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Einführung in die Software-Ergonomie

von Wolfgang Redtenbacher <wolfgang@redtenbacher.de>, Dt. Delegationsleiter im internationalen Normenausschuß für Software-Ergonomie

(Hinweis: Dieser Artikel ist eine leicht bearbeitete Fassung eines Beitrags für das Haufe Arbeitssicherheit Office.)

Software-Ergonomie (von griech. ergon = Arbeit und nomos = Gesetzmäßigkeit) ist die Wissenschaft, die sich mit der Anpassung von Software an die Stärken und Schwächen des Menschen befaßt. Ergonomische Software ist daher "gebrauchstaugliche" Software, die den Benutzer bei seiner Arbeit unterstützt, ohne ihm Arbeitsschritte oder Probleme aufzubürden, die durch die Software (und nicht durch die Arbeitsaufgabe selbst) bedingt sind.

Für Software, die an Bildschirmarbeitsplätzen genutzt wird, fordert der Gesetzgeber in der Bildschirmarbeitsverordnung, daß die "Grundsätze der Ergonomie" einzuhalten sind. Diese Grundsätze sind in internationalen Normen beschrieben. Zum Nachweis dieser Grundsätze (und zur Klärung von Streitfällen) gibt es seit 1999 ein offizielles deutsches Prüfverfahren: das Prüfhandbuch "Gebrauchstauglichkeit" der Deutschen Akkreditierungsstelle Technik (DATech).

1. Rechtsgrundlagen

Die EU-Bildschirmrichtlinie (90/270/EWG) wurde in Deutschland durch die Bildschirmarbeitsverordnung vom 20.12.1996 umgesetzt. Die Übergangsfristen in § 4 dieser Verordnung endeten am 31.12.1999, so daß die Vorschriften seit 01.01.2000 für alle typischen Bildschirmarbeitsplätze verbindlich sind.

Im Anhang dieser Verordnung wird u. a. das "Zusammenwirken Mensch - Arbeitsmittel" behandelt. Dort heißt es in Abs. 20: "Die Grundsätze der Ergonomie sind insbesondere auf die Verarbeitung von Informationen durch den Menschen anzuwenden."

Die Details dieser "Grundsätze der Ergonomie" werden in der Verordnung selbst nur sehr rudimentär (in Abs. 21 des Anhangs) beschrieben. Man findet sie jedoch in der internationalen Normenreihe ISO 9241, "Ergonomische Anforderungen für Bürotätigkeiten mit Bildschirmgeräten", die in 17 Teilen die verschiedenen Aspekte der menschengerechten (= ergonomischen) Gestaltung von Bildschirmarbeitsplätzen behandelt. Für alle praktischen Zwecke ist daher diese Normenreihe zur Interpretation der Bildschirmarbeitsverordnung heranzuziehen.

Die Bildschirmarbeitsverordnung ist nur für Arbeitgeber und nicht für die Hersteller von Software rechtsverbindlich. Sinnvollerweise werden Arbeitgeber jedoch bei allen Beschaffungs- und Entwicklungsprojekten die jeweiligen Softwarehersteller in die Pflicht nehmen. Am einfachsten geht dies, indem für die Beurteilung der Gebrauchstauglichkeit der zu beschaffenden Software das Prüfhandbuch "Gebrauchstauglichkeit" der Deutschen Akkreditierungsstelle Technik (DATech) vereinbart und eine entsprechende Zusage durch den Lieferanten verlangt wird. (Dieses Prüfhandbuch gilt seit 1999 als offizielles deutsches Prüfverfahren für die Gebrauchstauglichkeit von Software und kann von der Internetadresse http://www.datech.de/download/ kostenfrei heruntergeladen werden.)

2. Grundlagen der Software-Ergonomie

2.1 Gebrauchstauglichkeit ("Usability") von Software

Die internationale Norm ISO 9241-11, "Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit - Leitsätze", betont, daß Software keine innewohnende Güte "an sich" hat. Vielmehr muß die Qualität von Software (wie die Qualität eines jeden Werkzeugs) in bezug auf einen bestimmten Nutzungskontext beurteilt werden, der aus den Benutzern, ihrer Arbeitsaufgabe, ihrer Ausrüstung und ihrer Umgebung besteht. Eine Software ist somit nicht absolut "gut" oder "schlecht", sondern für einen bestimmten Einsatzzweck mehr oder weniger gut geeignet.

Die Gebrauchstauglichkeit einer Software wird dadurch bestimmt, in welchem Maße sie es ermöglicht, Arbeitsziele in einem Nutzungskontext effektiv, effizient und zufriedenstellend zu erreichen.

Effektivität bedeutet dabei, ob der Benutzer die vorgesehenen Aufgaben mit der Software erledigen kann und die benötigten Ergebnisse korrekt erreicht werden (z. B. daß ein Textverarbeitungsprogramm einen geschriebenen Brief richtig ausdruckt oder ein Übersetzungsprogramm den gewünschten Begriff richtig übersetzt).

Die Effizienz der Software wird durch den Aufwand bestimmt, den der Benutzer zur Erreichung der Arbeitsziele mit der Software treiben muß. Nützliche Software soll zu einer Arbeitserleichterung führen, d. h. zu einer Senkung des notwendigen Bedienaufwands und ggf. der aufzuwendenden Denkarbeit.

Unter der Zufriedenstellung der Benutzer versteht man schließlich das Ausmaß, wie gerne die Benutzer die Arbeitsaufgabe mit der Software als Werkzeug erledigen. Zufriedenstellung umfaßt den subjektiven Eindruck der Benutzer von der Effizienz und der Beeinträchtigungsfreiheit (z. B. durch verringerten Streß) bei ihrer Arbeit.

Eine Software ist also dann ergonomisch (gebrauchstauglich), wenn sie für die auszuführenden Aufgaben des Benutzers geeignet ist und dabei insbesondere die Hauptaufgaben und Benutzereigenschaften unterstützt. Wenn der Benutzer durch fehlende Funktionalität, durch Mehraufwand oder durch fehlerhafte Ergebnisse wesentlich beeinträchtigt wird, dann ist die Software nicht ergonomisch im Sinne der Bildschirmarbeitsverordnung.

2.2 Grundsätze der Dialoggestaltung

Die Gebrauchstauglichkeit von Software (als Summe von Effektivität, Effizienz und Zufriedenstellung) wird nur zu einem relativ geringen Teil durch die unmittelbare Oberflächengestaltung beeinflußt. Verschiedene Untersuchungen (siehe z. B. "When GUIs Fail" oder "The iceberg analogy of usability") haben gezeigt, daß etwa 60 % der Gebrauchstauglichkeit von Software durch die Gestaltung der Arbeitsschritte bestimmt wird. Ein Produkt mit einer kosmetisch weniger attraktiven Oberfläche kann daher durchaus effizienter (und somit ergonomischer) als ein hübscheres Produkt sein.

Für die ergonomische Gestaltung der Arbeitsschritte einer Software gibt es 7 Grundsätze, die in der internationalen Norm ISO 9241-10, "Grundsätze der Dialoggestaltung", beschrieben sind:

  1. Aufgabenangemessenheit: Ein Dialog ist aufgabenangemessen, wenn er den Benutzer bei der Erledigung seiner Arbeitsaufgaben unterstützt, ohne ihn durch Eigenschaften des Dialogsystems unnötig zu belasten.

    Beispiel:
    Eine aufgabenangemessene Software zeigt dem Benutzer nur solche Informationen, die er im Zusammenhang mit der Erledigung seiner Arbeitsaufgabe braucht, und lenkt ihn nicht durch irrelevante Informationen oder unnötige Dialogschritte ab, die nichts mit der Arbeitsaufgabe zu tun haben.

  2. Selbstbeschreibungsfähigkeit: Ein Dialog ist selbstbeschreibungsfähig, wenn jeder Dialogschritt entweder unmittelbar verständlich ist oder dem Benutzer auf Anfrage erklärt wird.

    Beispiel:
    Eine selbstbeschreibungsfähige Software könnte z. B. die Eingabe des Geburtsdatums mit folgendem Hinweis abfragen: "Geben Sie das Geburtsdatum bitte in folgender Form ein: TT.MM.JJ". Dadurch erkennt der Benutzer, was er tun muß und welches Eingabeformat verlangt wird.

  3. Erwartungskonformität: Ein Dialog ist erwartungskonform, wenn er einheitlich aufgebaut (konsistent) ist und den Erwartungen der Benutzer entspricht, die diese aufgrund ihrer Kenntnisse aus dem Arbeitsgebiet, ihrer Ausbildung sowie allgemein anerkannter Konventionen hegen.

    Beispiel:
    Bei einer erwartungskonformen Software erfolgt die Bedienung auf eine einheitliche Art, und das Programm benutzt die Fachausdrücke, die im Bereich der Arbeitsaufgabe des Benutzers tatsächlich verwendet werden.

  4. Lernförderlichkeit: Ein Dialog ist lernförderlich, wenn er den Benutzer in den Lernphasen unterstützt.

    Beispiel:
    Wenn eine Software aufgabenangemessen und selbstbeschreibungsfähig ist und sich erwartungskonform verhält, ist bereits viel für leichte Erlernbarkeit getan. Eine lernförderliche Software würde z. B. zusätzlich ein "learning by doing" ermöglichen, d. h. das Ausprobieren neuer Funktionen erlauben, ohne den Benutzer für Fehler gleich durch Datenverlust o. ä. zu "bestrafen" und dadurch jede Experimentierfreude im Keim zu ersticken.

  5. Steuerbarkeit: Ein Dialog ist steuerbar, wenn der Benutzer in der Lage ist, den Dialogablauf zu starten sowie seine Richtung und Geschwindigkeit zu beeinflussen, bis das Ziel erreicht ist.

    Beispiel:
    Wenn eine Software zur Verwaltung von Mietwohnungen auch an Arbeitsplätzen eingesetzt wird, an denen telefonische Auskünfte erteilt werden, so sollte es dort möglich sein, ein erst teilweise ausgefülltes Eingabeformular ohne Datenverlust zu unterbrechen, um die Daten des Anrufers schnell auf den Bildschirm holen zu können.

  6. Fehlertoleranz: Ein Dialog ist fehlertolerant, wenn das beabsichtigte Arbeitsergebnis trotz erkennbar fehlerhafter Eingaben entweder mit keinem oder mit minimalem Korrekturaufwand durch den Benutzer erreicht werden kann.

    Beispiel:
    Wenn in einem Eingabeformular z. B. im PLZ-Feld eine ungültige Eingabe steht, so würde dies bei einer fehlertoleranten Software nicht zu fehlerhafter Verarbeitung führen, sondern das Programm würde den Fehler erkennen und den Cursor gleich zur Korrektur in das betreffende Feld stellen.

  7. Individualisierbarkeit: Ein Dialog ist individualisierbar, wenn er an persönliche Anforderungen und Fähigkeiten des Benutzers angepaßt werden kann.

    Beispiel:
    Bei einer individualisierbaren Software kann z. B. die Schriftgröße für sehbehinderte Benutzer vergrößert werden, oder die Zuordnung der Maustasten kann für Linkshänder angepaßt werden.

2.3 Grundsätze der Informationsdarstellung

Ähnlich wie es für die ergonomische Gestaltung der dynamischen Dialogabläufe einer Software die 7 "Grundsätze der Dialoggestaltung" aus der Norm ISO 9241-10 gibt, so existieren auch für die statische Informationsdarstellung 7 Grundsätze, die in der internationalen Norm ISO 9241-12, "Informationsdarstellung", beschrieben sind:

  1. Erkennbarkeit (die Aufmerksamkeit des Benutzers wird zur benötigten Information gelenkt)
  2. Unterscheidbarkeit (die angezeigte Information kann genau von anderen Daten unterschieden werden)
  3. Lesbarkeit (die Information ist leicht zu lesen)
  4. Verständlichkeit (die Bedeutung ist leicht verständlich, eindeutig, vermittelbar und erkennbar)
  5. Klarheit (der Informationsgehalt wird schnell und genau vermittelt)
  6. Kompaktheit/Prägnanz (den Benutzern wird nur jene Information gegeben, die für das Erledigen der Aufgabe notwendig ist)
  7. Konsistenz (gleiche Information wird innerhalb der Anwendung entsprechend den Erwartungen des Benutzers stets auf die gleiche Art dargestellt).

Für die meisten praktischen Zwecke können diese Grundsätze zu zwei übergeordneten Zielen zusammengefaßt werden: die Gestaltung handlungsleitender Informationen und die Minimierung der Augenbelastung.

Handlungsleitende Informationen bedeuten, daß dem Benutzer unmittelbar klar sein soll, was zu tun ist. Handlungsleitende Informationen dürfen nicht versteckt sein, sondern die Aufmerksamkeit des Benutzers sollte auf sie gelenkt werden, damit er erkennt, wo er sich gerade im Dialog befindet und was sein nächster Schritt sein soll. Insofern sind handlungsleitende Informationen bei der Informationsdarstellung die Entsprechung zum Grundsatz der "Selbstbeschreibungsfähigkeit" aus der Dialoggestaltung.

Eine Minimierung der Augenbelastung wird hauptsächlich durch geeignete Schrift- und Zeichengrößen sowie eine günstige Wahl von Farben bzw. Farbkombinationen erreicht.

Die Eignung der wichtigsten Farbtöne als Hintergrund- bzw. Vordergrund-/Schriftfarben kann der deutschen Norm DIN 66234-5, "Bildschirmarbeitsplätze: Codierung von Information, Farbkombinationen" entnommen werden:

Tab. 1: Ergonomische Eignung von Farbkombinationen
Hintergrund Vordergrund (Schrift)
schwarzweißmagentablau zyangrüngelbrot
               
schwarz   n.a.++-+++-
weiß   +n.a.++---+
magenta   ++n.a.-----
blau   -+-n.a.+-+-
zyan   +--+n.a.---
grün   +--+-n.a.--
gelb   +-++--n.a.+
rot   -+----+n.a.

In dieser Tabelle haben die Markierungen "+", "-" und "n.a." folgende Bedeutung:
+: Farbkombination gut geeignet; helle Untergrundfarben sind jedoch nur für flimmer- und blendfreie Geräte geeignet
-: Farbkombination nicht geeignet, da entweder die Farborte zu nahe beieinander liegen, dünnlinige Zeichen nicht erkennbar sind oder zu hohe Anforderungen an den Scharfeinstellungsmechanismus der Augen gestellt werden
n.a.: nicht anwendbar, d. h. Vorder- und Hintergrundfarbe sind identisch.

Die häufig undifferenziert empfohlene Positivdarstellung (schwarze Schrift auf weißem Hintergrund) ist für die meisten Bildschirme mit Vorsicht zu genießen. Zwar erfordert diese Darstellung u. U. eine geringere Adaptation beim Blickwechsel und reduziert die störende Wahrnehmung von Reflexionen/Spiegelungen; bei selbst leuchtenden Flächen (was bei PC-Bildschirmen meist der Fall ist) entsteht jedoch ein Blendeffekt des leuchtend weißen Hintergrunds, der das Auge bei der Objekterkennung wesentlich mehr belastet als die Adaptation bei Negativdarstellung. Daher enthält die internationale Norm ISO 9241-12 für Bildschirmarbeitsplätze keine Bevorzugung einer Positivdarstellung und rät von hellem Weiß als Hintergrundfarbe sogar ausdrücklich ab.


Tipp:
Ändern Sie die Grundeinstellung Ihrer Windows-Programme, indem Sie dort die Hintergrundfarbe von Weiß auf helles Grau oder einen schwach gesättigten hellen Hintergrund (Pasteltöne) wechseln! Ihre Augen werden es Ihnen danken, wenn Sie viel am Bildschirm arbeiten müssen.


3. Das Prüfen ergonomischer Qualität

3.1 Prüfung durch Experten

Die zentralen software-ergonomischen Normen (ISO 9241-10 bis -12) schreiben häufig keine konkreten Produktmerkmale vor, sondern statt dessen "nur" Grundsätze oder Tätigkeitsmerkmale (d. h. was der Benutzer tun können muß). Daher kann es zu unterschiedlichen Auslegungen kommen, wenn kein einheitliches Prüfverfahren vereinbart wird.

Um diesem Mißstand abzuhelfen, hat die Deutsche Akkreditierungsstelle Technik (DATech) in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) ein Prüfverfahren entwickelt und wissenschaftlich validiert. Es wurde als Prüfhandbuch "Gebrauchstauglichkeit" publiziert, gilt seit 1999 als offizielles deutsches Prüfverfahren für die Gebrauchstauglichkeit von Software und kann von der Internetadresse http://www.datech.de/download/ kostenfrei heruntergeladen werden.

Der Kern dieses Prüfverfahrens besteht aus 4 Schritten:

  1. Zuerst werden in einem sog. Kontextszenario die Ziele, Abläufe und Umstände des jeweiligen Arbeitsplatzes ganzheitlich (und unabhängig von der Software) erhoben.
  2. Dann werden die Kernaufgaben (d. h. die wichtigsten oder häufigsten Einzelaufgaben) in ihrem Ablauf als sog. Use-Szenarien analysiert und die Nutzungsanforderungen an die Software abgeleitet, die sich aus dem Umfeld, der Arbeitsaufgabe und den Benutzereigenschaften ergeben.
  3. Danach wird die Software im tatsächlichen Arbeitseinsatz gegen diese Nutzungsanforderungen geprüft.
  4. Eventuell beobachtete Abweichungen werden einem sog. Erhärtungstest unterzogen, der die Bedeutung der Abweichungen anhand ihrer Auswirkungen fair bewertet und darüber entscheidet, welche Abweichungen als "bedeutsame Normabweichungen" einzustufen sind.

"Bedeutsame Normabweichungen" (= nicht zumutbare Mängel) führen zu einem Nachbesserungsanspruch. Das Ergebnis des Prüfverfahrens ist daher nicht eine Schulnote, sondern eine Liste von zu behebenden Mängeln und eignet sich somit gut für Zwecke des Arbeitsschutzgesetzes und der Bildschirmarbeitsverordnung.


Tipp:
Vereinbaren Sie bei größeren Software-Entwicklungs- oder -Einführungsprojekten die Vorgehensweise des DATech-Prüfhandbuchs "Gebrauchstauglichkeit" zur Beurteilung von Streitfällen! Dann hängen Sie im Streitfall nicht von der persönlichen Meinung eines Gutachters ab, sondern haben ein wissenschaftlich anerkanntes, objektives Verfahren zugrunde gelegt, das wegen seiner Fairneß sowohl bei Herstellern als auch bei Anwendern hohe Akzeptanz gefunden hat.


3.2 Prüfung durch Benutzer

Eine vollständige Softwareprüfung nach dem DATech-Prüfhandbuch "Gebrauchstauglichkeit" erfordert eine entsprechende Ausbildung des Prüfers. Zwar bietet die Deutsche Informatik-Akademie geeignete Fortbildungsveranstaltungen an (Seminare "Software-Ergonomie" und "Usability-Engineering: Entwicklung gebrauchstauglicher Software"), doch wird in der Praxis den Benutzern eines Bildschirmarbeitsplatzes die ergonomische Ausbildung fehlen, die für eine objektive und rechtlich anerkannte Bewertung erforderlich ist.

Daher hat die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) die Entwicklung des sog. "ErgoNorm"-Benutzerfragebogens gefördert, der als eine Art "Vorfilter" eingesetzt werden kann, um festzustellen, ob die Beiziehung eines Ergonomie-Experten überhaupt erforderlich ist. Diesen Fragebogen finden Sie z. B. hier als gezippte RTF-Datei.

Ergänzen Sie in diesem Fragebogen im Abschnitt "Handhabung des Fragebogens" die Arbeitsaufgabe, die mit der zu prüfenden Software abgewickelt werden soll, und drucken Sie dann den Fragebogen für die zu befragenden Benutzer aus.

Handlungsbedarf besteht, wenn die befragten Benutzer entweder viele Verstöße ankreuzen oder die Kategorie "Ich empfinde dies als sehr störend" übereinstimmend bei mehreren Benutzern auftaucht.

4. Empfehlungen zur Vorgehensweise

Aufgrund der Bildschirmarbeitsverordnung sind Arbeitgeber rechtlich verpflichtet, ihren Arbeitnehmern ergonomische Software zur Verfügung zu stellen. In der Praxis hat es sich jedoch nicht bewährt, eine Front "Arbeitsschutz kontra Unternehmer" aufzubauen. Es ist statt dessen viel sinnvoller, auf die Effizienzsteigerung durch ergonomische Software hinzuweisen und so die gemeinsamen Interessen von Arbeitgebern und Arbeitnehmern in den Vordergrund zu rücken.

Als Unterstützung für die Orientierung / Sensibilisierung von Entscheidern in bezug auf Software-Ergonomie kann der Folien-Vortrag "Software-Ergonomie / Usability: Relevanz für Hersteller und Betreiber von Software" genutzt werden, den die TÜV Secure iT GmbH, Köln, kostenlos als PDF-Datei zur Verfügung stellt. (Wenn Sie im Acrobat Reader über die Menüfolge "Anzeige" -> "Vollbild" auf die Vollbilddarstellung umschalten, läßt sich die PDF-Datei als Folien-Vortrag einsetzen.)

Zu einer ersten Einschätzung bestehender Software ist der "ErgoNorm"-Benutzerfragebogen geeignet (siehe oben in Abschnitt 3.2). Zeigen sich dabei größere Mängel, sollte das Gespräch mit den zuständigen Führungskräften gesucht werden, um Abhilfemaßnahmen zu prüfen. Abhilfen müssen nicht unbedingt einen Wechsel der Software beeinhalten. Häufig kann zusätzliche Benutzerschulung, eine Anpassung (Customizing) der eingesetzten Standardsoftware oder die Bereitstellung von ergänzenden Hilfen die Situation bereits erheblich verbessern.

Kann unternehmensintern keine zufriedenstellende Lösung gefunden werden, so sollte ein externer Fachmann zugezogen werden, der Softwarebewertungen objektiver gestalten und ggf. kostengünstige Lösungs- oder Umgehungsmöglichkeiten für festgestellte Probleme aufzeigen kann.


Tipp:
Bei der Deutschen Akkreditierungsstelle Technik (DATech) oder der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) können Sie qualifizierte Prüfstellen bzw. -personen für das Prüfverfahren "Gebrauchstauglichkeit" erfragen. Einige solcher Personen bzw. Institutionen sind unter den Internetadressen http://www.dzida.de/adresse.htm und http://www.dzida.de/partner.htm aufgelistet.


Bei der Beschaffung oder Entwicklung neuer Software sollte von den Anbietern von vornherein eine Gebrauchstauglichkeitszusage für die betreffende Arbeitsaufgabe als zugesicherte Eigenschaft verlangt werden.

Auf diese Weise werden die Software-Hersteller bzw. -Lieferanten in die Pflicht genommen, und die Anforderungen des Gesetzgebers werden de facto an die Software-Hersteller delegiert.

5. Literaturhinweise

Landauer, T.K. (1995). The Trouble with Computers. The MIT Press, Cambridge MA, London. ISBN 0-262-12186-7

Çakir, A. und Dzida, W. (1997). International Ergonomic HCI Standards. In: Helander et al. (eds.): Handbook of Human-Computer Interaction. Elsevier, Amsterdam, 407-420. ISBN 0-444-81876-6

Dzida et al. (2001): Gebrauchstauglichkeit von Software - ErgoNorm: Ein Verfahren zur Konformitätsprüfung von Software auf der Grundlage von DIN EN ISO 9241 Teile 10 und 11. ISBN 3-89701-678-8 (kostenloser Download als PDF-Datei unter http://www.ergonorm.org)

Deutsche Informatik-Akademie: Seminar "Usability-Engineering: Entwicklung gebrauchstauglicher Software"

Website des Partnerverbunds "UEP Usability Engineering Projects" (Darstellung von Grundlagen, Konzepten und Vorgehensweisen zur Entwicklung gebrauchstauglicher Software): http://www.dzida.de

DIN EN ISO 9241, "Ergonomische Anforderungen für Bürotätigkeiten mit Bildschirmgeräten" (17-teilige Normenreihe)

DATech-Prüfhandbuch "Gebrauchstauglichkeit" (kostenloser Download als PDF-Datei unter http://www.datech.de/download)

 
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