Smart Home – die Technik hinter der Hausautomatisierung

Die erste Form, in der Smart Home jemals auf den Markt kam, nannte sich EIB (European Installation Bus). Darunter war ein Bussystem zu verstehen, welches bereits 1990 von Siemens und anderen Elektroindustrie-Firmen speziell für Gebäude entwickelt wurde. Das Ziel des neuen Systems bestand darin, verschiedene Funktionen, die für gewöhnlich in und am Gebäude verwendet werden, über ein einziges Informationskabel miteinander zu verbinden. Eine solche Installation wurde folglich als Businstallation bezeichnet und unterstützte unter anderem Funktionen wie Beleuchtung, Heizung und Sonnenschutz. Daraufhin wurden weitere Bausteine entwickelt, die etwa das Deckenlicht ein- und ausschalten, hierbei handelt es sich um sogenannte Aktoren – Elemente, die eine bestimmte Tätigkeit ausführen.

Das entsprechende Signal zum Aktivieren eines Aktors wird wiederum durch verschiedene Sensoren ausgelöst, beispielsweise durch einen Tastsensor, also einen gewöhnlichen Schalter zum Drücken. Zwar erhalten alle Aktoren der jeweiligen Businstallation diesen Befehl, es reagiert jedoch nur derjenige, der mit der richtigen Adresse ausgestattet ist. Dementsprechend wichtig ist es also, alle Buselemente mit einem Namen zu versehen, sodass diese daraufhin Informationen in den Bus senden oder von ihm empfangen und dann auswerten können. Sowohl das Programm als auch die physikalische Adresse - also der Name – werden dabei direkt durch den Installateur festgelegt und dann in den jeweiligen Baustein eingespielt. Gerade dieser aufwendige Prozess ist es auch, der die Geräte und die Installation letztendlich teurer als andere Elektroinstallationen macht.

Alternativvariante zum Buskabel – Funkverbindung

Als Medium für die Datenübertragung kommt allerdings nicht nur das BUS-Kabel in Frage, auch per Funk lassen sich die Signale übermitteln. Während BUS-Kabel im Grunde nur bei einer ohnehin anstehenden Renovierung oder einem Neubau das Mittel der Wahl sind, bieten sich Funksysteme bei allen sonstigen Neuerungen als sinnvolle Alternative an. Hier gilt es jedoch gut abzuwägen, denn beide Varianten haben ihre Vor- und Nachteile:

• Kabel
  Da jede Verbrauchsstelle, auf die zugegriffen werden soll, eine eigene Leitung benötigt, trägt dies zu den teils erheblichen Kosten der Installation bei. Andererseits ist diese Art der Datenübertragung jedoch sehr schnell und kaum störungsanfällig.
• Funk
  Bei auf Funk basierenden Systemen gestaltet sich die Installation einfacher, wenngleich der Aufwand des Automatisierungsgrades sehr unterschiedlich ausfallen kann. Zudem können Funksysteme auch störanfälliger sein. Heute sind sie aber die gängigere Variante, wobei meist Frequenzen im 868MHz-Band verwendet werden, welches wiederum zu den ISM-Bändern gehört und lizenzfrei nutzbar ist. Einige wenige Hersteller setzen hingegen außerdem auf WLAN, Bluetooth oder DECT.

Neben der Unterscheidung zwischen Kabel- und Funkverbindung ist außerdem die Wahl zwischen offenen und proprietären Standards zu treffen. Während offene Systeme die Produkte mehrerer Hersteller nutzen können, so lassen proprietäre Systeme lediglich den Standard eines einzigen Herstellers zu.

Gerade diese Standards sind es, über die nicht zuletzt der Wettbewerb bei Smart Home geführt wird, denn sie regeln letzten Endes, wie die Smart-Home-Geräte miteinander und mit dem Anwender kommunizieren. Zu den derzeit verbreitetsten Standards gehören: 

• Zig Bee
  Der bekannteste Standard für Smart Home nennt sich Zig Bee, wurde erstmals 2002 definiert und erhielt 2004 schließlich eine Norm. Mittlerweile laufen mehr als 250 Unternehmen unter der Lizenz, darunter zum Beispiel Philips, Belkin, Cisco, Huawei, LG, Samsung, Siemens oder Panasonic. Im August 2014 gab die Zig Bee Alliance bekannt, dass mittlerweile mehr als 1000 Produkte über den Standard funktionieren, darunter Wohnungsbeleuchtungssysteme, Geräte für das Energiemanagement oder Tür- und Torsteuerungen.
• Z-Wave
  Z-Wave gehört ebenfalls zu den großen Anbietern und ist der direkte Konkurrent von Zig Bee. Auch hier sind bereits über 250 Unternehmen vertreten, darunter Bosch, Buffalo, LG, NEC oder Diehl Controls. Im Vergleich zu Zig Bee ist Z-Wave weniger vielseitiger, dafür fällt die Entwicklung neuer Anwendungen jedoch leichter. Auch in Bezug auf die Hardware gibt es einige Unterschiede, denn Z-Wave-Produkte werden nur von Sigma Designs hergestellt, während Zig Bee auf Hardware von Texas Instruments, Ember, Freescale und Microchip Technology zurückgreift. Ein weiterer großer Unterschied beider Systeme besteht außerdem darin, dass Zig Bee hauptsächlich in Europa, Z-Wave hingegen in Amerika Verwendung findet.

Warum eigentlich Smart Home?

Der Nutzen eines Smart Homes ist davon abhängig, welches System und welche Produkte gewählt werden. Es entsteht ein Mehrwert dadurch, dass der Komfort erhöht, die Sicherheit verbessert oder Energie eingespart werden kann. So kann beispielsweise auf eine energiesparende Beleuchtung und Bewegungsmelder im Haus zurückgegriffen werden, um einerseits den Komfort und die Sicherheit an typischen Stolperstellen zu erhöhen (zum Beispiel Treppenabgänge oder enge Flure) und andererseits wird gleichzeitig der Energieverbrauch reduziert.

Interessant ist auch die Nutzung einer Keycard statt eines normalen Haustürschlüssel, so wie sie aus dem Hotel bekannt ist. Auf diese Weise werden beim Verlassen des Hauses automatisch alle elektrischen Geräte ausgeschaltet – natürlich mit Ausnahme absolut notwendiger Geräte wie Kühl- oder Tiefkühlschrank, die weiterhin im Stand-by- oder Normalbetrieb bleiben. Ein ähnlicher Effekt lässt sich auch mit einem zentralen An- und Ausschalter direkt an der Eingangstür erreichen, wenn die Bewohner lieber einen normalen Schlüssel verwenden möchten.

Tipp: Die Haustürsteuerung per Smartphone ist zwar ebenfalls möglich, von dieser Alternative sollte jedoch Abstand genommen werden, da erhebliche Sicherheitsrisiken bestehen. Einerseits könnte das Handy ein interessantes Ziel für Hacker sein, andererseits besteht aber auch eine hohe Missbrauchsgefahr, wenn es verloren geht oder gestohlen wird.

Zwar mag die Bedienung des Hauses über das Smartphone zweifellos komfortabel sein, sie weist aber auch entscheidende Sicherheitslücken auf.

Energiesparen durch Smart Home?

Gerade in Bezug auf das Energiesparen wird Smart Home seit einiger Zeit immer populärer, wenngleich der letztendliche Durchbruch der Technik in Deutschland noch auf sich warten lässt. Auch bei den Bürgern wird das Segment Smart Home am ehesten mit dem Energiesparen in Verbindung gebracht, das ermittelte eine Umfrage des Marktforschungsinstituts mafo.de im Auftrag des Versorgers eprimo im Juni 2014. Für 55,1 Prozent der Befragten stand das Energiesparen demnach eindeutig im Mittelpunkt. Aufgrund der hohen Komplexität stehen die Steuerung des häuslichen Energieverbrauchs, die intelligente Klimasteuerung und das Regeln energieintensiver Anwendungen allerdings noch vergleichsweise am Anfang ihrer Entwicklung, wie auch die Studienreihe „Intelligente Netze“ von Deloitte mit dem Report „Licht ins Dunkel – Erfolgsfaktoren für das Smart Home“ darlegt.

Zwar mag die Bedienung des Hauses über das Smartphone zweifellos komfortabel sein, sie weist aber auch entscheidende Sicherheitslücken auf.

Smart Home allein schafft jedoch noch keine Energiewende, darin sind sich Experten einig. Vielmehr ist es die Kombination zukunftsträchtiger Systeme und Techniken, die künftig eine Erhöhung der Ressourceneffizienz herbeiführen könnte. So können und sollten sich Interessierte beispielsweise von Experten wie pur-led.de über energiesparsame Lichtsysteme beraten lassen und dabei auf einfach umzusetzende Varianten wie die LED-Lampe zurückgreifen, aber auch ein kompletter Energie-Check des Eigenheims ist essenziell, um Fehlerquellen überhaupt erst einmal zu ermitteln. Dämmfragen, der Einsatz erneuerbarer Energien, die richtige Heizungsanlage oder aber Checks von Brennwerten und vieles mehr steht dabei auf dem Plan, damit das Eigenheim oder die Wohnung energetisch optimiert werden können.

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