Beweggründe der Optimierung von Ladezeiten

Mit der Veröffentlichung von Inhalten verfolgt der Anbieter einer Internetpräsenz das Ziel, seine Inhalte möglichst vielen Nutzern einer Zielgruppe zugänglich zu machen. HTML, CSS und JavaScript dienen als Basis-Werkzeuge, um die Inhalte im Browser semantisch strukturiert sowie optisch aufbereitet als Webseite darzustellen. Der Nutzer hingegen verfolgt ein bestimmtes Ziel, beispielsweise die Suche nach Informationen oder die Durchführung eines Prozesses und ruft zu dem Zweck der Zielerfüllung die Website des Anbieters auf. Eine Optimierung der Ladezeit sorgt dafür, dass der Nutzer schneller an diese Inhalte gelangt.

„The sooner you get your content to users, the sooner they can interact with it, and the more you benefit“ [Ber15].

Bedingt durch die stetig steigenden Bandbreiten der Internetanbindungen und leistungsstärkere Endgeräte, erwarten die Nutzer immer schneller ladende Websites [KR13]. Zeitgleich ist das Datenvolumen der Websites deutlich angestiegen und hat die daraus resultierenden Vorteile für die Ladezeit so gut wie aufgehoben [KR13]. Vor allem hochauflösende Bilder, eine gestiegene Anzahl eingebundener Ressourcen und ergänzende Funktionalitäten, beispielsweise durch die Verwendung verschiedener Schriftarten oder fertiger Bibliotheken, führen dazu, dass mehr Daten übertragen werden müssen [Zil13]. Zwischen Ende 2014 und Mai 2015 hat sich das durchschnittliche Datenvolumen einer Website um 7,5 Prozent auf über zwei Megabyte erhöht [Buc15]. 

Aktuelle Trends und Statistiken zur jeweiligen Entwicklung von Websites können mit Hilfe des Webservice HTTP Archive ermittelt werden. Dieser Dienst analysiert das Datenvolumen, die Ladezeiten und die Anteile einzelner Ressourcen der Alexa Top-Websites. Bei Alexa handelt es sich um einen Dienst zur Webanalyse von Websites, der auf Basis erfasster Daten verschiedene Rankings bereitstellt. Diese Daten werden von dem HTTP Archive als Grafiken und Statistiken aufgearbeitet. Für eine Optimierung der Performance lassen sich anhand dieser Ergebnisse Rückschlüsse daraus ziehen, wie erfolgreiche Websites aufgestellt sind, welche Maßnahmen ergriffen wurden und wie sich das Datenvolumen in den letzten Jahren entwickelt hat. Aus der in Abbildung 2.1 gezeigten Grafik vom 15. September 2015 geht hervor, dass Bilder zurzeit durchschnittlich einen Anteil von 57,03 Prozent an dem gesamten Datenvolumen der Top-1000 Websites haben.

Abbildung 2.1: Verteilung des Datenvolumens bei den Alexa Top-1000 Websites im Jahr 2015 nach [Htt15]

Mobile Endgeräte erfordern, durch die Mobilfunknetze und der damit einhergehenden Limitierungen, ein Umdenken bei der Optimierung von Inhalten für diese Geräte. In dem Jahr 2011 begann mit Responsive Webdesign die Optimierung der Darstellung von Websites für mobile Endgeräte. Abhängig von der Bildschirmgröße variiert dabei das Layout der Website, wie in Abbildung 2.2 dargestellt. Es sollte jedoch bedacht werden, dass eine responsive Website, mit einem Datenvolumen von mehr als zwei Megabyte, über eine mobile Datenverbindung nur unzureichend abgerufen werden kann [Buc15].

Abbildung: 2.2: Anpassung der Darstellung einer Website an verschiedene Bildschirmgrößen

Eine Studie der AGOF aus dem Juni 2015 hat gezeigt, dass 28,3 Prozent der Nutzer mobile Endgeräte den stationären bei der Internetnutzung vorziehen und 65,9 Prozent der Teilnehmer diese ergänzend nutzen [Ago15]. Mittelfristig ist davon auszugehen, dass mobile Endgeräte die stationären Desktop-Rechner zur primären Internetnutzung verdrängen werden.

Die folgenden Kapitel sollen den Einfluss der vom Nutzer wahrgenommenen Ladezeit bei dem Abruf einer Webseite auf die User Experience aufzeigen und eine Verbindung zur Suchmaschinenoptimierung anhand der Absprungrate herstellen. Des Weiteren wird in diesem Zusammenhang die Bedeutung der Ladezeit für die Darstellung von Websites auf mobilen Endgeräten durch die Limitierungen mobiler Datennetze betrachtet.

User Experience und Performance

Die User Experience steht, durch die vom Nutzer wahrgenommene Ladezeit, im engen Zusammenhang mit der Performanceoptimierung. Der Nutzer erwartet bei dem Abruf einer Website bestimmte Lade- und Reaktionszeiten aufgrund seiner bisherigen Erfa-rungen und Gewohnheiten. Das Empfinden der Geschwindigkeit einer Webseite ist, durch die jeweilige Wahrnehmung des Nutzers, als subjektiv anzusehen [Ber15]. Die Zufriedenheit der Nutzer lässt sich durch eine geringe Ladezeit verbessern und somit deren Verweildauer erhöhen [KR13]. Diese Faktoren stehen in einem engen Zusammenhang mit der Absprungrate, die in Kapitel 2.1.3 betrachtet wird.

Bereits 1993 befasste sich der Usability-Experte Jakob Nielsen mit dieser Thematik und stellte, im Bezug auf einen Artikel von Robert B. Miller, fest, dass Reaktionszeiten bis zu 0,1 Sekunden von dem Nutzer als unmittelbare, direkte Manipulation eines Interface empfunden werden. Ladezeiten bis zu einer Sekunde erwecken bei dem Nutzer den Eindruck, dass der Computer arbeitet, er wird dadurch jedoch nicht in seiner Arbeit unterbrochen. Eine Reaktionszeit zwischen einer und zehn Sekunden wird von dem Nutzer spürbar wahrgenommen, sein Arbeitsablauf wird unterbrochen und seine Aufmerksamkeit sinkt. Bei Reaktionszeiten über zehn Sekunden beginnt der Nutzer sich mit anderen Dingen zu beschäftigen oder bricht den Vorgang ab [Nie93] [Nie10]. Diese Ergebnisse lassen sich auf die Ladezeiten von Websites übertragen. Jedoch ist hier eine direkte Manipulation, aufgrund der notwendigen Netzwerkverbindungen, nicht möglich. Für die Performance lässt sich festhalten, dass eine Reduzierung der Ladezeit von Webseiten einen positiven Effekt auf die Benutzererfahrung aufweist.

Jakob Nielsens Aussage, dass bei den Nutzern bereits ab einer Ladezeit von nur einer Sekunde der Wunsch nach einer besseren Reaktionszeit entsteht [Nie10], lässt sich von den stationären Rechnern auf die mobilen Endgeräte übertragen. Lara Hogan schreibt dazu in ihrem Buch „Designing for Performance”, dass die Nutzer heute, aufgrund ihrer bisher gesammelten Erfahrungen, nur noch Seitenladezeiten von zwei bis drei Sekunden akzeptieren, danach brechen 40 Prozent den Ladevorgang ab [Hog15]. Darüber hinaus erwarten 85 Prozent der Nutzer mobiler Endgeräte schnelle oder schnellere Websites als bei dem Abruf über stationäre Desktop-Rechner [Hog15]. Die Ursachen für zu lange Ladezeiten interessieren die Nutzer laut Jakob Nielsen nicht, er schreibt diesbezüglich:

„Response times are a matter of user experience: How much time does it take before the computer is ready to serve the user? The reasons behind delays don’t matter to users. All they know is that they’re getting poor service, which is annoying“ [Nie10].

Rankingfaktor „Ladezeit“ bei der Suchmaschinenoptimierung

Webseiten, die schnell geladen werden, sind aus Sicht der Suchmaschinen von Vorteil. Schnellere Websites sorgen durch eine bessere User Experience dafür, dass die Nutzer länger auf diesen Websites verweilen und eine höhere Conversion-Rate erzielt werden kann [WH15]. In dem Jahr 2010 wurde von Google offiziell bestätigt, dass die Seitenladezeit einen Rankingfaktor zur Bewertung von Webseiten darstellt [SC10] und somit Einfluss auf die Positionierung in den Suchergebnissen hat. Weiterhin trägt eine Verbesserung der Ladezeit, durch ein geringeres Datenvolumen bei der Übertragung, zur Kostenreduzierung bei [SC10].

Searchmetrics hat in einer Studie aus dem Jahr 2015 zu den Rankingfaktoren von Google.de festgestellt, dass die Seitenladezeit der Desktop-Top-30 Websites im Durchschnitt 0,87 Sekunden beträgt und deren mobile Versionen bis zu einer Zehntelsekunde schneller laden. Ein steigendes Datenvolumen wurde im Vergleich zum Vorjahr nachgewiesen, das unter anderem auf den Einsatz von Responsive Webdesign, durch die Einführung des Mobile-Friendly-Labels in den Suchergebnissen von Google, zurückgeführt wird. Im Durchschnitt war jede fünfte der getesteten Websites responsive [Tob15].

Neben dem Mobile-Friendly-Label, zur Kennzeichnung von mobil optimierten Webseiten in den Suchergebnissen, experimentiert Google zurzeit mit einem Slow-Label. Durch dieses Label sollen langsame Webseiten bereits in den Suchergebnissen hervorgehoben werden, um die Nutzer mobiler Datennetze auf lange Ladezeiten hinzuweisen. Bisher wird das Label nur in den Suchergebnissen von Android-Geräten angezeigt, es ist jedoch davon auszugehen, dass die globale Einführung kurz bevorsteht [Eve15a].

Ilya Grigorik, Web Performance Engineer bei Google, schreibt, dass aus Googles Sicht eine Darstellungszeit unter 1000 Millisekunden für Webseiten anzustreben ist [Gri13]. Innerhalb dieser Zeitvorgabe sollen alle für den Nutzer sichtbaren Inhalte geladen und auf dem Bildschirm dargestellt sein [Gri13]. Google begründet dies als eine Voraussetzung „damit der Nutzer so früh wie möglich mit der Seite interagieren kann“ [Gooa]. Google ist stets bestrebt dem Nutzer das bestmögliche Suchergebnis zu liefern, daher ist davon auszugehen, dass die Ladezeit als Rankingfaktor für Suchergebnisse auf mobilen Endgeräten in der Zukunft relevanter wird.

Einfluss der Ladezeit auf die Absprungrate

Die Absprungrate gibt an, wie hoch der prozentuale Anteil der Nutzer ist, die eine Website direkt nach dem Abruf ohne weitere Interaktion wieder verlassen. Um diese Rate zu verbessern ist es erforderlich den Nutzer auf der Website zu halten, damit er mit dieser interagiert. Im Idealfall ist eine vorgegebene Conversion zu erzielen, bei der es sich um das Absenden einer Kontaktanfrage, den Bestellabschluss in einem Onlineshop oder das Herunterladen einer Datei handeln kann. Befindet sich ein Nutzer längere Zeit auf einer Website, so nimmt die Anzahl der abgerufenen Webseiten zu und die Wahrscheinlichkeit, dass der Nutzer findet wonach er sucht, steigt [CIW15]. Je höher jedoch die Ladezeit einer Webseite ist, desto wahrscheinlicher ist ein Anstieg der Absprungrate, da der Nutzer nicht auf die Darstellung des Inhalts warten möchte.

Beispielsweise erhöhte der Browserhersteller Mozilla die Anzahl der Downloads seines Browsers Firefox um 15,4 Prozent durch eine Reduzierung der durchschnittlichen Ladezeit um 2,2 Prozent [Cut10]. Yahoo erzielte gemäß Nicole Sullivan eine Steigerung der Zugriffe um 5 bis 9 Prozent pro 400 Millisekunden verbesserter Ladezeit [Sul08]. Phil Dixon von shopzilla kam zu dem Ergebnis, dass eine Verdreifachung der Geschwindigkeit mit einer um 7 Prozent höheren Conversion-Rate einherging und eine Reduzierung der Kosten durch die Halbierung der Infrastruktur ermöglicht wurde [Dix09]. Anhand dieser Studien lässt sich belegen, dass die Ladezeit einer Webseite Einfluss auf die Absprungrate hat.

Mobile Endgeräte und die Probleme mobiler Datennetze

Zur optimalen Darstellung von Websites auf mobilen Endgeräten setzt sich Responsive Webdesign zunehmend durch [Tob15]. Google befürwortet diese Art der Optimierung mit dem Hinweis, dass „Responsive Webdesign […] die von Google empfohlene Konfiguration“ [Goob] ist. Bei einer responsive Website passt sich die Darstellung der Inhalte an die Bildschirmgröße des Endgerätes an. Allerdings erfolgt in den meisten Fällen nur eine optische Anpassung, bei der Inhalte ausgeblendet und Bilder skaliert werden. Viele responsive Websites nutzen für die Darstellung auf mobilen Endgeräten die gleichen oder gar mehr Ressourcen, wie bei der stationären Desktop-Ansicht. Es erfolgt somit keine Berücksichtigung der mobilen Endgeräte und deren technischen Limitierungen.

Mobile Datennetze unterscheiden sich grundsätzlich von dem Aufbau kabelgebundener Netze wie DSL, VDSL oder Glasfaser. Während bei Glasfaser eine Round Trip Time von 50 Millisekunden normal ist, liegt diese bei einem mobilen Datennetzwerk wie 2G bei 300 Millisekunden, ideale Bedingungen vorausgesetzt [Hog15]. Darüber hinaus ist bei mobilen Endgeräten damit zu rechnen, dass sich diese bewegen, was wiederum Auswirkungen auf die Verbindungsqualität, die zur Verfügung stehende Bandbreite und die Antwortzeiten hat. Um Paketverluste und Defizite bei den Latenzzeiten zu vermeiden, sollten bei dem Abruf einer Webseite über mobile Endgeräte möglichst wenige HTTP-Anfragen und DNS-Lookups erfolgen [Ste12]. Eine weitere Limitierung mobiler Endgeräte stellen die leistungsschwachen Hardwarekomponenten und der Akkubetrieb dar [Ste12]. Aus diesem Grund kann die Dauer bei der Ausführung rechenintensiver Java-Script-Funktionen auf mobilen Endgeräten länger dauern als bei Desktop-Rechnern und gleichzeitig den Akku stark beanspruchen [Ste12].

Es sollte daher bei der Entwicklung von Websites bedacht werden, dass mit steigender Komplexität auch zunehmend mehr Zeit für die Darstellung auf mobilen Endgeräten benötigt wird [Zil13]. Die Nutzer erwarten dennoch Ladezeiten im Bereich von zwei bis drei Sekunden, wie sie es vom Desktop-Rechner oder Notebook gewohnt sind [Dav13]. Performance-Probleme entstehen durch die Verwendung von nicht für die Ausgabe auf mobilen Endgeräten optimierte Bilder sowie durch den zunehmenden Einsatz von Java-Script-Funktionalitäten und Web Fonts.