Warum sind Verifikations- und Validierungskosten oft unterschätzt?

Oleinek · 14 Sep. 2026

Verifikations- und Validierungskosten werden in der Produktentwicklung regelmäßig unterschätzt, weil sie in der frühen Projektplanung als nachgelagerte Aktivität betrachtet werden, deren tatsächlicher Umfang erst bei steigender Systemkomplexität sichtbar wird. Der entscheidende Treiber ist die enge Abhängigkeit von der Anforderungsqualität: Unklare oder instabile Anforderungen multiplizieren den V&V-Aufwand erheblich. Dieser Artikel beantwortet die wichtigsten Fragen rund um Verifikationskosten, Validierungskosten und deren realistische Kalkulation im Kontext physischer und hybrider Produkte.

Welche Kosten entstehen tatsächlich bei Verifikation und Validierung?

Bei Verifikation und Validierung entstehen direkte Kosten für Prüfmittel, Testaufbauten, Prototypen und Personalaufwand sowie indirekte Kosten durch Wiederholungstests, Dokumentation, Zertifizierungsgebühren und Projektlaufzeitverlängerungen. In der Praxis physischer und hybrider Produkte machen diese Positionen zusammen häufig 15 bis 30 Prozent der gesamten Entwicklungskosten aus [1].

Im Einzelnen lassen sich folgende Kostenkategorien unterscheiden:

Prüfmittel und Testinfrastruktur: Anschaffung, Kalibrierung und Betrieb von Prüfständen, Messgeräten und Simulationsumgebungen, insbesondere bei mechatronischen oder sicherheitskritischen Systemen
Prototypen und Muster: Herstellungskosten für Funktionsmuster, Vorserien- und Zertifizierungsmuster, die ausschließlich für V&V-Zwecke benötigt werden
Personalaufwand: Planung, Durchführung und Auswertung von Tests durch Entwicklungsingenieure, Qualitätssicherung und externe Prüfer
Zertifizierung und Normprüfung: Gebühren für externe Prüflabore, Zertifizierungsstellen und normkonforme Nachweise, zum Beispiel nach ISO 13849 für Maschinensicherheit oder DO-178C in der Luftfahrt
Wiederholungstests und Nacharbeit: Kosten, die entstehen, wenn Tests fehlschlagen und Konstruktionsänderungen einen neuen Prüfzyklus auslösen
Dokumentation und Rückverfolgbarkeit: Aufwand für die lückenlose Dokumentation von Testergebnissen, der bei zertifizierungspflichtigen Produkten erheblich sein kann

Besonders hoch ist der Anteil nicht eingeplanter V&V-Kosten in späten Projektphasen. Wenn Probleme erst im Systemtest oder nach der Integration erkannt werden, entstehen Folgekosten, die ein Vielfaches der ursprünglichen Testkosten betragen können. Die Norm ISO/IEC 15288 zu Systems-Engineering-Prozessen betont deshalb ausdrücklich die Integration von Verifikation und Validierung in alle Entwicklungsphasen [2].

Warum werden V&V-Aktivitäten in der Planung systematisch unterschätzt?

V&V-Aktivitäten werden systematisch unterschätzt, weil sie in der frühen Projektplanung als ausführende Endphase behandelt werden, deren Aufwand erst mit vollständiger Systemdefinition bekannt ist. Gleichzeitig fehlt in vielen Planungsprozessen eine strukturierte Methode, um Testumfang, Testtiefe und Wiederholungswahrscheinlichkeit vorausschauend zu bewerten [3].

Mehrere Mechanismen verstärken diese Tendenz zur Unterschätzung:

Planungsoptimismus: Projektverantwortliche neigen dazu, Best-Case-Szenarien zu planen. Wiederholungstests, Nacharbeit und Iterationen werden nicht oder nur pauschal eingeplant, obwohl sie in der Praxis die Regel sind.

Fehlende historische Daten: Viele Unternehmen führen keine systematische Kostendatenbank aus abgeschlossenen Projekten. Ohne Erfahrungswerte zu tatsächlichen V&V-Aufwänden bleibt die Kalkulation spekulativ. Wie die KfW in ihrer Analyse zu Innovationshemmnissen feststellt, sind Kostenschätzung und Projektsteuerung eigene Fachdisziplinen, die in kleineren F&E-Teams häufig fehlen [4].

Budgetdruck in der Angebotsphase: V&V-Kosten werden in frühen Projektphasen bewusst niedrig angesetzt, um Projekte genehmigungsfähig zu machen. Die tatsächlichen Kosten werden dann im Projektverlauf sichtbar, wenn eine Korrektur kaum noch möglich ist.

Unterschätzung der Systemkomplexität: Bei mechatronischen und hybriden Produkten steigt der Integrationsaufwand überproportional zur Anzahl der Subsysteme. Schnittstellen zwischen mechanischen, elektronischen und softwaretechnischen Komponenten erzeugen Testszenarien, die in der Planungsphase nicht vollständig antizipiert werden.

Wie wirken sich Fehler in der Anforderungsdefinition auf V&V-Kosten aus?

Fehler in der Anforderungsdefinition sind der stärkste einzelne Kostentreiber für V&V-Aktivitäten. Jede unklare, widersprüchliche oder fehlende Anforderung führt entweder zu einem Test, der das falsche Kriterium prüft, oder zu einer Konstruktionsänderung, die einen vollständigen Wiederholungszyklus auslöst. Studien aus dem Bereich Systems Engineering zeigen, dass Fehler, die in der Anforderungsphase entstehen und erst im Test entdeckt werden, bis zu hundertfach teurer zu beheben sind als bei sofortiger Korrektur [5].

Die praktischen Konsequenzen unzureichender Anforderungen für V&V-Kosten sind konkret:

Ungültige Testfälle: Wenn Anforderungen nachträglich geändert werden, verlieren bereits durchgeführte Tests ihre Aussagekraft und müssen wiederholt werden.
Fehlende Abnahmekriterien: Ohne messbare Akzeptanzkriterien ist eine formale Validierung nicht möglich. Die Nacharbeit, klare Kriterien zu definieren, verzögert den Abschluss und erzeugt zusätzlichen Dokumentationsaufwand.
Scope Creep im Testumfang: Unvollständige Anforderungen führen dazu, dass im Projektverlauf neue Funktionen oder Eigenschaften hinzukommen, für die kein Testkonzept und kein Budget vorgesehen sind.
Zertifizierungsrisiken: In regulierten Bereichen wie Medizintechnik, Luftfahrt oder Maschinenbau kann eine lückenhafte Anforderungsdokumentation die gesamte Zertifizierung gefährden und vollständige Nachprüfungen erzwingen.

Eine strukturierte Anforderungsanalyse zu Projektbeginn ist deshalb keine formale Pflichtübung, sondern eine direkte Investition in kalkulierbare V&V-Kosten.

Was ist der Unterschied zwischen Verifikations- und Validierungskosten?

Verifikationskosten entstehen beim Nachweis, dass ein Produkt entsprechend seiner Spezifikation gebaut wurde, also beim Prüfen gegen interne Anforderungen. Validierungskosten entstehen beim Nachweis, dass das richtige Produkt gebaut wurde, also beim Bestätigen, dass das System die tatsächlichen Nutzerbedürfnisse und den Verwendungszweck erfüllt. Beide Kostenkategorien sind strukturell verschieden und erfordern unterschiedliche Prüfmethoden [2].

Verifikationskosten im Detail

Verifikation prüft die Konformität mit definierten Spezifikationen. Typische Methoden sind Inspektion, Analyse, Demonstration und Test gegen Lastenheft- oder Pflichtenheftanforderungen. Die Kosten entstehen vor allem durch:

Komponentenprüfungen auf Einhaltung von Toleranzen, Festigkeitswerten oder elektrischen Kenngrößen
Formale Reviews und Audits zur Anforderungsabdeckung
Simulationsgestützte Nachweise, etwa Finite-Elemente-Analysen oder SPICE-Simulationen

Validierungskosten im Detail

Validierung prüft die Eignung des Gesamtsystems für den realen Einsatz. Sie kann erst auf Systemebene vollständig durchgeführt werden und ist daher oft aufwändiger und schwerer vorherzusagen. Kostentreiber sind:

Feldtests und Nutzerstudien unter realen Einsatzbedingungen
Integrationstests auf Systemebene mit vollständiger Umgebungssimulation
Abnahmetests mit Kunden oder Zertifizierungsstellen
Iterationen, wenn das System die Nutzeranforderungen trotz spezifikationskonformer Ausführung nicht erfüllt

In der Praxis werden Validierungskosten häufig stärker unterschätzt als Verifikationskosten, weil sie stärker von der Systemkomplexität und der Qualität der ursprünglichen Anforderungserhebung abhängen.

Wie lassen sich V&V-Kosten realistischer kalkulieren?

V&V-Kosten lassen sich realistischer kalkulieren, indem Testumfang und Testtiefe bereits in der Konzeptphase systematisch aus den Anforderungen abgeleitet, historische Projekterfahrungen als Benchmarks genutzt und explizite Risikobudgets für Wiederholungstests eingeplant werden. Eine nachträgliche Schätzung auf Basis von Pauschalwerten führt regelmäßig zu Unterdeckung [3].

Konkrete Maßnahmen für eine belastbarere V&V-Kalkulation:

Testkonzept parallel zur Anforderungsdefinition: Für jede Anforderung wird bereits in der frühen Phase festgelegt, wie und auf welcher Systemebene der Nachweis geführt wird. Damit wird der Testumfang direkt aus der Anforderungsliste abgeleitet und nicht nachträglich geschätzt.
Aufbau einer internen Kostendatenbank: Tatsächliche V&V-Aufwände aus abgeschlossenen Projekten werden systematisch erfasst und als Benchmarks für zukünftige Kalkulationen genutzt. Wie die KfW-Forschung zu Innovationshemmnissen belegt, ist dieser strukturierte Wissenstransfer in kleineren Unternehmen oft nicht etabliert, obwohl er die Schätzgenauigkeit erheblich verbessert [4].
Explizite Risikobudgets: Für Wiederholungstests, unerwartete Integrationsaufwände und Zertifizierungsiterationen wird ein definierter Prozentsatz des V&V-Budgets als Reserve eingeplant, nicht als Puffer versteckt.
Meilensteinbasiertes Kostencontrolling: V&V-Kosten werden nicht erst am Projektende ausgewertet, sondern an definierten Meilensteinen mit dem Plan verglichen. Abweichungen lösen eine Eskalation aus, bevor das Budget erschöpft ist.
Target Costing für V&V: Analog zu den Produktherstellkosten wird ein Zielbudget für V&V-Aktivitäten definiert und durch Priorisierung von Testmethoden (zum Beispiel Simulation statt physischem Test, wo zulässig) eingehalten [6].

Welche Rolle spielt Systems Engineering bei der Kontrolle von V&V-Kosten?

Systems Engineering reduziert V&V-Kosten, indem es Verifikation und Validierung als integrale Bestandteile des Entwicklungsprozesses verankert, anstatt sie als nachgelagerte Prüfphase zu behandeln. Durch die durchgängige Rückverfolgbarkeit von Anforderungen über Systemarchitektur bis zum Testnachweis werden redundante Tests vermieden und Lücken frühzeitig erkannt [2].

Die wesentlichen Hebel des Systems Engineering zur V&V-Kostenkontrolle sind:

Requirements-Traceability: Jede Anforderung ist mit einer Verifikationsmethode und einem Testfall verknüpft. Damit ist zu jedem Zeitpunkt transparent, welche Anforderungen noch nicht nachgewiesen sind und welcher Testaufwand noch aussteht. Lücken werden sichtbar, bevor sie zu Verzögerungen führen.

V&V-Planung auf Systemebenenmodell: Systems Engineering strukturiert komplexe Produkte in Subsysteme und Komponenten. Für jede Ebene wird definiert, welche Verifikation auf Komponentenebene und welche erst auf Systemebene notwendig ist. Das vermeidet teure Systemtests für Eigenschaften, die bereits auf Komponentenebene kostengünstiger nachgewiesen werden können.

Frühzeitige Risikoanalyse: Durch strukturierte Risikoanalysen, etwa mittels FMEA oder HAZOP, werden kritische Anforderungen identifiziert, die besonders aufwändige Verifikationsmaßnahmen erfordern. Diese Erkenntnisse fließen direkt in die Budgetplanung ein, anstatt erst im Testbetrieb sichtbar zu werden.

Modellbasiertes Systems Engineering (MBSE): Der Einsatz von Systemmodellen ermöglicht es, Verifikationsnachweise teilweise durch Simulation zu erbringen, bevor physische Prototypen verfügbar sind. Das senkt Prototypenkosten und verkürzt Testzyklen, insbesondere bei mechatronischen und hybriden Produkten [7].

Ein konsequent angewendetes Systems Engineering schafft damit die strukturelle Grundlage, auf der eine realistische V&V-Kalkulation erst möglich wird. Es verbindet Anforderungsmanagement, Systemarchitektur und Testplanung zu einem konsistenten Prozess, der Kostenüberraschungen in späten Projektphasen systematisch reduziert. Mehr zu den Grundprinzipien einer strukturierten Produktentwicklung finden Sie in unserem Leistungsüberblick.

Wie Evoluconsult bei der Kontrolle von Verifikations- und Validierungskosten unterstützt

Unkontrollierte V&V-Kosten sind selten ein Zufallsproblem, sondern das Ergebnis struktureller Lücken in Anforderungsmanagement, Testplanung und Projektcontrolling. Wir bei Evoluconsult unterstützen Unternehmen aus dem Maschinen- und Anlagenbau, der Automobilindustrie und der Luft- und Raumfahrt dabei, diese Lücken systematisch zu schließen, und zwar nicht als theoretisches Konzept, sondern in der operativen Umsetzung.

Unsere Leistungen im Bereich Systems Engineering und schlanke Produktentwicklung umfassen konkret:

Aufbau durchgängiger Requirements-Traceability: Wir verknüpfen Anforderungen, Systemarchitektur und Verifikationsnachweise so, dass Testumfang und V&V-Kosten jederzeit transparent und planbar sind.
Integration von Testplanung in die frühe Konzeptphase: Wir erarbeiten mit Ihrem Team ein Testkonzept parallel zur Anforderungsdefinition, sodass V&V-Kosten realistisch kalkuliert werden, bevor Budgets festgelegt sind.
Einführung von V&V-Kostencontrolling: Wir implementieren Meilenstein-Controlling und Earned-Value-Methoden, die Abweichungen frühzeitig sichtbar machen und Gegensteuern ermöglichen.
Coaching und Kompetenzaufbau: Wir befähigen Ihre Entwicklungs- und Projektmanagementteams, V&V-Planung und Kostenkontrolle dauerhaft eigenständig zu betreiben, ohne externe Abhängigkeit.

Unser Team bringt nicht nur die Beratungsperspektive mit, sondern hat als Führungskräfte in der Produktentwicklung selbst erlebt, unter welchen Randbedingungen diese Methoden in der Praxis funktionieren müssen. Wenn Sie Ihre Verifikations- und Validierungskosten strukturiert in den Griff bekommen möchten, sprechen Sie uns an. Wir freuen uns auf ein konkretes Erstgespräch.

Quellenverzeichnis

VDMA (Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau): Studien zur Produktentwicklung und Qualitätssicherung im Maschinenbau, Frankfurt am Main.
ISO/IEC/IEEE 15288:2023 – Systems and software engineering – System life cycle processes, International Organization for Standardization, Genf.
Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT: Kostenmanagement in der Produktentwicklung, Aachen.
KfW Research, Fokus Volkswirtschaft Nr. 520, November 2025: Innovationshemmnisse im deutschen Mittelstand, Frankfurt am Main. Verfügbar unter: https://www.kfw.de/PDF/Download-Center/Konzernthemen/Research/PDF-Dokumente-Fokus-Volkswirtschaft/Fokus-2025/Fokus-Nr.-520-November-2025-Innohemmnisse.pdf
Boehm, B. W.: Software Engineering Economics, Prentice Hall, Englewood Cliffs, 1981. (Grundlagenwerk zur Kostenwirkung von Fehlern in frühen Entwicklungsphasen, vielfach zitiert in Systems-Engineering-Literatur.)
Simuform: Target Costing und Zielkostenbewertung – Kosten frühzeitig steuern statt spät korrigieren. Verfügbar unter: https://www.simuform.com/blog/target-costing-und-zielkostenbewertung-kosten-fruehzeitig-steuern-statt-spaet-korrigieren
INCOSE (International Council on Systems Engineering): Systems Engineering Handbook, 5. Auflage, Wiley, Hoboken, 2023.