Home Smart Home - unser Hausautomatisierer- Einsteiger Guide

Connected Home, Smart Home, Homeautomation oder nennen wir es beim deutschen Namen: Hausautomatisierung. Bei vielen Menschen gibt es den Traum vom vollautomatisierten Haus nicht erst seit gestern und doch erlebt dieses Thema gerade einen wahnsinnigen Hype.

Dieser meiner Artikel ist vor kurzem im Upload-Magazin[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"] erschienen. Ich möchte ihn euch natürlich nicht vorenthalten, daher haben wir diesen Artikel auch auf siio gebracht.

Was bis vor kurzem noch als Luxus galt und richtig teuer war, kann heute eigentlich jeder im do-it-yourself Style selber machen. Lampen, Heizung oder Türschlösser werden vernetzt und lassen sich mit dem Smartphone steuern, vorausgesetzt man verbaut die entsprechende Hardware in den eigenen vier Wänden.

Smart Home - das Zuhause wird intelligent

Etwas "smart" werden lassen? Unter einem Smartphone können wir uns inzwischen alle etwas vorstellen, das Wort Smart Home dagegen ist ein recht abstrakter Begriff. Im intelligenten Haus geht es um einen spannenden Technologiemix, der nicht nur den Wohnkomfort verbessert - sondern gleichzeitig zur Sicherheit beiträgt und sogar noch Energie spart. Mithilfe von Sensoren, welche in der Lage sind Zustände, Temperaturen oder Gefahren zu erkennen, wird es möglich Aktoren auf die Situation reagieren zu lassen.

So kann die Heizung auf das geöffnete Fenster reagieren und Energie sparen, wenn das Fenster gerade zum Lüften geöffnet wurde. Löst der vernetzte Rauchmelder aus, können alle Lichter im Haus eingeschaltet- und gleichzeitig alle Jalousien geöffnet werden um Fluchtwege zu sichern. Ausserdem setzt das Smart Home System eine Alarmierung ab, denn die Smart Home Basis mit welcher alle Sensoren und Aktoren kommunizieren, ist ebenfalls mit dem Internet verbunden.

Smart Home, ist aber mehr als nur ein trendiger Begriff, welcher unsere Gedanken sofort in die Digital Lifestyle Ecke lenkt und mutmaßen lässt, dass die Zielgruppe jung, peppig und technikorientiert ist. Smart Home kann vor allem älteren Menschen, sowie Menschen mit einer körperlichen Behinderung eine große Hilfe im Leben sein.

Smart Home Lösungen wie zum Beispiel "casenio[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"]" gehen weit über die klassischen Hausnotrufsysteme hinaus. Sensoren erkennen den eingeschalteten, vergessenen Herd, die offene Wohnungstür, das viel zu lange fließende Wasser, die verpasste Medikamenteneinnahme oder sogar den möglichen Sturz in der Wohnung. In all diesem Fällen ruft das intelligente System automatisch Hilfe und bietet so eine Alternative zum (noch) nicht gewollten Heimaufenthalt.

Smart Office und das smarte Hotel

Smart Home muss aber nicht immer nur Zuhause in den eigenen vier Wänden stattfinden. Wie wäre es denn mit einem "Smart Office" oder einem "Smart Hotel"? Denken wir doch mal an unsere Schulzeit zurück. Wenn es im Klassenzimmer zu warm wurde, hat schon irgendjemand der am Fenster saß dieses geöffnet, aber die Heizung blieb an. Ein paar Jahre später, gleiche Situation: Viel hat sich nicht geändert, ausser das es inzwischen nicht mehr das Klassenzimmer, sondern das mollig warme Büro ist.

Die Dresdner Firma "123smartenergy[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"]" hat erkannt, dass die meiste Energie dort verschwendet wird, wo der Verursacher nicht derjenige ist welcher die Kosten auch trägt. Zeitgesteuerte Heizpläne sorgen dafür das morgens der Klassenraum, bzw. das Büro angenehm warm ist und nach Feierabend die Temperatur abgesenkt wird. Durch Fensterkontakte welche erkennen ob das Fenster geöffnet oder geschlossen ist, sowie durch elektronische Heizkörperthermostate, hilft hier die Software der Dresdner Firma Schulen und mittelständischen Unternehmen bares Geld zu sparen, welches sonst buchstäblich zum Fenster rausgeflogen wäre.

Aber auch für Hotels ist die Multiroom Lösung eine sinnvolle Investition. So lässt sich die "Smart Hotel" Software mit der Hotel eigenen Software verknüpfen und heizt die Hotelzimmer auf Wohlfühltemperatur hoch oder senkt die Temperatur ab - je nachdem wie der Belegungsplan gerade aussieht. Aufwendige Rundgänge durch das Hotel bleiben dem Hotelier somit erspart.

Smarte Heizungssteuerung

Auch in den eigenen vier Wänden daheim, steht die Heizungssteuerung im Smart Home für viele an erster Stelle, ist dies doch der Bereich welcher die Kosten für die Smart Home Anschaffung am schnellsten amortisiert.

Die wohl bekannteste Lösung der Heizungssteuerung ist das intelligente Thermostat von Nest. Das Unternehmen wurde erst kürzlich vom Internetriesen Google für wahnsinnige 3,2 Dollar Milliarden aufgekauft. Nest steuert nicht wie andere Lösungen die Heizkörperventile, sondern direkt die Zentralheizung. Sobald der Nutzer eine Temperatur verändert, lernt Nest dazu und hat sich nach einiger Zeit die jeweiligen Gewohnheiten der Bewohner eingeprägt, so das es komplett automatisch arbeitet. Bislang gibt es das Nest Thermostat nicht in Deutschland zu kaufen. Eine Alternative könnte da das Thermostat von Netatmo oder das Thermostat von tado sein. Die Heizungssteuerung tado, des Münchner Startup Unternehmens steuert ebenfalls direkt die Zentralheizung und nicht die Heizkörper. Anhand einer App welche auf dem Smartphones der Bewohner installiert ist, weiß das Thermostat wann diese Zuhause sind und wann nicht. Bei Abwesenheit wird die Heizung zum Energie sparen herunter geregelt, befindet sich der erste Bewohner auf dem Heimweg weiß tado anhand der Entfernung wie schnell Sie die Heizung hoch heizen muss um bei Ankunft des Bewohners die gewünschte Solltemperatur erreicht zu haben.

Dennoch sollten wir nicht an dem Gedanken verharren, das Smart Home ausschließlich die Steuerung per Smartphone ist. Zwar kann die App gesteuerte Heizung oder das Licht in einigen Situationen ein ganz nettes Gimmick sein, doch ist es im Alltag eher unkomfortabel als praktisch - müsste man doch stetig das Smartphone aus der Tasche zücken um das Licht einzuschalten. Das Deutsche Wort für Smart Home heißt ja schließlich auch "Hausautomatisierung" - daher sollte ein Smart Home System möglichst viele Dinge automatisieren. Dies funktioniert jedoch nur, wenn Sensoren und Aktoren über verschiedene Gewerke hinweg miteinander kommunizieren können.

Doch ist die Entscheidung für das eigene "Smart Home" erst einmal gefallen, steht man vor schier unzähligen Systemen und Anbietern- welches ist da das "richtige" System?

Grundsätzlich stehen dafür drei Fragen im Raum:

• Budget: Wieviel Geld möchte und kann ich für das System zu Beginn ausgeben?
• Funk oder Kabel? Im Neubau und bei größeren Renovierungen besteht die Möglichkeit Kabel zu verlegen. In Mietwohnungen bleibt dageben die Nachrüstlösung per Funk als Alternative.
• Welche Bereiche? Soll es nur bei der Heizungssterung bleiben oder sollen auch Licht, Türen, Fenster und Jalousien automatisiert werden?

So breit das Angebot der vielen Hersteller ist, so groß ist auch die Preisspanne für die verschiedenen Smart Home Systeme. Einzelne WLAN Steckdosen bekommt man ab 40 Euro, Startersets von Nachrüstlösungen wie von "RWE SmartHome[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"]" beginnen bei 150 Euro und das KNX System[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"] kann auch gut und gerne 40.000 Euro kosten. Daher sollte man sich im vornherein klar sein, wo die eigenen finanziellen Grenzen liegen.

Das verkabelte Smart Home 

Kommt der Wunsch nach einem Smart Home zeitgleich mit dem Häuslebau, so besteht die Option die Sensoren und Aktoren per Kabel miteinander zu verbinden und die Hauselektrik gleich mit in das Smart Home zu integrieren. Vorteil des Kabelverlegens ist, wie bei jedem anderen Anwendungsgebiet auch im Smart Home, das diese Art der Kommunikation keinen anderen Störequellen ausgesetzt ist und Signale immer ankommen. Anbieter wie KNX[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"], Loxone[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"] oder Digitalstrom[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"] bieten dafür geeignete Systeme um Licht, Multimedia und die Heizung smart werden zu lassen. Doch kann das Verlegen von Kabel neben Segen auch zugleich ein Fluch sein: denn "man kann kein Haus perfekt planen" (Zitat Martin Vesper CEO Digitalstrom). Mit der Zeit ändern sich die Ansprüche an die eigenen vier Wände. Mit einem Kabel oder Bussystem ist man da recht schnell unflexibel.

Funksysteme im Smart Home

Dies wiederum ist der Vorteil der Funk Nachrüstlösungen. Funkbasierte Komponenten lassen sich meist einfach montieren und an dem Smart Home Gateway, also ihrer Basis anmelden. Die Komponenten der Reihe "Elements[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"]", des bekannten Schnurlos-Telefonherstellers Gigaset, lassen sich einfach per Doppelseitigen Klebestreifen auf Fenster und Türen montieren. Über den DECT ULE Standardicons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"] kommunizieren die Komponenten mit Ihrer Basis welche die Informationen in ein Cloudbasiertes System weitergibt. DECT ULE steht übrigens für Ultra Low Energy, also einem im Gegensatz zum DECT Standard sehr energiesparenden Funksystem. Energiesparend ist in Smart Home Funksystemen sehr wichtig, denn wer möchte schön ständig die Batterien in den Fenster- oder Temperatursensoren wechseln?

Gigaset Elements - DECT ULE

Durch das Gigaset Elements System lassen sich die eigenen vier Wände sicherer machen, denn sollte zuhause jemand an der Tür manipulieren oder das Fenster trotz Abwesenheit geöffnet werden, schlägt das System Alarm und informiert die Bewohner per Pushnachricht auf ihrem Smartphone. Leider gibt es derzeit fast keine anderen Smart Home Systeme welche auf DECT ULE arbeiten, so das der Bereich Sicherheit die Insellösung des Gigaset Elements Systems bleibt.

Homematic & Co - proprietäre Systeme

Andere Systeme hingegen, wie Homematic[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"] oder das RWE SmartHome decken mit Ihrer Vielzahl an Komponenten mehrere Bereiche ab. Bewegungsmelder und Fensterkontakte helfen beim Energie sparen, indem Sie das Licht nur einschalten wenn jemand im Raum ist oder die Heizung absenken wenn das Fenster geöffnet wurde. Gleichzeitig erhöhen beide Komponenten die Sicherheit indem Sie "ungebetenen Besuch" melden. Rauchmelder erkennen entstehende Brände und Wassersensoren warnen rechtzeitig bevor ein größerer Wasserschaden entsteht. Beide Systeme sind sogenannte proprietäre Lösungen. Das heißt die Systeme sind in sich geschlossen und mit keinem anderen Hersteller kompatibel. Für einige Automatisierungen können diese Systeme sinnvoll sein, da sie meist sehr kostengünstig sind. Doch bleiben Smart Home Komponenten relativ lange im Einsatz, im Falle eines Defektes muss daher gewährleistet sein, das auch nach Jahren defekte Komponenten durch identische oder baugleiche, welche auch zu den restlichen installierten Geräten kompatibel sind, ersetzt werden können.

WLAN als Smart Home Funksystem?

In fast jedem Haushalt gibt es heutzutage ein WLAN Netzwerk, da wäre es doch naheliegend auch das Smart Home auf WLAN Funkbasis aufzubauen. Hersteller wie Belkin bieten mit ihrem System WeMo bereits WLAN basierte Geräte an. Die WLAN Steckdosen können per Knopfdruck am Router angemeldet und sofort per App gesteuert werden. Für diese Lösung wird kein extra Smart Home Gateway benötigt und spart dadurch Kosten. Doch leider ist das WLAN Funksystem nie für Smart Home vorgesehen gewesen, es ist ausgelegt um große Datenmengen zu transportieren. Der Fokus auf Geschwindigkeit, hohe Sicherheit und hohe Übertragungsraten fordert einen hohen Energieverbrauch, so dass es unmöglich ist batteriebetriebene WLAN Sensoren oder Aktoren einzusetzen ohne täglichen (mehrfachen) Batteriewechsel. Somit bleiben diese WLAN Lösungen ebenfalls als Insellösung im Smart Home.

Z-Wave, Zigbee & EnOcean

Zwar konnte man sich im Smart Home bislang auf noch keinen einheitlichen Standard einigen, doch helfen Kommunikations-Standards wie Z-Wave, Zigbee oder EnOcean eine gewisse Interoperabilität im Smart Home zu gewährleisten.

EnOcean

Dies wird vor allem durch Standards und Produktzertifizierungen erreicht. Zu solchen Kommunikations-Standards zählt unter anderem EnOcean[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"], ein System welches die Energie aus Solarzellen, Windenergie oder der kinetischer Energie, welche zum Beispiel beim Drücken des Schalters entsteht und wandelt diese in elektrische Energie. Diese Technologie spart zwar den lästigen Batteriewechsel, doch reicht die Eigenenergie meist nicht aus um eine Zwei-Wege-Kommunikation zu realisieren. Dies ist insofern wichtig, damit der Empfänger quittieren kann das Signal empfangen zu haben. Vor allem bei Sicherheitsrelevanten Komponenten wie Türschlössern kann auf den Rückkanal nicht verzichtet werden.

Zigbee

Ein weiterer, in der Beleuchtungssteuerung verbreiteter Industriestandard ist Zigbee[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"]. Auch die beliebten bunten Leuchten "Philips Hue" setzen auf diese drahtlose Kurzstreckenlösung. Zigbee hat einen extrem niedrigem Energieverbrauch und ist damit prädestiniert für den Einsatz im Smart Home Leider gibt es bei Zigbee Probleme mit der Interoperabilität, denn eine Vielzahl von ZigBee-Spezifikationen und Anwenderprofilen sind untereinander nicht kompatibel. Das muss man sich ähnlich wie Bluetooth vorstellen. Die Geräte können sich untereinander verbinden da Sie die gleiche Funkfrequenz benutzen, doch aufgrund unterschiedlicher Protokolle sind sie teilweise nicht in der Lage "miteinander zu reden".

Z-Wave

Vielversprechender scheinen da Systeme zu sein welche auf Z-Wave[icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"] Basis fungieren. Als Kernversprechen versichert Z-Wave eine 100%ige Kompatibilität der Geräte untereinander. In den USA ist dieser Kommunikationsstandard bereits deutlich verbreiteter als hier in Deutschland. Aber auch hierzulande werden Systeme welche auf Z-Wave setzen, wie zum Bespiel das designaffine System von Fibaro, immer beliebter. Auch namenhafte Hersteller wie Devolo, Hauppauge oder Schwaiger setzen inzwischen auf Z-Wave.

Andere Hersteller wie Rademacher, welche selbst ein eigenes Funkprotokoll betreiben, bieten inzwischen die Möglichkeit das System per USB Funkstick auf Z-Wave zu erweitern.

So hat jedes System von EnOcean über Zigbee bis hin zu Z-Wave seine Vor- aber auch Nachteile. Schön wäre doch ein toller Technologiemix, um sich von allem das Beste heraussuchen zu können.

HOMEE - Smart Home so einfach wie Lego

Dies dachten sich auch die vier Gründer von Codeatelier aus der Nähe von Stuttgart. Das Legosteinartige System vereint bestehende Smart Home Funkstandards in einem einzigen einfachen Smart Home System und macht dieses per App und Webbrowser steuerbar. Jeder Baustein stellt dabei ein anderes System für die Hausautomatisierung zur Verfügung. Egal ob Zigbee, Z-Wave oder EnOcean - Homee funktioniert dabei wie ein "Dolmetscher" - alle Komponenten können im Smart Home miteinander kommunizieren, egal welchen Funkstandard sie verwenden.  Ausserdem bringt es den charmanten Vorteil, das es wahrscheinlich jeden neuen Funkstandard als “Lego” Baustein adaptieren kann. [icons icon="icon-link" color="#1e73be" size="13"]

Das Modular aufgebaute System erlaubt Homee die Heizung von Hersteller A, die Jalousie von Hersteller B, die Webcam von Hersteller C und den Sound via Airplay über eine einzige App zu steuern. Zudem sorgen sogenannte Homeegramme für Automatisierungen im Haus. Ein Homeegramm kann zum Beispiel automatisch das Licht einschalten, wenn die Tür geöffnet oder die Jalousie geschlossen wird. Es kann die Heizung oder die Jalousien nach einem bestimmten Zeitplan steuern oder mithilfe von Tür- Fenster- Rauch- und Wassersensoren für die gewünschte Sicherheit in den eigenen vier Wänden sorgen.

Die verschiedenen Standards in einem einzigen Gerät unterzubringen ist zwar technisch lösbar, aber auch für Hersteller und damit letztendlich für den Kunden entsprechend teuer. Bei Homee kann der Kunde aus den Funkstandards wählen, welche er auch tatsächlich benötigt. Der weiße Basisstein, also die Zentrale kostet um de 130 Euro, jeder (Funk) Erweiterungsstein ca. 99 Euro. Zudem bietet dieses System dem Nutzer, einen gewissen Investitionsschutz, da es zu jeder Zeit mit verschiedensten Komponenten erweiterbar ist.

Die Installation von Homee ist super einfach gehalten und kann vollständig über das Android Smartphone oder das iPhone erfolgen. Auch dies ist ein sehr wichtiger Aspekt im Smart Home. Die Systeme müssen einfach bedienbar und die Oberflächen gut visualisiert sein. Energieeinsparung und Sicherheit alleine werden das Smart Home nicht zum Durchbruch in den Massenmarkt führen, wenn die Freude an der Nutzung und die intuitive Bedienbarkeit nicht gegeben ist.

Datenschutz & Big Data

Im Smart Home geht es also darum, Computersysteme mit künstlicher Intelligenz zu nutzen und diese dazu zu bringen unseren Alltag etwas zu erleichtern. Das System soll unsere Gewohnheiten erkennen und daraus Algorythmen und Schlussfolgerungen bilden. Das Smart Home soll also genau wissen an welchem Wochentag ich immer später von der Arbeit komme und muss die Heizung dann noch nicht so früh aktivieren. Wenn ich im Bad bin soll das Licht angehen - aber nur wenn es auch nötig ist. All das klingt sehr logisch und einfach wenn man dies ließt, doch jede dieser Situationen muss einem Computersystem individuell beigebracht werden.

Das Smart Home kann also nur funktionieren, wenn es eine ganze Reihe Daten über mich und meine Verhaltensmuster sammelt. So kann es auch sehr hilfreich sein zu wissen, in welchem Raum wir uns gerade aufhalten. Denn nur so können Lichter und Heizung in den Räumen eingeschaltet werden in welchen es auch erforderlich ist. Leider opfern wir auch wieder ein Stück Privatsphäre. Es muss also klare Grenzen geben und jeder von uns muss für sich Vorteile gegen Nachteile abwägen.

Der klassische Aufbau aus zentralem Gateway und verbundenen Sensoren wird sicher in den eigenen vier Wänden bleiben. Die Intelligenz hingegen wird mehr und mehr in die Cloud wandern, da die Berechnung der Algorythmen aus den erfassten Daten immer höhere Rechenleistungen verlangt. Doch was wenn diese Daten einmal in die falschen Hände geraten?

Wo geht die Reise hin?

Die Systeme werden in Zukunft immer komplexer und benutzerfreundlicher. Schon jetzt steigen immer mehr große Hersteller in den Smart Home Markt ein, schließlich will jeder ein Stück vom Kuchen ab haben. Preise werden sinken und die Installation der Systeme wird einfacher. Auch heute schon werden fertige Miethäuser mit Smart Home Pilotprojekten verkauft und es bildet sich eine wachsende Community rund um das Thema Smart Home. Zum Connected Home werden wir bald das Connected Car erleben. Fahrzeuge der neuen Generation werden mit dem intelligenten Haus vernetzt sein. Die Temperatur Zuhause wird wird sich durch die Position des Fahrzeugs steuern und das Garagentor öffnet sich automatisch sobald man in die Hofeinfahrt abbiegt. Die Zukunft wird sehr spannend!