das Auskunft über den Bereich der Bildungskosten gibt. Dabei sollten die Kosten nach Sach-, Ausfall- und Trainerkosten aufgeschlüsselt werden. Außerdem sollte die Möglichkeit gegeben werden, die geplanten Ausgaben zu visualisieren und diese mit den tatsächlichen Ausgaben zu vergleichen. In Summe sollten monatlich ca. 5,2 Mio. Datenpunkte aus den diversen Quellen und Konzernsystemen eingelesen und visualisiert werden.

Umsetzung durch Frachtwerk

Um die gesetzten Ziele zu erfüllen, wurde ein zentrales Datawarehouse aufgebaut, das regelmäßig mit Hilfe von automatisierten ETL-Prozessen aktualisiert werden sollte. Auf Basis des Datawarehouse werden die Daten für ein Tableau-Dashboard aufbereitet. Für die Umsetzung eines solchen Dashboards wurde die Entwicklung in zwei Strängen vorangetrieben.

Einerseits durch die fachliche und inhaltliche Ausgestaltung, die ein vierstufiges Modell bestehend aus Anforderungsanalyse, Entwicklung eines Datenmodells, Klärung der Datenherkunft und Definition der Visualisierungsformen vorsieht.

Andererseits durch die technische Ausgestaltung mit der Frage, welche Plattform dieses Projekt bestmöglich unterstützen kann und wie die erforderlichen Prozesse implementiert werden können. Unterschieden wurde hier in der Ausgestaltung der Datenhaltung und der Anzeige der Daten.

Die Herausforderungen der Bildungsplanung wurden in einem Vorprojekt analysiert und mögliche Effizienzhebel definiert. Anschließend wurden zu Beginn dieses Projektes die Anforderungen der Stakeholder und Enduser an eine Analyseplattform beziehungsweise eine Visualisierungslösung in mehreren Workshops erarbeitet. Aufgrund der Corona-Pandemie wurden diese Workshops online mit Unterstützung von Microsoft Teams und Miro Boards durchgeführt. Anschließend wurden diese Anforderungen in wöchentlichen Meetings harmonisiert und priorisiert.

Für das Anbinden der dazu benötigten Daten mussten im Unternehmen verschiedene dezentrale und heterogene Quellsysteme identifiziert und integriert werden. Die Systemvielfalt erstreckte sich von einfachen über komplexe Excel-Dateien mit 120 Blättern, sowie lokalen und webbetriebenen SQL-Datenbanken bis hin zu SAP-Systemen. Eine zusätzliche Hürde war neben den unterschiedlichen Prozessen zum Einlesen der verschiedenen Quellen auch das Definieren von einer einheitlichen Granularität über alle Datenquellen, sowie das Harmonisieren der Daten zu einem holistischen Datenschema.

Das Datenschema sollte letztlich den Bedürfnissen aller Stakeholder gerecht werden: Somit durften informationsintensive Datenquellen in ihrer Detailtiefe nicht stark beschnitten werden, mussten aber gleichzeitig zu den Daten passen, die in geringer Detaillierung vorlagen. Ein Datenschema mit einer hierarchischen Struktur ermöglichte es, einen zufriedenstellenden Kompromiss für alle Stakeholder zu erreichen.

Für die technische Umsetzung des Datawarehouse wurde eine Oracle Database eingesetzt und die Daten als OLAP-Würfel strukturiert. Bei OLAP handelt es sich um eine mehrdimensionale Anordnung der Daten. Dies bietet die Möglichkeit, die Daten bei der Auswertung anhand der gewählten Dimensionen zu aggregieren und zu filtern.

Weiterhin besteht z.B. die Möglichkeit eines Drill-Downs innerhalb einer Dimension. Diese Optionen sind nur gegeben, wenn die zu analysierenden Daten in der jeweils kleinsten Granularität in jeder Dimension vorliegen. Das stellt gleichzeitig den größten Benefit, sowie die größte Herausforderung von OLAP dar.

Um das Datenschema im Datawarehouse abzubilden, mussten ETL-Prozesse (Extract, Transform, Load) erarbeitet und definiert werden. Damit Fehler in einzelnen Datenquellen oder Prozessschritten identifiziert und behoben werden konnten, wurde ein dreischichtiges Datawarehouse aufgebaut. In der ersten Schicht wurden die Daten entspechend dem Quellsystem geladen. So konnten beispielsweise fehlende oder fehlerhafte Einträge identifiziert werden.

Der Schritt zur nächsten Schicht war sehr komplex. Hier wurden die Daten in das Zielschema übersetzt. Konkret bedeutet dies, unterschiedliche Quellen zusammenzuführen, Daten zu übersetzen und an die gewählte Granularität anzupassen. Darüber hinaus wurden in diesem Schritt die Beziehungen zwischen den Daten hergestellt. Die letzte Schicht stellt die Daten zur Auswertung bereit und setzt sich aus einer Faktentabelle und allen Dimensionstabellen zusammen. Da teilweise hierarchische Dimensionen definiert wurden, wurde ein sogenanntes Snowflake-Schema gewählt.

Für das Front-End, die Anzeige der Daten, wurde sich im zusammengelegten Projektteam für die Nutzung von Tableau entschieden. Tableau bietet den Nutzern umfangreiche und gleichzeitig intuitive Analysemöglichkeiten zur Auswertung der Daten und eignet sich somit hervorragend für eine große Anzahl an Mitarbeitern, sowohl mit als auch ohne Vorkenntnisse in der Datenanalyse. Neben der reinen Bereitstellung von Analysewerkzeugen bietet Tableau ebenfalls die Möglichkeit, Dashboards in Webseiten einzubinden und so weitere Funktionalitäten, wie zum Beispiel eine Benachrichtigungsfunktion, über besondere Kennzahlen zu realisieren.

Das Zusammenspiel der unterschiedlichen Prozesse und Technologien im Hinter- und Vordergrund ermöglicht es unserem Kunden letztlich, die Transparenz im Bereich der Bildungsmaßnahmen zu schaffen. Das im Unternehmen zentral angesiedelte Dashboard legt somit den Grundstein, um das Ziel, die Bildungsmaßenplanung unterjährig und zielgerecht zu steuern und somit Mitarbeitende besser zu schulen sowie gleichzeitig durch optimierte Planungen Kosten (durch bspw. Stornierungen) einzusparen, zu erreichen.

Insgesamt hat die Frachtwerk das Projekt über 8 Monate im Jahr 2020 mit mehreren Mitarbeitenden begleitet und mit weiteren externen Unternehmen im Projektteam zusammengearbeitet.

Herausforderungen

Die Herausforderungen in diesem Projekt waren vielfältig, lassen sich aber im Wesentlichen in die folgenden vier Bereiche gruppieren:

• Innerhalb des Projektes selbst bestand die Herausforderung darin, die Anforderungen der Stakeholder aus unterschiedlichen Fachbereichen zu managen, zu harmonisieren und Lösungen für auftretende Konflikte zu finden.
• Die Vielzahl der heterogenen Datenquellen haben die Komplexität der Datenmodellierung und der ETL-Prozesse stark erhöht. Die Heterogenität resultierte vor allem durch unterschiedliche Granularitäten und stark abweichende Formate ohne schriftliche Dokumentation von Seiten der Fachbereiche.
• Weiterhin wurde das Projekt innerhalb der Laufzeit mit einem anderen Projekt des Kunden zusammengelegt. Ziel hierbei war es, Synergien zu nutzen und eine konstante Betriebsführung für das Dashboards über das Jahr 2020 hinaus zu sichern. Die Hinzunahme des weiteren Projektes erzielte den positiven Effekt, dass die benötigte technische Infraktruktur schneller bereitgestellt wurde. Ein Nachteil war jedoch, dass die Datenmodelle ineinander verwoben werden mussten und sich die Anzahl der konfliktären Anforderungen erhöhte.
• Das Projekt wurde auch durch die äußeren Umstände der Corona-Pandemie beeinflusst. Aus diesem Grund wurde das Projekt von der Frachtwerk, bis auf wenige persönliche Treffen, ausschließlich digital umgesetzt. Für eine reibungslose virtuelle Zusammenarbeit war es notwendig, dem gesamten (internen und externen) Projektteam die richtigen Tools und die notwendige Hardware verfügbar zu machen.

Eingesetzte Technologien

Oracle Database Server, Oracle Data Integrator, Tableau, AWS

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Angenommen, man würde diese menschliche Intelligenz nachbilden und Maschinen mit eigenen, auf Basis der Umwelt adaptiven Entscheidungssystemen ausstatten. Sind diese Instanzen dazu fähig, selbstständig Erkenntnisse zu sammeln und auf Basis dieser zu lernen? Tatsächlich gibt es zwei grobe Ansätze in der Forschung, die sich an der Lösung der Aufgabe “Maschinelles Lernen” versuchen.

• Unsupervised Learning:
  Ein Algorithmus erhält dabei eine Menge an Eingaben und deren Attribute. Ziel ist es, dass die Zusammenhänge und Kategorien der Eingaben erkannt und dadurch Vorhersagen ermöglicht werden. Die Besonderheit ist, dass dem Algorithmus davor nicht mitgeteilt wird, um welche Art von Kategorien es sich handelt. Es werden selbstständige Klassifikatoren erzeugt, nach denen die Eingaben eingeteilt werden. Angenommen, der Learner erält einen Datensatz an Tieren. Die Tiere können beispielsweise Schlangen oder Hunde sein, diese Information wird dem Learner jedoch vorenthalten. Nur anhand von Attributwerten wie “Fell” oder “Körpergröße” kann der Algorithmus eigene Klassen erzeugen.
• Supervised Learning:
  Im Gegensatz dazu bekommt ein überwachter Learner Eingaben, die bereits korrekt klassifiziert sind. Auf Basis dieser soll er Unterschiede festmachen und neue künftige Eingaben mittels des Modelles klassifizieren und Assoziationen herstellen. Während des Lernens wird der Algorithmus überwacht und erhält kontinuierlich Rückmeldung mit konkretem Feedback. Ein Anwendungsgebiet des überwachten Lernens ist die automatische Klassifizierung wie zum Beispiel die Nummernschilderkennung an Mautstationen.

Doch genügen diese Ansätze unserem Wunsch nach maschineller Autonomität?

Eine Unterkategorie des Supervised Learnings sticht durch ihr scheinbar menschliches Lernverhalten besonders hervor – das Reinforcement Learning. Hierbei sucht der Algorithmus nach einer Entscheidungsfunktion, wie er in potenziell auftretenden Situationen bestmöglich agieren kann. Das Lernen erfolgt dabei durch Belohnung und Bestrafung auf Basis der Analyse seiner aktuellen Situation. Der Entwickler manipuliert dabei nicht den Agenten und dessen Logik – er erhält also nicht ständig konkrete Rückmeldung -, sondern nur dessen Umwelt und damit seine Lerngrundlage.

Als ein simples Beispiel ist hier das Verhältnis von Mutter zu Kind zu nennen. Das Kind probiert neue Dinge aus, sein Elternteil reagiert darauf und bestärkt es oder rät von verschiedenen Verhaltensmustern ab. Im übertragenen Sinne ist das Kind als der experimentelle Teil des Algorithmus zu verstehen – die Mutter wiederum wird über eine mathematische Belohnungsfunktion realisiert.

Gute Aktionen bekommen hohe Ergebniswerte zurückgegeben. Um ähnlich wie ein Mensch zu funktionieren, muss der Algorithmus neben der Belohnungsfunktion auch eine Art Gehirn mit Gedächtnis besitzen. Dies wird über sogenannte neuronale Netze realisiert. Diese Netze sind nichts anderes als hochdimensionale Matrizenfunktionen. Jede Aktion, die der Agent auswählt, wird durch ein oder mehrere derartige Netze “geschossen”.

Das Netz passt sich abhängig von der resultierenden Belohnung an das neu gesehene an. War die Aktion ohne besonderen Erfolg, so werden die Gewichte des Netzes beziehungsweise das Gedächtnis so angepasst, dass die Aktion künftig mit geringer Wahrscheinlichkeit gewählt wird. Genau umgekehrt funktioniert dies auch für Aktionen mit hohem Belohnungswert.

Reinforcement Learning in Unternehmen

Auch als Unternehmen kann der Einsatz von Reinforcement Learning einen großen Mehrwert generieren, zum Beispiel in folgenden Bereichen:

• Spieleindustrie:
  Wer bereits über Reinforcement Learning gelesen hat, wird mit hoher Wahrscheinlichkeit auch von AlphaGo und AlphaZero von DeepMind (Teil von Google) gehört haben. Es handelt sich hierbei um autodidaktische Computerprogramme, deren Algorithmen mehrere komplexe Brettspiele einzig anhand der Spielregeln und Siegbedingungen sowie durch intensives Spielen gegen sich selbst erlernen. Gerade im Computerspielesektor führt dies nach dem vermeintlich erhofften Erfolg von Virtual Reality zu einem neuen Hype. Spiele beinhalten künftig KIs für Amateure und Profis, die durch Reinforcement Learning trainiert sind.
• Robotik:
  Wenn Maschinen den Menschen bei der Fließbandarbeit ersetzen, handelt es sich häufig um identische Arbeitsschritte, die sequentiell abgearbeitet werden. Der Roboter kann simpel und mit dem exakt gewünschten Ablauf programmiert werden. Wenn sich jedoch das gegebene Umfeld für den Roboter verändert, muss die Produktion oftmals gestoppt und manuell von Menschenhand eingegriffen werden. Durch Reinforcement Learning könnte diese Eingriffsrate künftig minimiert werden. Soll der Roboter beispielsweise ein Objekt aufnehmen, das nicht immer an derselben Stelle liegt, kann er durch seine gesammelten Erfahrungen darauf reagieren und den Suchraum anpassen.
• Ableitung für alle Branchen:
  Reinforcement besticht vor allem durch eins – die trainierten Algorithmen entwickeln ihre eigenen Handlungstaktiken und agieren für den Menschen häufig unvorhersehbar. Gerade diesen Überraschungseffekt kann man sich zunutze machen, wenn man ein entwickeltes System auf “Alltagstauglichkeit” prüfen möchte. Der Reinforcement Learner stellt das System sehr objektiv und allumfassend auf die Probe. Sogar in Szenarien, auf die viele Menschen nicht selbst gekommen wären.

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Betrachtet man zunächst die Zielgrößen im klassischen Projektmanagement, wird schnell klar, dass der Umfang des Projekts von Beginn an fest definiert ist. Alle Anforderungen und Leistungen müssen vor dem Projektstart erfasst und dokumentiert werden. Im weiteren Vorgehen werden diese linear abgearbeitet. Anpassungen oder Veränderungen im Verfahren werden nach Möglichkeit vermieden, da diese in der Regel den Projektablauf verzögern und nur durch aufwändige Change-Requests bearbeitet werden können.

Im agilen Ansatz hingegen verhalten sich die Zielgrößen genau entgegengesetzt. Mit Hilfe eines festen Budgets und innerhalb eines definierten Zeitrahmens wird versucht, das optimale Ergebnis zu erzielen. Das genaue Ergebnis am Ende des Projekts ist zu Beginn noch nicht bekannt.

Ein sofortiger Umschwung auf ausschließlich agile Methoden lässt sich in den wenigsten Projekten realisieren und ist außerdem nicht für alle Arten von Projekten geeignet. Aus diesem Grund kann es von Vorteil sein, neben dem klassischen Vorgehen auch Methoden und Ansätze des agilen Projektmanagement einzusetzen. In einem solchen Fall spricht man vom Hybridenprojektmanagement.

Welche Vorteile ergeben sich daraus?

Durch den Einsatz von agilen Prinzipien werden zahlreiche positive Effekte erzielt, wenn diese von allen Projektteilnehmern gelebt werden. Um einen möglichst hohen Nutzen erzielen zu können, sollten allerdings einige Prämissen beachtet werden:

Veränderungen der Anforderung und des Vorgehens als Teil der Projektarbeit Agiles Vorgehen und der Einsatz von agilen Methoden fokussieren dabei die Erzielung eines möglichst hohen Nutzens am Ende des Projekts. Dieser kann jedoch nur erzielt werden, wenn das Vorgehen und die Anforderungen regelmäßig an die sich verändernden Rahmenbedingungen angepasst und danach ausgerichtet werden.

Hohe Mitwirkung des Auftragsgebers während des Projekts erforderlich

Damit am Ende des Projekts ein für den Kunden zufriedenstellendes Ergebnis erzielt werden kann, ist eine enge Zusammenarbeit und intensive Kommunikation unersetzlich. Erst durch den regelmäßigen Austausch und die Präsentation von Zwischenergebnissen können Feedback und Änderungen im Verlauf des Projekts erkannt und berücksichtigt werden.

Dadurch kann die zunächst grobe Vorstellung über das Ergebnis zu Beginn des Projekts stetig spezifiziert und genau auf die Bedürfnisse des Kunden abgestimmt werden. In Summe wird dadurch der Nutzen und vor allem die Akzeptanz der angestrebten Lösung gesteigert.

Eine Möglichkeit, die Kommunikation innerhalb des Projektteams zu stärken, ist die Methode des Daily Stand-Ups. Hierbei wird der regelmäßige Informationsaustausch im Team gefördert und täglich der Raum dafür geschaffen, sich über aktuelle Themen sowie eventuelle Probleme des Projekts auszutauschen und direktes Feedback zu erhalten. Die Zeiträume zwischen den Stand-Ups können beliebig variiert und beispielsweise auch als Weekly oder Monthly Stand-Up im Projekt eingesetzt werden.

Iteratives statt sequenziellem Planen

Auch im agilen Vorgehen wird nicht auf die Erstellung von Detailplanungen verzichtet. Betrachtet wird dabei im Gegensatz zum sequenziellen Vorgehen allerdings nur ein kurzer Zeithorizont. Hierbei wird häufig das Prinzip des Timeboxing verwendet.

Eine Timebox ist durch eine definierte Dauer und ein zu erreichendes Ziel gekennzeichnet. Sie wird zum vordefinierten Zeitpunkt beendet und alle nicht erledigten Inhalte werden in nachfolgende Timeboxes verschoben bzw. entfallen, wenn bereits neue Erkenntnisse vorliegen.

Durch das iterative Vorgehen kann schnell auf Veränderungen reagiert und neue Erkenntnisse sowie Feedback im weiteren Verfahren beachtet werden. Darüber hinaus kann diese Methode einen positiven Effekt auf die Motivation der Mitarbeiter innerhalb des Projektteams erzielen, da nach jedem Iterationszyklus erste Erfolge sichtbar sind und ein Fortschritt erkennbar ist.

Wann sind agile Methoden sinnvoll?

Auch wenn agile Methoden eine Vielzahl von Vorteilen mit sich bringen, können diese nicht in jedem Projekt ihr volles Potential entfalten. Einen besonders hohen Nutzen können agile Methoden in Projekten bewirken, die:

• eine lange Laufzeit und einen hohen Grad an Komplexität aufweisen
• sich durch eine hohe Dynamik auszeichnen und durch Anforderungen, welche sich ständig verändern
• zu Beginn keine genauen oder nur sehr grobe Zielvorstellungen bzw. Anforderungen definieren, welche sich zum Teil auch erst im Verlauf des Projekts ergeben
• in einem unbekannten Umfeld durchgeführt werden, in dem das Projektteam nur wenig oder gar keine Erfahrungen vorweisen kann (z.B. im Einsatz von neuen Technologien)

Closing

Wie zu Beginn bereits angeschnitten wurde, ist es in der Praxis schwierig, ein Projekt komplett agil zu gestalten bzw. sofort auf neue Vorgehensweise und Methoden umzustellen. Dadurch ist es von Vorteil, einen hybriden Ansatz zu wählen und sich zunächst auf einzelne Methoden und Prinzipien des agilen Vorgehens zu fokussieren und gezielt das klassische Vorgehen mit diesen ergänzen.

Die beispielhaft angesprochenen Methoden stellen dabei nur einen kleinen Einblick in die Möglichkeiten dar, die der Werkzeugkasten agiler Methoden zu bieten hat.

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Digitalisierung beschreibt im allgemeinen die Umwandlung von analogen Werten in digitale Formate. In dieser ursprünglichen Bedeutung der Digitalisierung ging es zunächst darum, digitale Kopien von analog vorliegenden Daten anzufertigen. Ziel war es, Informationen digital zu speichern, zu bearbeiten und zu verteilen.

Über die Zeit hat sich die Bedeutung des Begriffs der Digitalisierung jedoch weiterentwickelt und umfasst heute weitaus mehr Bereiche. So wird die aktuell stattfindende digitale Transformation, welche Veränderungen in fast allen Lebensbereichen hervorruft, ebenfalls als Digitalisierung bezeichnet.

Die digitale Transformation ist dabei ein Überbegriff für alle Veränderungen, die aktuell durch digitale Technologien in Wirtschaft, Bildung und Kultur ausgelöst werden. So kann heute auch die Unterstützung von Computern in Arbeitsabläufen und Prozessen als Digitalisierung verstanden werden.

Potenziale erkennen und umsetzen

Ob oder welche Bereiche in einem Unternehmen von Digitalisierungspotentialen profitieren können, lässt sich leider nicht pauschal bestimmen. Die Unterschiede von Unternehmen in Arbeitsweise, Struktur, Branche und vielen weiteren Faktoren sind dafür zu groß. Allerdings besteht für jedes Unternehmen die Möglichkeit, Digitalisierungspotentiale nach einem ähnlichen Prinzip zu ermitteln, zu strukturieren und umzusetzen.

Notwendig dazu ist vor allem eine Übersicht über alle relevanten Prozesse im Unternehmen. Die Übersicht sollte dabei Informationen über die Häufigkeit, die Anzahl an beteiligten Mitarbeitern sowie die benötigte Arbeitszeit je Prozessschritt enthalten. Diese Prozessübersicht schafft neben der Transparenz über die Unternehmensprozesse auch die Möglichkeit, die monatlichen Kosten für Prozesse eindeutig zu bestimmen.

Die monatlich teuersten Prozesse sind dabei häufig die ersten Digitalisierungspotentiale, die ein Unternehmen nutzen kann, um beispielsweise mittels einer neuen Software effizienter zu werden. Für die Realisierung eines Digitalisierungspotentials sollte jedoch nicht nur die Kostenreduktion allein entscheidend sein. So sollte vorher ebenfalls die Prozesskette auf mögliche Verbesserungen hin analysiert werden und auch Mitarbeiter und gegebenenfalls Kunden in eine Entscheidung miteinbezogen werden.

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