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Smart Home

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Title: Haushalt
Smart Home Basics

Smart Home-Checkliste: Worauf es ankommt, bevor man loslegen kann

Möchte man seiner Mietwohnung oder der Bestandsimmobilie ein smartes Upgrade verpassen, dann sollte man hier unbedingt weiterlesen. Hier gibt es eine umfassende Checkliste an die Hand, um bald schon das eigene Smart Home einrichten zu können. Welche Fragen sollte man sich zu Anfang stellen, welche Systeme gibt es und natürlich auch die Frage nach dem Datenschutz. Und das Beste ist: es gibt für Novizen sowie für Technikverliebte stets die passende Lösung. Also, los geht's!

©iStock/cnythzl

©iStock/cnythzl

Bis vor Kurzem brachte man das Thema Smart Home noch zwingend mit dem Hausneubau und teuren Bussystemen in Verbindung. Dank Funknachrüstlösungen hält das smarte Wohnen jedoch auch in Bestandsimmobilien und sogar in Mietwohnungen immer größeren Einzug.

Inzwischen gibt es am Markt Smart Home-Systeme wie Sand am Meer. Leider sind die meisten von ihnen jedoch nicht interoperabel. Das bedeutet, sie lassen sich nicht untereinander vernetzen oder in einem gemeinsamen System nutzen. Man könnte auch sagen, im Smart Home-Bereich herrscht das sprichwörtlich babylonische Sprachgewirr. Deshalb ist es wichtig, sich bereits im Vorfeld Gedanken darüber zu machen, was das eigene Smart Home alles zu leisten im Stande sein sollte. Wie man sich dem Thema am besten nähert, darum soll es hier gehen.

© Devolo / Verschiedenste Komponenten mit dem Z-Wave Funkstandard.

Aber Achtung: der Weg zum perfekten Smart Home wird manchmal holprig sein. Bekanntlich ist noch kein Meister vom Himmel gefallen. Sollte eine Szene oder eine Schaltung nicht so recht funktionieren, steigt nicht nur der Frust. Auch die Akzeptanz für das neue Hobby innerhalb der Familie kann sehr schnell schwinden. Zum Beispiel dann, wenn der frustrierte Familienvater bis weit nach Mitternacht bastelt und auf einmal eine laute Innensirene Laut gibt, der Saugroboter durch den dunklen Flur fährt oder vielleicht sogar alle Lichter im Haus gleichzeitig eingeschaltet werden ‒ und zwar einzig und allein, weil man in der Programmierung aus Versehen einen Fehler eingebaut hat. Wie heißt es so schön: Versuch macht klug.

Was braucht das Smart Home eigentlich?

Die Kernfunktion eines intelligenten Hauses ist die Automatisierung. Dabei verbindet die Smart Home-Zentrale, auch Gateway genannt, Informationen aus Benutzer-Interaktionen wie beispielsweise das Drücken eines Wandschalters oder der Fernbedienung, um Funktionen im Haus auszuführen. Ein weiteres Element im Smart Home ist der Sensor. Dieser erkennt Zustände, misst Umweltwerte und übermittelt diese an das Gateway.

© Devolo / Alle Fäden laufen an der Smart Home Zentrale zusammen.

Durch die Nutzung von Sensoren, welche detaillierte Informationen über den Zustand des Hauses liefern, erhält das Smart Home jedoch erst seine Intelligenz. Es kann dadurch die verschiedenen Funktionen automatisch und unabhängig von der Bedienung durch den Benutzer ausführen. Beispiele für Sensoren sind u.a. Temperatursensoren, Helligkeitssensoren, Bewegungsmelder, Tür- und Fensterkontakte usw. Sensoren sind natürlich keine neue Erfindung. Wir nutzen sie bereits hier und da in unserem Alltag: Wandthermostate haben einen integrierten Temperatursensor, welcher die Heizung steuert und selbst der Rauchmelder an der Decke ist ein Sensor. Selbst das Smartphone kann als Sensor herhalten. Anhand seiner Position kann die Smart-Home-Zentrale nämlich erkennen, ob die Wohnung bzw. das Haus verlassen wurde.

© Devolo / Wandthermostat als Sensor.

Darüber hinaus kann die Smart Home-Zentrale verschiedene Sensorwerte berücksichtigen und in einer einzelnen Aktion verknüpfen. Die gesammelten Sensorwerte können automatisch zu einer Aktion führen, die der Nutzer zuvor festgelegt hat. Ein gutes Beispiel dafür ist die Steuerung von Jalousien und Dachfenstern: Im Winter sollten die Jalousien nachts möglichst geschlossen bleiben, um Energie zu sparen. Tagsüber, wenn die Sonne scheint, sollten sich die Jalousien öffnen, damit sich die Wohnung maximal erwärmen kann. Doch alle Daten bringen wenig, wenn man kein Gerät hat, welches automatisch geschaltet werden kann. Sogenannten Aktoren können beispielsweise smarte Zwischenstecker sein. Oder auch eine smarte Leuchte. Ein Smart Home braucht also ein Gateway, Sensoren und Aktoren.

Einstiegsfrage: Was möchte ich smart machen?

Damit sind wir auch schon mitten im nächsten Thema. Mittlerweile ist es nämlich an der Zeit, Szenen und Automatisierungen genauer zu beleuchten, denn die sind es, die unseren Alltag schlussendlich vereinfachen. Was also ist eine sogenannte Szene? Eine Szene definiert den Status verschiedener Geräte im Haus. Daraus wird eine bestimmte Situation abgeleitet wie zum Beispiel „Wir gehen schlafen“, „Ich komme nach Hause“ oder auch „Guten Morgen“. All dies sind Szenen, die eine bestimmte Situation im Haus widerspiegeln. Jede dieser Szenen kann mehreren Aktoren zugeordnet sein.

So beschreibt die Szene „Ich gehe arbeiten“, welchen Zustand welches Gerät annehmen soll, wenn ich als Letzter das Haus verlasse. In dieser Szene habe ich definiert, dass alle Heizungsregler auf 18 Grad Celsius gehen, alle Lichter sowie die Schaltsteckdose, in welche die Kaffeemaschine eingesteckt ist, auf „aus“ geschaltet werden sollen und das Türschloss den Status „verriegelt“ zugewiesen bekommt. Dank Smart Home muss ich vor dem Verlassen der Wohnung also nicht mehr hektisch durch jedes einzelne Zimmer laufen, um die Heizkörper abzudrehen, Lichter auszuschalten oder die Jalousien zu schließen. Rein theoretisch könnte ich dies auch per App von unterwegs erledigen. In der Praxis ist es auf Dauer jedoch recht aufwendig, alle Geräte einzeln am Smartphone zu bedienen. Szenen, die mehrere Geräte gleichzeitig einbinden, sind hierfür sehr viel geeigneter. Man startet lediglich die Szene und den Rest erledigt das Smart Home für mich.

© TheHilaryClark / pixabay / Per Tap auf die Smart Home App geht das Haus in den Abwesend-Zustand.

Daran erkennt man aber auch schnell: bevor man sich daran macht, sich ein System zuzulegen, lohnt es sich, darüber nachzudenken, was man eigentlich smart machen möchte? Hierfür kann es sich lohnen, erst einmal mit einem bestimmten Zimmer oder einem bestimmten Bereich in Haus oder Wohnung anzufangen. Das Badezimmer eignet sich hier oftmals, da es mittels Tür-/-Fensterkontakt und Heizungsregelung schnell smart gemacht werden kann. Auch der Flur sowie der Hauseingang sind klassische Einstiegsgebiete für das Smart Home.

Anforderungen: Was muss ich vor dem Kauf von Smart Home Produkten beachten?

Ganz gleich, für welchen Raum und welches System man sich am Ende entscheidet. Als Nutzer sollte man mindestens sechs Aspekte im Smart Home stets im Blick haben.

1) Zuverlässigkeit

Würde man auf den Lichtschalter drücken und im Raum bliebe es dunkel, dann wäre das ärgerlich. Fatal hingegen wäre es, wenn im Falle eines Einbruchs die installierte Smart Home-Zentrale die Innen- bzw. Außensirene nicht erreichen würde. Zuverlässigkeit bedeutet im Smart Home, dass gesendete Signale sicher beim Empfänger ankommen. Viele Systeme setzen hier auf das Prinzip Hoffnung, denn leider bieten sie keinen sogenannten Rückkanal. Siehe zum Beispiel all die funkbasierten Geräte, die man kostengünstig im Baumarkt erwerben kann. Ohne mögliche Kommunikation in beide Richtungen, auch bidirektional genannt, kann der Empfänger den Erhalt der Signale nicht bestätigen ‒ und bei fehlender Bestätigung die Sendeeinheit veranlassen, ein neues Signal zu senden. Nicht nur, um eine sichere Kommunikation zu gewährleisten, sondern auch um Probleme und Defekte rechtzeitig zu erkennen, sollte ein Funksystem stets mit einem Rückkanal aufwarten. Dies ist u.a. bei Z-Wave gewährleistet, nicht aber bei herkömmlichen Funk-Geräten.

2) Sicherheit

Die Signale zwischen Zentrale, Aktoren und Sensoren sind rein theoretisch frei empfangbar. Insbesondere die Kommunikation zwischen sicherheitsrelevanten Sensoren wie Tür-/Fensterkontakten, Rauchmeldern, smarten Türschlössern oder Sicherheitskameras sollte jedoch nicht unautorisiert von Dritten eingesehen oder gar manipuliert werden können, oder?

© pixelcreatures / pixabay / Sicherheit - ein wichtiger Aspekt bei Funksystemen.

Unterschiedliche Authentifizierungsverfahren sorgen an dieser Stelle für die nötige Sicherheit. So muss in einem Authentifizierungsverfahren der Kommunikationsteilnehmer mit einer Art Ausweis seine Identität nachweisen. Dies minimiert unter anderem die Gefahr sogenannter „Man-in-the-Middle“-Angriffe. Während dieses Angriffs gibt ein unautorisierter Dritter vor, jemand anderes zu sein, z.B. der Smart Home-Besitzer oder gar die Smart Home-Zentrale selbst. Durch die Verschlüsselung des Signals wird die Kommunikation zusätzlich von Klartext in Geheimtext umgeschrieben, wobei beide Seiten mit identischen Schlüsseln arbeiten, um die Zeichen zu ver- sowie entschlüsseln. Dies stellt sicher, dass sensible Daten und persönliche Informationen sicher bei uns bleiben.

Übrigens: Seit dem europaweiten Inkrafttreten der Datenschutzgrundverordnung (kurz: DSVGO) sind persönliche Daten stärker geschützt als noch zuvor. Auch dann, wenn unsere Daten auf Servern gespeichert werden sollten, die außerhalb der EU liegen. Hintergrund ist einfach der, dass manche Systeme wie das von Devolo oder auch das Beleuchtungssystem Philips Hue für bestimmte Funktionen einen entsprechenden Account benötigen, den wir zuvor anlegen müssen.

3) Niedriger Energieverbrauch

Im Funksystem sind viele Sensoren batteriebetrieben. Geringer Energieverbrauch ist demzufolge eine der wichtigsten Eigenschaften im funkbasierten Smart Home. Wer möchte schon gern regelmäßig Batterien wechseln, die ihrerseits unnötige Folgekosten produzieren? Die gute Nachricht: Inzwischen erreichen einige Smart Home-Geräte je nach Sensor und Geräteart Batterielaufzeiten zwischen zwei und fünf Jahren. Einhergehend mit einem niedrigen Energieverbrauch, ist aus gesundheits- und sicherheitsrelevanten Aspekten außerdem eine möglichst niedrige Funkabstrahlung vonnöten. Es gibt sogar Systeme, die gänzlich ohne Batterie auskommen, siehe EnOcean. Andere Systeme wie z.B. WLAN sind zwar optimiert für große Datenmengen, sind aber extrem stromhungrig.

© Fibaro / Motion Sensor misst Helligkeit, Bewegung, Temperatur und Erschütterung - batteriebetrieben.

4) Angemessener Preis

Smart Home-Systeme können ohne großen Aufwand und vor allem modular nachgerüstet werden. Das ist ein wesentlicher Schritt in Richtung Massenmarkt, doch eine Komponente darf natürlich nicht außer Acht gelassen werden: der Preis. Damit das Smart Home Teil unseres Alltags wird wie es beispielsweise Smart TVs, Notebooks oder andere Elektronik schon sind, muss es auch bezahlbar sein. Im Durchschnitt kosten Smart Home-Komponenten je nach System derzeit zwischen 30 und 60 Euro. Das bedeutet, dass sie im Einzelnen zwar schon recht erschwinglich sind, sich preislich aber als System noch immer am oberen, finanziellen Ende bewegen.

5) Investitionsschutz

Stetig gibt es neue Ideen oder Bedürfnisse, die eine Erweiterung des Systems nach sich ziehen. Man stelle sich vor, mitten in diesem Prozess würde das System, für das man sich entschieden hat, eingestellt. Alles bliebe beim Status quo und würde langsam von der Zeit eingeholt. Oder man entscheidet sich schnell für einen geld- wie zeitaufwendigen Systemwechsel.

Um auch über Jahre hinweg defekte Komponenten durch baugleiche oder zumindest kompatible Geräte ersetzen zu können, erweisen sich herstellerübergreifende Standards und Allianzen als gute Alternative. Derart herstellerunabhängig kann auch das Smart Home, welches über die Gewerke hinweg implementiert wurde, langfristig auf dem neuesten Stand gehalten werden. Auch ein sogenanntes Hybrid-Gateway, welches mindestens zwei oder mehr Funkprotokolle beherrscht, sollte langfristig Stabilität garantieren. Hier sei unter anderem das Würfelsystem „homee“ der deutschen Softwareschmiede „Codeatelier“ erwähnt.

© Codeatelier / Homee - modulare Smart Home Zentrale in Würfelform.

6) Interoperabilität

Das Wort ist uns bereits ganz am Anfang begegnet. Interoperabilität ist abgeleitet von den lateinischen Wörtern inter für „zwischen“ und opera für „Arbeit“. Es bezeichnet die Fähigkeit zur Zusammenarbeit verschiedener Systeme auf Grundlage eines gemeinsamen Standards. Oder anders gesagt: Teamwork. Die gewerkeübergreifende Automatisierung in einem intelligent vernetzten Zuhause wird in der Regel durch Produkte verschiedener Hersteller erbracht, welche Experten auf ihrem Gebiet sind und entsprechendes Know-how mitbringen. „Schuster, bleib bei deinen Leisten“ ist eine alte Weisheit, die diese Situation wohl am besten beschreibt. Aus welchem Grund sollte der Spezialist für Heizungssteuerung plötzlich elektronische Türschlösser bauen ‒ bloß um der gemeinsamen Steuerbarkeit willen? Damit die Geräte herstellerunabhängig miteinander kommunizieren können, bedarf es Standards und einer Produktzertifizierung, die ihrerseits die Einhaltung vorgegebener Kommunikationsstandards prüft.

Für diesen Zweck haben sich in den letzten Jahren Allianzen und Herstellerzusammenschlüsse gebildet. Als Beispiel ist hier EnOcean und vor allem Z-Wave zu nennen.

Fazit

Das Thema Smart Home bietet ungeahnte Möglichkeiten, sofern man sich ihm behutsam und Schritt für Schritt nähert. Was kann es uns im Alltag abnehmen, welche Routinen lassen sich mittels Smart Home automatisieren und wie bringt es uns den größtmöglichen Komfort. Haben wir uns diese Fragen beantwortet, können wir uns aufmachen, nach dem passenden System Ausschau zu halten. Hierbei sind Systeme auf Grundlage von offenen Standards zu empfehlen, da dieses auf lange Zeit nicht nur Interoperabilität garantieren, sondern auch ein großes Geräte-Portfolio bieten.

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