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.