Licht aus, Tür zu: Das „Smart Home“ der nächsten Dimension

Smart Home

Wer sein Zuhause „smarter“ machen möchte, kann bereits für wenige hundert Euro Einsteigersets zum technikunterstützten Wohnen erwerben. Intelligente, sowohl kosten-, energie- als auch nervensparende Automation ermöglicht jedoch nur ein professionelles System, das jederzeit erweitert werden kann. Wir sagen, worauf es ankommt.

Der große Bildschirm auf dem Kühlschrank zeigt nicht nur die aktualisierte Einkaufsliste, die Ofensteuerung sowie optimale Rezepte an, sondern dank Türkamera beim Klingeln auch, wer zu Besuch kommt: Ein Bündel an Smart Home-Trends auf kleinstem Raum, komprimiert in einem angesagten „Tiny House“ nämlich, erlebten Besucher in diesem Sommer in fünf deutschen Großstädten bei der Samsung „Connected Living“ Road-Show. Das adrette Holz-Häuschen, das allen Interessierten offenstand, war dabei voll bestückt mit Sensoren – Voraussetzung für die Kommunikation der einzelnen Dinge, auch unterschiedlicher Hersteller, miteinander.

Sämtliche Geräte von der Waschmaschine über die Türschloss-Steuerung bis zum Saugroboter lassen sich dabei über eine „SmartThings-App“ miteinander vernetzen. Der Nutzer kann über solch eine Schnittstelle, den „Hub“, dann Szenarien, sprich Regeln oder Routinen, programmieren, die genau zu ihm passen. Kurzgefasst sagt man der intelligenten Technik: Wenn dies eintritt, soll das passieren.

Wenn ich nach Hause komme, geht das Licht in einer bestimmten Helligkeit an, die Jalousien fahren hoch, der Saugroboter stellt die Arbeiten ein, der Wasserkocher startet (indem seine Steckdose aktiviert wird) und meine Lieblingsplaylist wird abgespielt. Beim Verlassen des Hauses dann natürlich alles retour. „Hoch individualisiert“ nennt Samsung den als Hausautomation bezeichneten Vorgang. Und damit ist nicht zuletzt gemeint, dass das Haus den Bewohner natürlich beim Aufschließen per Fingerabdruckscanner namentlich begrüßen kann.

Kein Türklingeln am Sonntag vor 10 Uhr, weniger Heizleistung, sobald alle den Raum verlassen haben: Spielerei oder echter Mehrwert? Diese Frage müssen sich vor allem Immobilienkäufer vor dem Einzug stellen, wenn sie auf der Höhe der Zeit sein, sich dabei jedoch nicht verzetteln wollen.

Von der Süddeutschen Zeitung befragt, konstatierte John Grøtting von der Design-Agentur Fjord, dass man erst dann von Intelligenz sprechen könne, wenn ein Smart Home-Device tatsächlich für mehr Komfort und Sicherheit sorge und dazu noch helfe, Geld zu sparen. Für diese Form integrierter Lösungen steht auch die Münchner Immobiliengesellschaft.

So erhielten „nicht nur Senioren und Menschen mit körperlichen Beeinträchtigungen mehr Lebensqualität, sondern auch alle anderen Nutzer“, schreibt das Branchenmagazin Home & Smart. Keine Frage: Sein Haus aus dem Urlaub heraus per App für die baldige Rückkehr zu konfigurieren, anstatt den (vergesslichen) Nachbarn damit zu beauftragen, ist ein reizvoller Mehrwert. „Zudem sparen solche Systeme Energie, indem ihre Geräte sich automatisch aufeinander abstimmen. Erkennt das System über eine angeschlossene Wetterstation im Garten zum Beispiel eine Warmfront, regelt es rechtzeitig die Heizthermostate herunter.“

Doch wie lässt sich ein solches Zuhause realisieren?

Miteinander Reden – auch hier das A & O

Vom Spielplatz für Technik-Nerds hat sich das Smart Home längst zum Massentrend gemausert: Schon drei von zehn Bundesbürgern (31 Prozent) haben in ihrem Zuhause mindestens eine „kluge“ Anwendung installiert. Diese Zahl ermittelte der Branchenverband Bitkom im Sommer 2019 – sie steht für einen Zuwachs um fünf Prozent im Vergleich zum Vorjahr. Für 2022 sagt das Meinungsforschungsinstitut YouGov einen Jahresumsatz von 4,3 Milliarden Euro in Deutschland mit Smart Home-Produkten voraus (Prognose 2019: 3,58 Milliarden).

Vor allem jüngere Käufer interessierten sich für das Smart Home, weiß Ralf Schumann, Architekt der Münchner Immobiliengesellschaft. „Und: Alle meine Kunden, die sich mit dem Thema befasst haben, wünschen letztlich auch, dass Smart Home-Komponenten in die Bauplanung mit einfließen.“ Grundsätzlich wundere er sich jedoch, dass vor allem in Bezug auf das Plus an Komfort „nicht mehr solcher Lösungen von Beginn an eingebaut und umgesetzt werden“. Der Ruf der smarten Technik – er ist dank der Datenlecks von Alexa und Co. nicht immer nur gut.

Jedes System, das über das Internet erreichbar ist, ist auch der Gefahr durch Hacker ausgesetzt

„Jedes System, das über das Internet erreichbar ist, ist auch der Gefahr durch Hacker ausgesetzt“, warnt auch die Verbraucherzentrale. „Kann der Nutzer durch eine App seines Smartphones auf sein Smart Home zugreifen, besteht die Gefahr, dass Hacker Daten auslesen oder selbst die Steuerung übernehmen. Der Verlust des Smartphones kann ebenfalls dazu führen, dass die Haustechnik vorübergehend fremdgesteuert wird.“ Kein angenehmer Gedanke.

Den ersten, niedrigschwelligen Schritt in den Bereich der Automation gehen viele mit der Anschaffung eines Staubsauger-Roboters, über ein Lichtsystem, das auf Sprachbefehle reagiert, oder das per Mobiltelefon steuerbare Heizkörperthermostat. All diese Optionen fließen in den Aufwärtstrend mit ein.

Experten jedoch denken ein intelligentes Zuhause anders: Als integriertes System, in dem sämtliche Komponenten über eine Schnittstelle – den Hub – miteinander „reden“ und das so erst alle Vorteile wirklich ausschöpft. Der Hub ist die Steuerzentrale aller Geräte. Wichtig ist, sich im Vorhinein über die Möglichkeiten der einzelnen Systeme zu informieren. Das A & O dabei ist der genutzte Funkstandard. Er legt fest, welche Geräte welcher Hersteller am Ende im „Ökosystem Haus“ miteinander kommunizieren können.

Nach und nach kristallisieren sich hier einige „Gewinner“ auf dem Markt heraus, dazu gehören die Funkstandards ZigBee (genutzt u.a. von Osram und Philips), Z-Wave (u.a. ABUS, Nortek, Bosch, Deutsche Telekom), KNF-NX (mehr dazu weiter unten) sowie das relativ neue EnOcean (bietet vor allem sparsame Funkschalter- und Sensoren).  Und warum nicht einfach das WLAN für das Smart Home nutzen? Dies schließt sich trotz seiner hohen Verbreitung für komplexere System aus mehreren Gründen aus: Erstens ist der Energieverbrauch unverhältnismäßig hoch, zweitens der Frequenzbereich in Städten schnell überlastet, zudem drohen Überschneidungen. Nicht zuletzt sind die Geräte über WLAN fast zwangsläufig auch im Internet – mit allen Nachteilen.

Amazons weltbekannte Alexa oder Google Home bieten inzwischen eine Steuerungsmöglichkeit für verschiedenste Komponenten, doch müssen die Gadgets individuell nachgerüstet werden. Und: Nicht jedes gewünschte Gerät verfügt über den nötigen „Skill“ oder die „Action“ (so heißen die Erweiterungen), mit den Smart Speakern in Verbindung zu treten. Die Zahl wächst allerdings rasant. So kommuniziert Amazons neuer Echo Plus-Hub zum Beispiel auch über ZigBee. Damit kann der Lautsprecher Geräte mit diesem Standard direkt ansprechen.

Unabhängig von Amazon, Google und Co.

Dennoch: Ein Speaker im Zentrum einiger smarter Geräte macht noch kein wirkliches Smart Home. Problemtisch ist und bleibt die WLAN-Anbindung. Um gerade bei einem Neubau alle Möglichkeiten auszuschöpfen, erfordert es eine professionelle Lösung. Diese findet sich mit einem so genannten Bussystem. Dabei handelt es sich um einen Datenübertragungsstandard zwischen mehreren Teilnehmern, beim Smart Home zum Beispiel Sensoren, Steuerungsanlagen und Sicherheitstechnik, die über eine gemeinsame Leitung miteinander kommunizieren können. „Anschaulich betrachtet kann das Bussystem mit einer Autobahn verglichen werden, wobei die Drahtleitungen die Fahrbahnen darstellen und die jeweiligen Daten dorthin leiten, wo sie hinsollen“, heißt es bei Home & Smart.

Mit KNX (auch Konnex gesprochen) existiert der weltweit einzige offene Übertragungsstandard für Haus- und Gebäudesystemtechnik. Die Datenübertragung kann dabei entweder über Intranet, Kabel, Infrarot, Funk – das systemeigene KNX-RF (RF = Radio Frequency) – oder die hauseigene Stromleitung erfolgen. Heute ist KNX das am meisten verwendete Bussystem im Bereich von Wohnhäusern.

Zumeist werden Smart Home-Systeme, die im Bau integriert werden, kabelgebunden umgesetzt. Somit ist nicht wie bei Alexa und Co. eine Internetanbindung für die Haussteuerung notwendig, sondern Anwender können aus dem vollen Spektrum der Gerätekommunikation schöpfen und unterschiedliche Wege der Datenübertragung mit einem System einsetzen. Und ja, auch eine Bedienbarkeit über Sprachassistenten ist gegeben.

Das KNX-Bussystem ist die Zentrale für unzählige Datenübertragungen

„Ob über den Lichtschalter der Deckenleuchte mitgeteilt wird, welche Lichtstärke sie zu geben hat, ob der Bewegungsmelder an eine Lichtquelle weitergibt, ob jemand den Bewegungsradius betreten hat und sich daraufhin eine Lampe einschaltet oder Daten an Raumthermostatregler weitergeleitet werden, wenn sich niemand im Raum befindet und die Temperatur gesenkt werden kann: Das KNX-Bussystem ist die Zentrale für unzählige Datenübertragungen“, fassen die Experten vom Verbraucherportal Home & Smart zusammen. „Mit der Kontrolle von Licht, Vorhängen und anderem kann eine Anwesenheit simuliert werden, sogar wenn man auf Urlaub fährt. Verlässt man das Haus, kontrolliert das Bussystem, ob alle Türen und Fenster verschlossen wurden. Falls nicht, schließt es die Türen automatisiert.“

Diese nahezu autarken Systeme benötigen keine Server in den USA, keine Internetanbindung und keine Steuerung über aus Datenschutz-Sicht umstrittene Google- oder Amazon-Systeme. Dass in diesem Fall von einem großen Tech-Riesen „mitgelauscht“ wird, ist also ausgeschlossen. Darüber hinaus lassen sich die Systeme bei Bedarf zusätzlich einkapseln, wodurch noch größere Sicherheit erzielt wird.

Kernfrage: Wie „easy“ ist der laufende Betrieb?

Der einheitliche Standard hat noch weitere Vorteile. Denn damit lassen sich neue Geräte ohne großen Zusatzaufwand schnell und einfach in das bestehende System integrieren. Mit einem einzigen Tool steuern Anwender die komplette Haus-, Unterhaltungs-, Licht- und Sicherheitstechnik. „Sensoren sind dabei wie die Ohren und Augen des Systems: Ihre Aufgabe besteht darin, physikalische Größen wie Helligkeit, Bewegung, Schall und Feuchtigkeit in elektrische Signale umzuwandeln“, erklärt Home & Smart. Die gesammelten Daten laufen in der Steuerungszentrale, dem „Gehirn“ des Systems (Hub oder auch Gateway genannt), zusammen. Die so genannten Aktoren werden daraufhin tätig, regeln zum Beispiel den Zulauf des Heizwassers oder betätigen den Motor am Fenster, um es zu schließen. Weitere klassische Aktoren sind Lampen, Lüftungsanlagen und Lautsprecher.

Dabei zeigt KNX noch einen weiteren Vorzug, denn sowohl die so genannten Aktoren als auch die Sensoren benötigen dank der simplen wie effizienten Übertragungstechnik nur sehr wenig Energie. Anders als bei Lifestyle-Smart-Home-Technik müssen Lichtschalter oder Empfänger nicht kontinuierlich aufgeladen oder Batterien gewechselt werden.

Im sogenannten „Easy Mode“ ist für KNX-Systeme noch nicht einmal ein PC oder anderes Device erforderlich, um neue Komponenten einzubinden. Zugleich ist ein Smart Home mit KNX beliebig erweiterbar. Große Unternehmen, wie zum Beispiel die Zentrale des SAP-Konzerns, nutzen KNX zur Licht- und Lüftungssteuerung.

Automation für Klima und Konto?

Dabei sind die Hürden bei der Umsetzung von Smart Home-Anlagen immer kleiner geworden, vor allem auch finanziell. Natürlich kommt es darauf an, ob eine Basis-, Komfort oder gar High-End-Lösung angestrebt wird. Bei letzterer können laut einer Beispielrechnung des Full-Service-Anbieters Casaio fraglos gut und gerne 150.000 Euro für ein Einfamilienhaus fällig werden, im Basis-Bereich würde ein KNX-System ab etwa 20.000 Euro kosten – und das exklusive der Elektroinstallation selbst. Die Mehrkosten entstehen unter anderem durch den größeren Planungs- und Einbauaufwand. So müssen für kabelgebundene Smart Home-Lösungen mit KNX zum Beispiel bis zu drei Mal mehr Kabelmeter verlegt werden. Doch halten viele Kunden den Mehraufwand gegenüber dem Plus an Sicherheit, Wohnkomfort und Stromersparnis für gerechtfertigt.

So spart laut Verbraucherzentrale allein ein automatisiertes Herunterfahren der Raumtemperatur bei Verlassen des Hauses oder der Wohnung und ein rechtzeitiges Wiederaufheizen zwei bis acht Prozent Kosten im Vergleich zum vorherigen Verhalten. Andere Quellen wie das Fraunhofer Institut für Bauphysik sprechen gar von Einsparpotentialen von bis zu 40 Prozent. Auch eine durch Bewegungsmelder aktivierte Beleuchtung kann sowohl die Sicherheit der Bewohner erhöhen als auch Energie einsparen. Wie oft brennt noch das Licht im Kinderzimmer, obwohl der Nachwuchs längst weitergezogen ist?

Mittels einer Keycard, wie man sie aus Hotelzimmern kennt, lassen sich bei Verlassen des Hauses zudem gleich alle „Stromfresser“ auf einmal vom Netz nehmen – mit Ausnahme von Sicherheitstechnik, Kühlschrank und anderen notwenigen Geräten. Einige Fallstricke lauern beim Energieverbrauch jedoch allemal: Stattet man zum Beispiel jeden Raum eines Haushalts mit einem eigenen Touchpad zur Bedienung aus, kann sich der Gesamtenergieverbrauch durch diese Bedienelemente sogar erhöhen, warnt die Verbraucherzentrale. Auch sei darauf zu achten, „dass die schaltbare Steckdose nicht plötzlich einen höheren Standby-Verbrauch verursacht als das zu schaltende Gerät“.

Eine Studie des Bundes für Umwelt- und Naturschutz (BUND) kommt 2018 zu einem ernüchternden Ergebnis hinsichtlich der „Effizienzpotentiale“: Besonders schlecht schnitten dabei Geräte ab, die über eine WiFi-Schnittstelle kommunizieren. Deren Bereitschaft könne sich in einem Beispiel-Haushalt leicht auf einen Mehrverbrauch von bis zu 330 kWh summieren und entsprechende Stromkosten von etwa 100 Euro pro Jahr verursachen. Das entspricht laut BUND etwa dem doppelten Energieverbrauch einer zwei Meter hohen Kühl-Gefrierkombination der Effizienzklasse A++.

Allein der zusätzliche Standby-Stromverbrauch könne für Deutschland bis 2025 mit etwa 3.000 Gigawattstunden (GWh) pro Jahr gerechnet werden – das entspräche in etwa dem Stromverbrauch von etwa 900.000 Haushalten. Bei einer weitgehenden Vernetzung kann sich dieser Strombedarf auf 15.000 GWh verfünffachen. Dabei ist der Energie- und Ressourcenbedarf für die Produktion vernetzter Geräte, für die Nutzung von Cloud-Diensten wie Alexa oder das Risiko einer verkürzten Nutzungsdauer von Geräten mit Mikroelektronik durch die erhöhte Komplexität nicht mit einbezogen.

Doch auch ein verändertes Nutzungsverhalten kann den Energieverbrauch hochschrauben. Wer bisher seine Stereoanlage aus Bequemlichkeit nur zum Feierabend aktivierte, lässt sie dank Sprachsteuerung womöglich in jeder freien Minute laufen. Solche Effekte sind naturgemäß schwer zu berechnen.

Die Ausgangslage ist ohne Frage komplex, ein Fokus auf unzweifelhafte Bereiche wie Heizungs- und Beschattungsanlagen sowie die Sicherheitstechnik ratsam. Umso entscheidender ist es, die Planung eines Smart Home von einem spezialisierten Ingenieurbüro für Haustechnik übernehmen zu lassen, das eng mit dem beauftragten Architekten zusammenarbeitet. Schließlich müssen unter anderem Kabel in Decken und Böden verlegt werden. Im Keller ist für die Steuerungseinheit zusätzlicher Platz erforderlich. Wird die E-Mobilität mit alternativen Energiekonzepten ebenfalls in das Smart Home integriert, sind weitere Planungen notwendig.

Heute „hip“, morgen vielleicht entscheidend

Generell bietet es sich an, möglichst weit in die Zukunft zu denken. Hätten wir uns Anfang des Jahrtausends vorstellen können, unsere Musikanlage und die Rollläden per Sprachbefehl zu steuern? Hätten wir es womöglich noch vor fünf Jahren als Spielerei abgetan, unsere Heizungsanlage mit dem aktuellen Wetterbericht zu koppeln, um so möglichst effizient zu handeln – und erscheint genau das jetzt, auf dem Höhepunkt der Klimakrise, nicht naheliegend und plausibel?

Wer dem Fortschritt auch nach Abschluss der Bauphase verbunden bleiben möchte, könne zum Beispiel einige Leitungen „prophylaktisch“ legen, rät Home & Smart. Nicht zuletzt kann das, was für einen 30- oder 40-Jährigen einfach nur „hip“ sein mag, eines fernen Tages den Unterschied machen, ob ein Wohnen in den eigenen vier Wänden zu beschwerlich oder noch komfortabel möglich ist. Diese „smarte“ Entscheidung – sie liegt in unserer Hand.

BITKOM-Studie 2019

Laut einer repräsentativen Umfrage des Digitalverbands BITKOM von 2019 haben bereits drei von zehn Deutschen smarte Technik in ihrem Zuhause installiert.

Was am häufigsten genutzt wird:

Intelligente Lampen und Leuchten 18%
smarte Heizkörperthermostate 14%
intelligente Alarmanlage 14%
smarte Videoüberwachung 12%
WLAN- oder Funk-Steckdosen 10%
Intelligente Rolläden und Markisen 8%
intelligente Verbrauchszähler für Strom, Gas und Wasser 7%

Die meisten Smart-Home-Besitzer bedienen ihre Anwendungen

mit dem Smartphone 80%
Tablet-PC 44%
Sprachassistenten 44%
Fernbedienung 35%
Smartwatch 11%
Redaktion: Annika Langhagel