PWA: Wie die Progressive Web Apps den E-Commerce ändern

Bei Shop-Systemen sind die aktuellen Technologie-Trends schnell umrissen: Microservices, Headless, und Progressive Web Apps (PWA) bilden derzeit das Dreigestirn am Entwicklerhimmel.

• Als Microservice ist eine Anwendung umgesetzt, wenn eine Applikation nicht als geschlossenes Gesamtsystem entwickelt wird, sondern jede Funktion eine eigenständige Mini-Applikation darstellt. Die Warenkorb-Funktion ist dann eine in sich geschlossene Anwendung. Über eine Schnittstelle fragt der (ebenfalls eigenständige) Checkout-Service bei der Warenkorb-App an, welche Artikel der Nutzer gespeichert hat. Er verarbeitet die Daten und gibt das Ergebnis an die (ebenfalls eigenständige) Bezahl-Funktion und Lagerverwaltung weiter ... Auf diese Weise entsteht eine Netzwerk aus sehr kleinen, übersichtlichen Applikationen, die sehr leicht gepflegt, überarbeitet oder ersetzt werden können (siehe iBusiness: Wie Microservices mehr Innovationsfähigkeit in Digitalunternehmen bringen).
  
  
• Headless ist die Software-Architektur, wenn die Anwendungsebene vollständig vom Frontend getrennt ist. Alle Funktionen der Anwendung werden über Schnittstellen angesprochen. Auf diese Weise arbeitet der Kern der Anwendung, die Funktionalität, völlig unabhängig vom Frontend. Beliebige - auch mehrere - Frontends können über die Schnittstellen mit dem Shopsystem kommunizieren. Web-Shop, Smartphone-App, Chatbot oder eingebettete Social-Media-Funktion greifen direkt und ohne Umwege auf die ECommerce-Funktionen der Kernanwendung zurück (siehe iBusiness: Traumpaar - Headless und Microservice).
  
  
• Progressive Web Apps (PWAs) übernehmen in diesem Zusammenhang die Rolle der bevorzugten Frontend-Technologie. Diese Technik erlaubt es, universelle Applikationen zu entwickeln, die gleichermaßen auf einem Smartphone, Tablet oder PC laufen - genau genommen, auf jedem Device, das einen modernen Browser unterstützt. Eine Installation ist nicht notwendig - trotzdem laufen die Anwendungen so geschmeidig wie eine native App. Selbst der Offline-Betrieb ist möglich.

Die drei Konzepte können unabhängig voneinander betrachtet werden. Eine Software in Microservice-Architektur muss nicht zwangsläufig Headless arbeiten. Genauso könnte ein Headless-System als konventionelle Legacy-Anwendung programmiert sein. Und natürlich muss eine Progressive Web App nicht zwangsläufig als Frontend für ein Headlesssystem dienen.

Allerdings ergänzen sich die drei Technologien hervorragend: In einer Microservice-Architektur werden schon per Definition alle Funktionen per Schnittstelle angesprochen. Entsprechend ist sie ohnehin in der Lage, verschiedenste Frontends schnittstellenbasiert zu bedienen. Zuletzt bieten sich PWAs als Frontend an, da sie zwar einerseits wie eine eigenständige Applikation arbeiten, andererseits aber viel Rechenleistung auf den Server auslagern. Sie sind perfekt auf die Rolle als reines Frontend vorbereitet.

Das sind Progressive Web Apps (PWA)

Eine "Progressive Web App" ist im wesentlichen eine Anwendung, die vollständig im Browser ausgeführt wird. Daher muss sie auch nicht im herkömmlichen Sinne installiert werden - ein Shortcut auf dem Homescreen des Anwenders genügt. Die App kann dadurch sehr "leicht" gestaltet sein und viel Rechen- und Speicherlast auf den entfernten Server auslagern. Andererseits kann sie auch beliebig "schwer" sein, so dass sie wie eine native App vollkommen autark (auch offline) funktioniert und eine User Experience bietet, die sich von einer nativen App kaum unterscheidet.

Das sind die wesentlichsten Eigenschaften einer Progressiven Web App:

• Sie funktioniert für jeden Anwender, unabhängig von der Wahl des Browsers.
  
• Sie ist unabhängig von einer Internetverbindung. Die App funktioniert dank sogenannter "service workers" auch offline oder bei schlechter Verbindung.
  
• Die App ist stets aktuell und kann sich im Hintergrund selbst aktualisieren. Dies gilt sowohl für die Anwendung selbst, als auch für die enthaltenen Inhalte.
  
• Das User Interface lässt sich von einer nativen App kaum unterscheiden. Sie nutzt App-ähnliche Navigationskonzepte und Interaktionselemente. Selbst Push-Notifications und Zugriffe auf die Hardware- und Datei-Ebene sind möglich.
  
• Wie von Responsive Anwendungen gewohnt, passt sich eine PWA an jede Displaygröße an. Für Mac, Linux oder Windows-PC, Tablet oder Smartphone muss nur eine Anwendung programmiert werden.
  
• PWAs sind suchmaschinenfreundlich. Da es sich um eine Web-Ressource handelt, ist die App selbst, aber auch die darin enthaltenen Inhalte durch Google & Co. indizier- und vom Anwender auffindbar.
  
• PWAs sind unabhängig vom Öko-System eines Geräteherstellers. Sie müssen nicht über einen App- oder Play-Store installiert werden. Es kann einfach auf sie verlinkt werden. Sie obliegen keinerlei Einschränkungen, Prüfungen und/oder Freigabe-Prozessen des App-Store-Betreibers.
  
• Aufgrund ihres Designs sind keine Anpassungen nach Updates durch den Gerätehersteller notwendig. Eine PWA läuft unter iOS 12 genauso gut wie unter iOS 13 oder Android 10.

Ideal für ECommerce-Anwendungen und Shops

Die Summe ihrer Eigenschaften macht PWAs aber nicht nur unter technischen Aspekten interessant. Sie ermöglichen auch neue Geschäftsvorfälle. Insbesondere ECommerce-Anwendungen können profitieren. Nicht wenige Smartphone-Nutzer scheuen davor zurück, eine komplexe App zu installieren. Manche aus grundsätzlichen Erwägungen oder weil sie die Konsequenzen ihres Handelns nicht überblicken. Meist dürften jedoch ganz pragmatische Überlegungen überwiegen: Das mobile Datenvolumen ist knapp, der Speicherplatz ist rar und der gesamte Download- und Installationsprozess scheint zu langwierig und kompliziert - gerade wenn die App nur selten genutzt wird und vermeintlich nur eine unbedeutende Kleinigkeit erledigt werden soll.

Wer in einer fremden Stadt ein Nahverkehrsticket kaufen, ein Leihfahrrad mieten will oder nur einmalig eine bestimmte Veranstaltung besucht, will sein Smartphone eher selten mit einer eigenen App belasten. Das gleiche gilt beim Online-Shopping: Wer nicht von vornherein plant, regelmäßig bei einem bestimmten Händler zu bestellen, wird wohl eher nicht eine komplette App herunterladen wollen. Stattdessen nutzen sie die mobile Website.

Das hat Nachteile: Die Usability ist eingeschränkt, der Anmeldeprozess bzw. die Adresseingabe umständlich, die Ladezeiten können gerade bei mobiler Nutzung deutlich eingeschränkt sein. In Zeiten, in denen Nutzer eine unmittelbare Rückmeldung von einer App erwarten, sind das echte Conversion-Killer.

PWAs schaffen hier Abhilfe. Ihre Konstruktion mit einem lokalen Proxy und Datenbank (den sogenannten Service Workers) lässt die App so flüssig laufen, wie man es von einer nativen App gewohnt ist. Tatsächlich werden die notwendigen Daten nicht über die Internetverbindung geladen, sondern liegen schon im lokalen Proxy-Server bereit. Für den Nutzer sind Unterschiede zu einer nativen App allenfalls spürbar, wenn sehr hardwarenahe Funktionen aufgerufen werden sollen. Selbst Push-Benachrichtigungen können von einer PWA generiert werden.

Aber mehr noch: Zumindest unter Android werden die PWAs so gut unterstützt, dass auch ein vollständiger Offline-Betrieb möglich ist. Das Betriebssystem billigt den PWAs zusätzlich eine sehr hohe Bandbreite zu, solange noch eine Internetverbindung besteht, und versucht so viele Elemente wie möglich im Hintergrund herunterzuladen. Sind diese einmal im internen Cache gespeichert, müssen sie nicht mehr erneut geladen werden. Die Aktualisierung der Inhalte kann zudem per Push angestoßen und von der PWA im Hintergrund erledigt werden. Auf diese Weise kann der Nutzer selbst dann auf aktuelle Daten zugreifen, wenn er die App ohne Internetverbindung öffnet - sie wurde in der Nacht zuvor automatisch aktualisiert.

Diese Funktion lässt sich auch nutzen, um eine Server-Überlastung zu vermeiden: Wenn beispielsweise die Web-Zugriffe aufgrund einer Newsletter-Aktion sprunghaft steigen, müssen die Daten schon längst nicht mehr vom Server ausgeliefert werden. Sie wurden bereits Stunden zuvor auf den Smartphones aktualisiert.

Die Welt der Browser

Aber natürlich hat die Welt der PWAs auch ihre Tücken: Zwar besteht ein großer Vorteil in ihrer Unabhängigkeit vom Betriebssystem und dessen Update-Zyklen. Andererseits entsteht eine neue Abhängigkeit vom verwendeten Browser. Diese zusätzliche Abstraktionsschicht kostet zusätzlich Rechenleistung (was allerdings bei modernen Geräten kaum ins Gewicht fällt). Schwerer wiegt, dass sich die verschiedenen Browser durchaus unterschiedlich verhalten, wenn es um die Interaktion mit dem Betriebssystem geht. Zumindest im Desktop-Bereich sind die Privatanwender zudem recht frei bei der Wahl des Systems. Entsprechend viele Systeme sind zu berücksichtigen. Umgekehrt herrschen in vielen Konzernen strenge Restriktionen, so dass deren Mitarbeiter oft nur exakt ein System nutzen dürfen.

Um die Unterschiede in den Griff zu bekommen und beiden Umgebungen (Desktop und Mobile) gerecht zu werden, ohne dass mindestens zwei Versionen der Anwendung entwickelt werden müssen, hat man sich, getrieben von Google, auf drei Technologien verständigt:

• HTML5
  
• CSS3
  
• JavaScript

Auf Grundlage dieser drei Technologien, die eine unabhängige Plattform darstellen, sollen sich Web-Anwendungen an Zielgeräte so weit anpassen, dass die Nutzung möglich ist.

Angriff auf die Appstores

PWAs eröffnen aber nicht nur unter technologischen Gesichtspunkten neue Welten, sondern auch unter ökonomischen. Schließlich handelt es sich bei den Apps um reine Web-Ressourcen. Sie müssen nicht installiert werden - ergo kann sie kein App-Store oder Freigabeprozess kontrollieren. Diese Stoßrichtung kann insbesondere Apple nicht schmecken. Das Unternehmen legt großen Wert darauf, die Kontrolle über sein Ökosystem zu behalten. Zugleich liefert die große Freizügigkeit, mit der sich PWAs installieren lassen, ein gutes Argument, diese einzuschränken: Schließlich werden Programme im App-Store nicht nur technologisch, sondern auch nach Inhalt, Geschäftsmodell und Sicherheit geprüft. Diese Argumente - insbesondere Sicherheitsbedenken - kann Apple nutzen, um PWAs funktional einzuschränken. Denn: Auch wenn es für iOS durchaus verschiedene Browser gibt, dürfen diese allesamt nur die Webkit-Engine von Apple nutzen. Die Kernfunktionalität wird so in Cuppertino streng kontrolliert, egal ob der Browser Safari oder Chrome heißt. Die alternativen Hersteller dürfen lediglich weitere Funktionen um den Webkit-Kern herumbauen.

Realistisch bleiben

PWAs sind eine enorm mächtige und kluge Technologie, die die Entwicklung deutlich geschmeidigerer Webanwendungen erlaubt. In der Praxis muss sich die Technologie allerdings erst noch beweisen. Bislang fehlt es - von durchaus beeindruckenden Beispielanwendungen abgesehen - an Leuchtturm-Anwendungen. Und dies obwohl die IT-Analysten von Gartner bereits für das Jahr 2020 vorhergesagt haben, dass die Hälfte aller mobilen Apps für Endverbraucher durch Progressive Web Apps ersetzt werden. Diese Prognose dürfte schon jetzt als verfehlt gelten.

In der ersten Euphorie wurden vermutlich die Vorteile der Apps überschätzt. Aus Kundensicht unterscheiden sie sich ja nur wenig von einer nativen App - die Anwender haben also keinerlei Druck, eine bestehende App durch eine PWA zu ersetzen.

Aber auch der Entwicklungsaufwand ist größer als erwartet. Denn nicht nur App und Webstore müssen vom Grunde auf neu entwickelt werden. Auch die umgebenden Software-Tools wie zum Beispiel zur Marketingautomation benötigen ein passendes API-Ökosystem. Für viele Shopbetreiber lohnt sich der Wechsel auf ein Headless-Shop-System mit PWA-Frontend daher nur, wenn ohnehin eine Kompletterneuerung der IT ansteht. Nur der PWA wegen ist der Aufwand im Vergleich zum (möglichen) Zusatzerlös einfach zu gering.