Logo von nextlevels
Projekt anfragen
Zurück zum Wiki

V-Modell

Zuletzt aktualisiert am

Kurz erklärt

Das V-Modell ist ein Vorgehensmodell der Softwareentwicklung, das jeder Entwurfsphase eine passende Testphase gegenüberstellt. Links im „V“ wird das System von den Anforderungen bis zu den einzelnen Komponenten immer feiner spezifiziert, rechts wird es Stufe für Stufe gegen genau diese Vorgaben geprüft.

In Deutschland ist es vor allem als V-Modell XT bekannt, der Entwicklungsstandard für IT-Vorhaben des Bundes.

Das V-Modell erweitert die Idee des Wasserfallmodells um einen klaren Gedanken: Tests werden nicht erst am Ende geplant, sondern zusammen mit der Spezifikation, gegen die sie später prüfen. Es eignet sich besonders für Vorhaben mit stabilen, fest vorgegebenen Anforderungen, etwa in regulierten Branchen oder bei öffentlichen Auftraggebern. Für die meisten Projekte zur maßgeschneiderten Software im Mittelstand ist es eher ein Bezugsrahmen als ein Ablaufplan.

Die Phasen des V-Modells

Die Phasen der linken Seite beschreiben, was gebaut werden soll. Unten im V steht die Implementierung. Die Phasen der rechten Seite prüfen das Ergebnis, und zwar jeweils gegen die Phase, die ihr auf der linken Seite gegenübersteht.

Spezifikation (linker Ast)ErgebnisPrüfung (rechter Ast)Prüft gegen
AnforderungsdefinitionFachliche Anforderungen aus Sicht des AuftraggebersAbnahmetestErfüllt das System den Bedarf des Auftraggebers?
Systemspezifikation (funktionaler Systementwurf)Was das Gesamtsystem leisten muss, inklusive SchnittstellenSystemtestErfüllt das Gesamtsystem seine Spezifikation?
Systemarchitektur (technischer Systementwurf)Zerlegung in Teilsysteme und KomponentenIntegrationstestArbeiten die Komponenten wie entworfen zusammen?
Komponentenentwurf (Modulspezifikation)Verhalten jeder einzelnen KomponenteKomponententest (Unit-Test)Tut jede Komponente, was ihr Entwurf verlangt?
Implementierung (Spitze des V): Die Komponenten werden programmiert.

Die Bezeichnungen variieren je nach Quelle und Fassung, die Struktur bleibt gleich. Die Anforderungsanalyse liefert die Inhalte des obersten linken Feldes, der technische Systementwurf entspricht im Wesentlichen der Softwarearchitektur.

Verifikation und Validierung

Das V-Modell trennt zwei Fragen, die der Softwareforscher Barry Boehm geprägt hat. Verifikation fragt: Bauen wir das Produkt richtig, also entsprechend der Spezifikation? Das leisten Komponenten-, Integrations- und Systemtest. Validierung fragt: Bauen wir das richtige Produkt, also eines, das den tatsächlichen Bedarf erfüllt? Das leistet vor allem der Abnahmetest mit dem Auftraggeber. Boehm hat die V-Darstellung bereits Ende der 1970er-Jahre verwendet.

Klare Spezifikation, klare Abnahme

Lastenheft, Systemspezifikation und Abnahmekriterien – so, dass Angebote vergleichbar und Ergebnisse prüfbar werden.

Lastenheft & Spezifikation ansehen

Das V-Modell XT

In Deutschland wurde das V-Modell ab den 1980er-Jahren im Auftrag des Bundes als Standard für IT-Projekte der Bundeswehr und der Bundesverwaltung entwickelt. Auf das V-Modell 97 folgte 2005 das V-Modell XT. „XT“ steht für „Extreme Tailoring“: Das Modell wird an das konkrete Projekt angepasst, statt es vollständig abzuarbeiten. Gepflegt wird es heute im Auftrag der Bundesregierung, die Unterlagen sind frei verfügbar.

  • Vorgehensbausteine: Module aus Rollen, Aktivitäten und Produkten (Arbeitsergebnissen), die je nach Projekttyp kombiniert werden.
  • Entscheidungspunkte: Feste Qualitätstore, an denen über die Fortsetzung des Projekts entschieden wird.
  • Projektdurchführungsstrategien: Sie legen die Reihenfolge der Entscheidungspunkte fest. Das XT erlaubt ausdrücklich auch inkrementelle und agile Strategien.
  • Auftraggeber und Auftragnehmer: Das XT beschreibt beide Seiten. Der Auftraggeber erstellt die Anforderungen als Lastenheft, der Auftragnehmer antwortet mit der Gesamtsystemspezifikation, dem Pflichtenheft.

Beispiel: V-Modell bei einer Schnittstelle zum ERP

Ein Hersteller lässt eine Software bauen, die Fertigungsaufträge aus dem ERP an die Maschinensteuerung übergibt und Rückmeldungen zurückschreibt. Die Anforderungen sind fest, weil Maschinen und ERP vorgegeben sind. Das V-Modell ordnet das Projekt so:

  1. Anforderungsdefinition: „Jeder freigegebene Fertigungsauftrag erscheint an der zuständigen Maschine; jede Fertigmeldung wird dem Auftrag im ERP zugeordnet.“ Dazu wird bereits der Abnahmetest festgelegt: ein realer Auftrag im Testbetrieb, vom ERP bis zur Rückmeldung.
  2. Systemspezifikation: Datenformate, Fehlerfälle (Maschine offline, Auftrag storniert) und Protokollierung werden beschrieben. Der Systemtest prüft jeden dieser Fälle.
  3. Architektur: Ein Dienst liest Aufträge aus dem ERP, ein zweiter spricht mit den Maschinen, eine Warteschlange entkoppelt beide. Der Integrationstest prüft das Zusammenspiel, auch wenn ein Teil ausfällt.
  4. Komponentenentwurf und Implementierung: Jede Komponente wird mit Unit-Tests gegen ihren Entwurf abgesichert.

Der Vorteil zeigt sich an der Abnahme: Weil der Abnahmetest seit der ersten Phase feststeht, ist klar, wann das Projekt fertig ist. Der Nachteil zeigt sich, wenn sich mitten im Projekt eine Anforderung ändert. Dann müssen alle betroffenen Ebenen links und rechts angepasst werden.

Wasserfallmodell: der Vorgänger

Das Wasserfallmodell ordnet die Phasen strikt nacheinander an: Anforderungen, Entwurf, Implementierung, Test, Betrieb. Jede Phase beginnt erst, wenn die vorherige abgeschlossen ist, wie Wasser, das von Stufe zu Stufe fällt. Als Ursprung gilt ein Aufsatz von Winston W. Royce aus dem Jahr 1970. Royce beschrieb dort die sequenzielle Abfolge, warnte aber selbst davor, sie ohne Rückkopplung anzuwenden, und empfahl Iterationen. Der Begriff „Wasserfall“ kam erst später auf.

Das V-Modell übernimmt die Abfolge des Wasserfalls, ergänzt aber die feste Zuordnung von Spezifikation und Test. Beim reinen Wasserfall steht der Test als einzelner Block am Ende, beim V-Modell ist für jede Entwurfsebene festgelegt, wie sie geprüft wird.

Vorgehensmodelle im Vergleich

Vorgehensmodelle legen fest, in welcher Reihenfolge die Tätigkeiten eines Softwareprojekts stattfinden und welche Ergebnisse dabei entstehen. Die wichtigsten im Überblick:

ModellAblaufUmgang mit ÄnderungenPasst gut, wenn
WasserfallmodellPhasen strikt nacheinanderTeuer, weil abgeschlossene Phasen wieder geöffnet werdenKleine Vorhaben mit vollständig bekannten Anforderungen
V-Modell / V-Modell XTSequenziell, jede Entwurfsebene mit eigener TestebeneFormal über alle betroffenen EbenenRegulierte Umfelder, öffentliche Auftraggeber, hohe Nachweispflichten
SpiralmodellWiederholte Zyklen, jeder beginnt mit einer RisikoanalyseEingeplant, Zyklus für ZyklusGroße Vorhaben mit hohen technischen Risiken
Iterativ-inkrementellDas System wächst in Ausbaustufen, jede durchläuft alle TätigkeitenZwischen den Stufen gut möglichMittlere Vorhaben, bei denen früh ein Teilsystem nutzbar sein soll
Agil (Scrum, Kanban)Kurze Zyklen mit lauffähigem Ergebnis, laufende PriorisierungJederzeit über das BacklogNeue Produkte, unsichere Anforderungen, enge Zusammenarbeit möglich

Das Spiralmodell stammt ebenfalls von Barry Boehm. Die Grenzen zwischen den Modellen sind in der Praxis fließend: Viele Teams arbeiten agil und behalten aus dem V-Modell die Zuordnung von Anforderung und Test, etwa über Akzeptanzkriterien und automatisierte Tests auf mehreren Ebenen. Mehr zum agilen Ansatz findest du im Eintrag agile Softwareentwicklung.

FAQ zum V-Modell

Was ist das V-Modell einfach erklärt?
Das V-Modell ist ein Vorgehensmodell, bei dem jede Planungsstufe, von den Anforderungen bis zur einzelnen Komponente, eine eigene Teststufe bekommt. Links im V wird geplant, unten programmiert, rechts geprüft, und zwar jeweils gegen die gegenüberliegende Planung.

Was ist der Unterschied zwischen Wasserfallmodell und V-Modell?
Beide arbeiten Phasen nacheinander ab. Das Wasserfallmodell hat am Ende einen Testblock, das V-Modell ordnet jeder Entwurfsphase eine eigene Testphase zu: Abnahmetest, Systemtest, Integrationstest und Komponententest. So wird schon beim Entwurf festgelegt, wie das Ergebnis geprüft wird.

Was bedeutet XT im V-Modell XT?
XT steht für „Extreme Tailoring“. Das V-Modell XT wird an das jeweilige Projekt angepasst: Je nach Projekttyp werden nur die passenden Vorgehensbausteine verwendet. Es ist seit 2005 der Entwicklungsstandard für IT-Vorhaben des Bundes.

Ist das V-Modell agil?
Das klassische V-Modell ist nicht agil, weil es die Phasen sequenziell abarbeitet. Das V-Modell XT lässt aber inkrementelle und agile Projektdurchführungsstrategien zu. In der Praxis kombinieren viele Teams agile Umsetzung mit dem Grundgedanken des V-Modells, jede Anforderung mit einem passenden Test zu verknüpfen.

Welche Vorgehensmodelle gibt es in der Softwareentwicklung?
Die bekanntesten sind das Wasserfallmodell, das V-Modell, das Spiralmodell, iterativ-inkrementelle Modelle sowie agile Ansätze wie Scrum und Kanban. Sie unterscheiden sich vor allem darin, wann Anforderungen festgelegt werden und wie das Projekt mit Änderungen umgeht.

Du stehst vor einer Ausschreibung oder brauchst eine belastbare Spezifikation? Wir unterstützen dich bei Lastenheft und Spezifikation und begleiten das Projekt danach mit Anforderungsanalyse und Projektmanagement, klassisch, agil oder als Mischform.

Weiterführende Artikel