Basiswissen Hausautomatisierung

Was Sie übers Smart Home wissen müssen

13.05.2015 von Bernhard Haluschak
Mit Smart Home lässt sich eine zentrale Steuerung aller relevanten elektrischen und mechanischen Systeme in einem Gebäude realisieren. Zusätzlich kann die Technologie sicherheitsrelevante Aufgaben wie Zutrittskontrolle oder Raumüberwachung übernehmen. Doch bevor Sie Smart Home nutzen, sollten Sie die folgenden Aspekte kennen.

Die Smart-Home-Technologie steht für ein technisches System, das zentral vernetzte Geräte in Gebäuden steuert. Damit lassen sich zum Beispiel automatisierte Abläufe in Wohnhäusern oder Büros realisieren. Smart Home will in erster Linie durch ferngesteuerte Systeme die Lebensqualität und den Wohnkomfort steigern. Darüber hinaus kann sie auch für mehr Sicherheit im und außerhalb von Gebäuden genutzt werden. Auch zur energieeffizienten Nutzung von Energieressourcen kann die Technologie hilfreich sein.

Smart Home versteht sich als ganzheitlicher Ansatz der Gebäudeautomation. Das heißt, nicht nur die Gebäudetechnik wie Lampen, Steckdosen, Heizung oder Beschattungssysteme werden vernetzt gesteuert sondern auch alle anderen Geräte wie Kühlschränke, Kochherde oder Waschmaschinen sind in diesem System integriert. Dazu zählen auch Audio-, Video- und Computersysteme, die miteinander intelligent per zentralem Gateway kommunizieren.

Anwenderfreundliche Gebäudeautomation von HomeBrace
Die Firma HomeBrace aus Urbach hat eine sehr anwenderfreundliche Art der Gebäudesteuerung für Android und iOS entwickelt.
Eaton
Basis der auch für gehandicapte Personen geeigneten Lösung sind Aktoren und Sensoren von Eaton.
Eaton
Hier die Funktionsweise im Detail.
Die Crême – ein Niedrigenergiehaus in Dortmund
Laut Jung-Manager Turgut kamen die meisten Aufträge früher von Unternehmen oder wie bei diesem Niedrigenergiehaus bei Privatneubauten im Luxussegment. Das habe sich aber deutlich geändert, auch wenn solche Sahnestückchen sicherlich mehr Spaß machen einbringen dürften.
Lockende „Steuer-Inseln“
Fernbedienungen über Fernbedienungen, und alle meist reine Insellösungen. Zum starken Motiv für die Vernetzung wird die Rollo- und Lichtsteuerung (rechts im Bild). Appetit auf Smart Home machen auch netzwerkfähige Geräte wie TV- und AV-Receiver (links mit passender Smartphone-App).
Jung mit Connected Living
So sieht die Firma Jung die intelligente Heimvernetzung mit ihrem eigenen KNX-System. Im Zentrum ist das Haus, darum gruppieren sich die Themenwelten Licht, Haushalt, Pflege, Energiemanagement, Sicherheit, Verdunklung und Klimatik sowie Unterhaltung und Multimedia.
Smartphone an Steckdosenleiste
Über das „grüne“ Label EnerGenie vertreibt Gembird unter anderem die WLAN-IP-Steckdosenleiste EG-PMS2-WLAN mit vier von sechs über eine mitgelieferte Smartphone-App programmierbaren Steckplätzen.
Tobit nimmt etwas Gas weg
Tobit war lange Zeit eine der treibenden IT-Kräfte im Smart-Home-Geschehen und ist mit dem Informationsserver David sowie mit...
Tobit Bedienung
...ConceptHotel, ConceptHome...
Tobit Eingang
...und der Erlebnisgastronomie Bamboo...
Tobit Grün
...auch immer noch aktiv...
Tobit Rot
..., aber nicht mehr mit derselben Geschwindigkeit wie früher.
Miele@home wird drahtlos
Bisher hat Miele bei der Vernetzung der Haushaltsgeräte mit Miele@home-Kommunikationsmodulen auf eigene Powerline-Verbindungen gesetzt.
Miele Übersicht
Mit Blick auf die Qivicon-Plattform geht die Edelmarke aktuell aber zur ZigBee-Funkübertragung über.
Miele Infoservice
ABB, Bosch, Cisco und LG vereint
Parallel zur Qivicon-Initiative haben sich ABB, Bosch, Cisco und LG darauf verständigt, einen gemeinsamen offenen Standard ins Leben zu rufen, um über ein Home Gateway alle wie auch immer angeschlossenen Geräte eine Sprache sprechen zu lassen.
Samsung bindet alles ein
Hier zeigt der koreanische Samsung, wie er neben Cloud-Services, Smartphones, Tablets
Samsung Waschmaschine
und Haushaltsgeräten praktisch aus einer Hand auch Wearables und Smart TVs ins Smart Home integrieren will. Kommandozentrale für die Waschmaschine kann dabei auch die kleine Smart Watch sein.
Ebbe im Kühlschrank
Höchste Eisenbahn einzukaufen, zeigt diese von Siemens auf der IFA 2013 demonstrierte Blick auf den traurigen Kühlschrankinhalt. Die kümmerliche Neige Bier weckt Gedanken an „Ein Mann sieht rot“.
Siemens Energiemanager
Kein Zukunftsszenario mehr: Den Energiestatus des Geschirrspülers mit dem Tablet abfragen.
Siemens Einkaufsliste
Auch die Einkaufsliste auf dem Smartphone gehört dazu...
Siemens Kochideen etc.
natürlich auf Basis von Kochvorschlägen...
Siemens Übersicht
...die ebenfalls ein Teil der mobilen Übersicht sind - auf dem Smartphone....
Siemens Übersicht
...oder dem Tablet.
Siemens Übersicht
Die Sorge, dass der Herd angelassen wurde, ist ebenfalls Vergangenheit. Auch weiß man nun, wann zuhause die Wäsche fertig ist.
Smart heizen
Auch Heizungsbauer Buderus hat eine klare Vorstellung von seinem Beitrag zum Smart Home
RWE rechnet mit riesigem Marktwachstum
Der Energieriese RWE (hier mit Lösungen von Buderus) rechnet für die Heimautomatisierung bis 2025 mit einem Marktvolumen von 20 Milliarden Euro in Deutschland.
Solarstrom intelligenter nutzen
Wie sich Solarstrom künftig intelligenter nutzen lässt, zeigt diese schematische Grafik von Miele. Fehlt nur noch das Elektroauto als mobiler Stromspeicher.
RWE Steuersystem
Natürlich lässt sich auch hier alles per Tablet kontrollieren und steuern.
Liebherr: Einer für alle
Über ein als Zubehör erhältliches PLC-Modul und HomeDialog lassen sich bis zu sechs Kühlgeräte von Liebherr durch ein zentrales Mastergerät steuern.
digitalSTROM
Die Nachrüstlösungen von digitalSTROM können über bestehende Schalter, über das Internet oder das Smartphone genutzt werden.
AVM
Auch Fritzbox-Anbieter AVM hat seine Ideen und Produkte zum Smart Home.
AVM FritzPowerline
Dazu zählen die AVM FritzPowerline-Adapter
Belkin
Hier eine smarte Steckdose von Belkin.
Energenie
Energenie ist bekannt für seine programmierbaren IP-Steckdosenleisten.

Mittlerweile offerieren viele namhafte Hersteller von Unterhaltungselektronik wie Bose, Sonos oder Onkio vernetzte Systeme an. In diesem Kontext gehören auch sogenannte Home-Server, die zentral Fotos, Filme und Musik zentral speichern und von jedem entsprechend vernetzten Gerät via Universal Plug an Play (UPnP) oder DLNA diese Dateien abrufen können. Als Kommunikationsweg kommt überwiegend WLAN oder Ethernet zum Einsatz. Diese Systeme lassen sich mit entsprechenden Schnittstellen dann auch in ein Smart Home-Installation integrieren.

Smart Home ist ein großes Faszinationsthema. Die Realisierung einer zentralen Steuerung, mit der man alle relevanten Komponenten im Gebäude und Außenanlagen verwaltet und überwacht ist reizvoll, hat aber auch seine Tücken. Deshalb sollten Sie bevor Sie ein Smart-Home-System aufbauen wollen, folgende Aspekte unbedingt kennen.

Was ist eigentlich Smart Home?

Charakteristisch für eine Smart Home-Infrastruktur ist die Tatsache, dass alle Geräte wie Lampen, Haushaltsgeräte, Unterhaltungselektronik aber auch Energiezähler in einem Haus untereinander vernetzt sind. Darüber hinaus muss die Möglichkeit gegeben sein, gerätespezifische Daten zu speichern und entsprechende Interaktionen zwischen den Geräten zu ermöglichen. Dies erfolgt über ein zentrales Gateway, das eine individuelle Programmierung des Smart-Home-Systems bietet. Darüber hinaus ermöglicht diese Schnittstelle auch die Kommunikation via Internet, so dass der Anwender von überall auf der Welt auf seine Haussteuerung zugreifen kann.

Welche Kommunikationsstandards unterstützt Smart Home?

Unterschiedliche Standards bestimmen den Smart-Home-Wettbewerb. Doch eines haben alle Smart-Home-Systeme gemeinsam - sie wollen alle elektrischen Geräte über ein gemeinsames zentrales Gateway ansteuern. Darüber hinaus ermöglichen auch einige Anbieter die Steuerung und Verwaltung des Systems per Cloud-Services.

Die Datenübertragung in Smart-Home-Systemen erfolgt entweder Kabelgebunden oder per Funk. Zu den Funkstandards gehören WLAN, DECT, Bluetooth, ZigBee oder etwa EnOcean. Die am häufigsten verwendete Funkfrequenz liegt auf dem 868-MHz-Band.und ist lizenzfrei nutzbar. Auch verwendet Smart Home offene und proprietäre Standards, die entsprechend eine weite herstellerunabhängige oder eine enge herstellerspezifische Systemnutzung ermöglicht.

Smart-Home-Standards

Bezeichnung

Übertragung

Standard

Frequenz

Wichtige Unternehmen

AllSeen

Funk

offen

WLAN

AT&T, Bosch, Cisco, LG, Microsoft, Panasonic, Qualcomm, Sharp

Bluetooth (IEEE 802.15.1)

Funk

offen

2400 MHz

Archos

DECT

Funk

offen

1900 MHz

AVM

Home Connect

Funk

offen

k.A.

Bosch, Siemens

Homekit

Funk

proprietär

k.A.

Apple

HomeMatic (BidCoS)

Funk

proprietär

868 MHz

eQ-3

KNX

Kabel/Funk

offen

868 MHz

Jung, Gira, Bosch, Telekom, Elektrolux, Siemens

OIC

Funk

offen

k.A.

Intel, Samsung, Broadcom, Dell, Atmel

Qivicon

Funk

offen

HomeMatic, Zig Bee

Deutsche Telekom

RWE Smart Home (CosIP)

Funk

proprietär

868 MHz

RWE

Thread

Funk

offen

Zig Bee

ARM, Samsung, Nest

WLAN (802.11)

Funk

offen

2400/5000 MHz

Belkin

Zig Bee (IEEE 802.15.4)

Funk

offen

868/2400 MHz

Philips, TI, Comcast

Z-Wave (G.9959)

Funk

offen

868/2400 MHz

Sigma Designs, Danfoss

Qivicon ist in aller Munde, wird das der zukünftige Smart-Home-Standard?

Federführend bei der Einführung des Qivicon-Standards war die Deutsche Telekom im Jahr 2011. Sie führte die wichtigsten deutschen Hersteller zusammen, um gemeinsam einen einheitlichen Smart-Home-Standard ins Leben zu rufen. Bereits 2013 kamen aus diesem Zusammenschluss die ersten Produkte auf den Markt. Dran beteiligt waren unter anderem Belkin, Cyberport, D-Link, EnBW, eQ-3, Euronics, Karcher, Miele, Philips, RheinEnergie oder Samsung.

Die Grundlage der Qivicon-Plattform bildet der Funkstandard von Homematic BidCos und der offene Funkstandard ZigBee. Über ein zentrales Home-Base-System der Deutschen Telekom können per USB entsprechende Funksticks der verschiedenen Hersteller angeschlossen werden. Diese stellen die Verbindung zu den Sensoren und Aktoren her. Die Basis kommuniziert per Router mit dem Internet und ermöglicht auf diese Art und Weise die Fernsteuerung dieser Geräte wie zum Beispiel Bewegungs- und Rauchmelder, Feuchtigkeits-, Temperatur- und Helligkeits-Sensoren, Schaltsteckdosen, Sensoren für Türen und Fenster sowie Thermostate.

Warum wird WLAN nicht als einheitlicher Kommunikationsstandard genutzt?

Diese Überlegung macht durchaus Sinn, denn in vielen Haushalten wird WLAN als Datenübertragungsstrecke zwischen Router und mobilen Geräten wie Notebook, Tablet oder Smartphone genutzt. Allerdings benötigt dieser Funkstandard viel Energie, sodass dieser nur in sehr wenigen Nischenprodukten wie etwa in Belkins Wemo-Produkten zum Einsatz kommt. In einer weitläufigen Smart-Home-Lösung macht WLAN in der aktuellen technischen Ausprägung keinen Sinn.

Auf welche Smart-Home-System sollten Anwender setzen?

Das ist wohl die entscheidende aber gleichzeitig die schwierigste Frage, wenn es darum geht, aus dem unüberschaubaren Angebot an Smart-Home-Lösungen die richtige zu wählen. Da es einen einheitlichen Standard de facto nicht gibt, sollte man sich für ein System entscheiden, das flexibel mit anderen Systemen beziehungsweise Funkstandards umgeht und zudem den preislichen Rahmen nicht sprengt. Das garantiert Flexibilität im Zukauf von entsprechenden Komponenten. Darüber hinaus sollte man darauf achten, das System auch noch in einigen Jahren unterstützt wird und somit die getätigten Investitionen geschützt sind. Einen interessanten Ansatz verspricht in dieser Hinsicht Qivicon. Das System ist kein eigener Standard, sondern eine Plattform, die viele Standards und smarte Produkte verschiedener Hersteller integrieren will.

Wie sehen die Aussichten von Smart Home aus?

Die Technologien, aus der Ferne die Konsumelektronik, Haushaltstechnik und Hausautomation zu steuern, sind bereits in vielen Ausprägungen verfügbar. Doch viele Anwender scheuen aus Kostengründen Smart Home einzusetzen, auch der Mehrwert solche Systeme ist immer noch fragwürdig. Darüber hinaus fehlen der intelligenten Hausvernetzung bisher einheitliche Standards, die einer vernünftigen und langfristigen Planung solcher Systeme im Wege stehen. Was übrig bleibt ist der Komfortgewinn für den Anwender. Doch die Unternehmen haben bereits reagiert und entsprechende Plattformen ins Leben gerufen, die die unterschiedlichen Standards bündeln und zentral verwaltbar machen sollen.

Die Analysten von IDC und Gartner prognostizieren Smart Home eine rosige Zukunft mit einem enormen Wachstumspotenzial. Laut einer Studie (Smart Home + Building) vom Verband der Elektrotechnik (VDE) soll sich der Markt für Smart Home grundlegend ändern. So wird sich Smart Home in den kommenden zehn Jahren zur Basisausstattung in Neubauten entwickeln. Die intelligente Heimvernetzung soll dann standardisiert, preiswert und intuitiv bedienbar sein sowie mehr Komfort, Sicherheit, Energieeffizienz im Haus ermöglichen.