Intelligentes Wohnen im Überblick

Du willst Licht, Rollläden, Rauchmelder und Alarm sinnvoll verbinden und fragst dich, wo du anfangen sollst. In diesem Beitrag lernst du, wie Funksysteme, Rollladensteuerung, Rauchmelder und Alarm als Einstieg in intelligentes Wohnen zusammenpassen, und die kurze Antwort lautet: Starte mit wenigen vernetzten Funktionen für Licht, Beschattung und Sicherheit und erweitere sie Schritt für Schritt.

Du bekommst zuerst eine Einordnung der Begriffe, dann typische Einstiegspunkte im Haus, danach Sicherheit und Energie und zum Schluss die technische Herkunft. Alle Beispiele bleiben bei dem, was vernetzte Geräte im Wohnraum nachweislich tun, und du kannst nach jedem Abschnitt prüfen, was zu deiner Wohnung passt.

Was versteht die Technik unter intelligentem Wohnen?

Smart Home ist ein Oberbegriff für technische Verfahren und Systeme zur Gebäudeautomation in Wohnräumen und Häusern. Im Mittelpunkt stehen mehr Wohn- und Lebensqualität, mehr Sicherheit und eine effizientere Energienutzung auf Basis vernetzter und fernsteuerbarer Geräte und Installationen sowie automatisierbarer Abläufe. Darunter fällt die Vernetzung von Haustechnik und Haushaltsgeräten, zum Beispiel Lichtquellen, Jalousien und Heizung, aber auch Herd, Kühlschrank und Waschmaschine, und zusätzlich die Vernetzung von Komponenten der Unterhaltungselektronik, etwa die zentrale Speicherung und die heimweite Nutzung von Video- und Audioinhalten.

Von einem Smart Home spricht man besonders dann, wenn intelligente Beleuchtung, Taster und Geräte untereinander vernetzt sind, wenn Geräte Daten speichern und eine eigene Logik abbilden können. Geräte sind teilweise gekennzeichnet, das heißt, zu den Geräten sind Informationen zum Beispiel über Hersteller, Produktnamen und Leistung hinterlegt. Dazu kommt eine eigene Programmierschnittstelle, über die das Smart Home mit erweiterbarer Anwendungssoftware und mit mobilen Apps gesteuert werden kann, gegebenenfalls auch über das Internet. Eng verwandt damit ist das Smart Metering, bei dem das Messen und eine intelligente Regulierung des Energieverbrauchs im Vordergrund stehen.

Warum fangen viele mit Licht und Rollläden an?

Unter Hausautomation fällt die Gesamtheit von Überwachungs-, Steuer-, Regel- und Optimierungseinrichtungen in privat genutzten Wohnhäusern und Wohnungen. Gemeint ist vor allem die Steuerung von Einrichtungen, die direkt mit dem Haus verbunden sind, wie Alarmanlage, Beleuchtung, Jalousien und Heizung. Für dich ist das ein guter Einstieg, weil du den Nutzen sofort im Alltag siehst und weil du nur wenige Räume einbeziehen musst, um ein Gefühl für Steuerung und Abläufe zu bekommen.

Licht und Heizung lassen sich zeit- und bedarfsgerecht steuern, Jalousien fahren abhängig vom Lichteinfall herauf oder herunter. Im Jahr 2019 nutzten bereits 18 Prozent der Deutschen eine intelligente Beleuchtung, 14 Prozent eine intelligente Heizung oder intelligente Heizkörperthermostate und 9 Prozent intelligente Rollläden und Markisen. Eine repräsentative Umfrage des Digitalverbands Bitkom vom August 2021 zeigt eine ähnliche Richtung: Vier von zehn Menschen in Deutschland nutzen Smart-Home-Anwendungen, intelligente Lampen und Leuchten kommen im Zuhause von 29 Prozent der Smart-Home-Nutzer zum Einsatz.

Wie steuern Funk-Bussysteme Jalousien und Heizung?

Die frühe Hausautomation arbeitete über das Stromnetz. Im Jahr 1975 wurde die erste allgemeine Hausautomations-Netzwerktechnologie X10 entwickelt und von Busch-Jaeger unter dem Namen Timac X10 eingeführt. Das auf 2 Drehschaltern basierende System zeichnet sich durch extrem einfache Konfiguration und interessante Funktionen aus. Als Weiterentwicklung des X10 führte Busch-Jaeger im Jahr 1998 den Powernet EIB in Deutschland ein. Das ebenfalls auf dem Stromnetz mit 230 V basierende System fügte sich nahtlos in die Welt des Europäischen Installationsbus ein, der auch als EIB oder KNX bekannt ist.

Für dich ist heute wichtig, dass Geräte unterschiedlicher Hersteller mit verschiedenen Funkstandards per Smartphone, Tablet oder PC gesteuert und kontrolliert werden können. Genau das zeigte seit 2013 ein neues Smart-Home-Musterhaus der Deutschen Telekom in Darmstadt, in dem sich Heizung, Lampen, Waschmaschine oder andere kompatible elektrische Geräte herstellerübergreifend bedienen lassen. Das Musterhaus ist ein Projekt der Initiative QIVICON, die Smart-Home-Produkte unterschiedlicher Hersteller kombiniert. Wenn du Funk-Bussysteme für Licht, Rollläden und Heizung nutzen willst, achte zuerst darauf, welche Taster, Aktoren und Thermostate untereinander vernetzt arbeiten und eine eigene Logik speichern.

Was kann eine Szene im Alltag leisten?

Komplexe Abläufe lassen sich in programmierbare Szenarien zusammenfassen. Mittels Hausautomation kann beispielsweise Anwesenheit simuliert werden, indem die Steuerung nacheinander in mehreren Räumen das Licht, den Fernseher und andere von außen sicht- und hörbare Einrichtungen ein und später wieder ausschaltet. Du drückst dann nicht mehr jeden Schalter einzeln, sondern startest einen Ablauf, der Licht, Beschattung und Geräte in eine gewünschte Stellung bringt.

Zur Hausautomation gehört auch die Fernsteuerbarkeit dieser Komponenten, entweder über das Internet oder über das Telefonnetz. Als beispielhaftes Szenario nennt die Technikbeschreibung das Einschalten der Heizung über das Smartphone eine Stunde vor der Heimkehr, sodass die bis dahin kalte Wohnung bei der Ankunft bereits angenehm warm ist, ohne dass während der gesamten Abwesenheit Energie verschwendet worden wäre. Im Haushalt spielt zusätzlich die Vernetzung, Fernsteuerung und Programmierung von Elektrohaushaltsgeräten wie Herd, Kühlschrank, Waschmaschine oder Kaffeeautomat eine Rolle. Elektronische Türschlösser kannst du mit dem Smartphone manuell steuern oder mit standortbasierter Automatik automatisch öffnen oder versperren.

Welche Rolle spielen Rauchmelder im vernetzten Haus?

Zur Gebäudesicherheit werden mehrere Sensoren oder sicherheitsrelevante elektronische Geräte im Haus installiert, die im Fall der Fälle Benachrichtigungen als Signale aussenden können. Sicherheitsrelevante Sensoren oder Geräte sind zum Beispiel Wassersensoren, Bewegungssensoren, Tür- und Fenstersensoren, Rauchmelder oder Überwachungskameras. Alle sicherheitsrelevanten Geräte können auf Basis von Regeln miteinander kommunizieren und Aktionen auslösen. Eine Kamera könnte beispielsweise ein Foto aufnehmen, wenn eine Tür aufgeht und gleichzeitig im Raum eine Bewegung erkannt wird.

Die deutschsprachige Wikipedia erklärt Smart Home als technische Verfahren und Systeme zur Automation im Wohnbereich und ordnet Rauchmelder dort als Teil der Sicherheitsfunktionen ein. Für dich heißt das: Plane Melder nicht als Einzelgerät, sondern als Signalgeber in einem Regelsystem. Wenn du Rauchmelderpflicht und Räume im Haus klären willst, notiere dir zuerst, welche Melder bereits vorhanden sind und welche Tür-, Fenster- und Bewegungsmelder zusätzliche Signale liefern können.

Wie greifen Alarm, Sensoren und Kamera ineinander?

Intelligente Videoüberwachung kommt im Zuhause von 23 Prozent der Smart-Home-Nutzer zum Einsatz, intelligente Alarmanlagen folgen mit 21 Prozent. Das zeigt, dass viele Haushalte Sicherheit als nächsten Schritt nach Licht wählen. Haushaltsroboter sind ebenfalls verbreitet: 13 Prozent setzen Staubsaugerroboter ein, nach 9 Prozent im Jahr 2020, Rasenmähroboter verwenden 16 Prozent, nach 8 Prozent im Jahr 2020. Du siehst daran, dass vernetzte Helfer im Haus und im Garten ankommen, während Licht, Kamera und Alarm den Kern der Steuerung bilden.

Eine Erweiterung stellen interaktive Video-Türklingeln dar. Diese verbinden den Überwachungsaspekt mit den Funktionen einer Gegensprechanlage, zudem ist eine Türöffnung per Smartphone möglich. So kannst du nicht nur ortsunabhängig das eigene Grundstück bewachen, sondern auch mit Gästen sprechen und diese ins Haus lassen. Anbieter auf dem deutschen Markt sind unter anderem Bitron, Doorbird und Doorbot. Wenn du Einbruchschutz fürs Einfamilienhaus solide planen willst, lege fest, welche Tür- und Fenstersensoren einen Alarm auslösen, welche Kamera welches Bild sichert und wer welche Meldung erhält.

Was misst dein Zuhause mit und was spart das?

Eng verwandt mit der Hausautomation ist das Smart Metering. Gemeint ist ein System, das über einen intelligenten Zähler verfügt, der den tatsächlichen Verbrauch von Strom, Wasser oder Gas und die tatsächliche Nutzungszeit misst und in ein Kommunikationsnetz eingebunden ist. Aufgrund dieser Möglichkeit sollen dem Endverbraucher von der Tageszeit abhängige und gegebenenfalls billigere Energiekosten angeboten werden, um damit dem Energieversorger im Gegenzug die Möglichkeit zu geben, die vorhandene Kraftwerkinfrastruktur besser auszunutzen sowie Investitionen für Spitzenlastausbau zu vermeiden oder zurückzustellen. Zugleich erhöht Smart Metering für dich die Transparenz beim Energie- und Ressourcenverbrauch und hilft dir, verbrauchssenkende Maßnahmen zu ergreifen.

Durch die Automatisierung von Licht und Heizungssystemen sollen Einsparungen von bis zu 30 Prozent an Energie erzielt werden. Darüber hinaus bieten viele Smart-Home-Produkte Funktionen zur Überwachung des individuellen Energieverbrauchs, was dir ermöglicht, deinen Energieverbrauch wirksam zu verfolgen. Spezielle Produkte gibt es auch im Smart-Metering-Bereich. Bei der Unterhaltungselektronik gehört zu den typischen Szenarien die zentrale Speicherung von Medien wie Fotos, Musik und Filmen, die über entsprechende Serversysteme hausweit abrufbar sind. Realisiert wird eine solche Vernetzung typischerweise mit Hilfe von Universal-Plug-and-Play- oder DLNA-zertifizierten Komponenten, die Übertragung erfolgt drahtlos über ein WLAN oder kabelgebunden über Ethernet. Beschränkt sich die Heimvernetzung ausschließlich auf Komponenten der Unterhaltungselektronik, wird im Allgemeinen nicht von einem Smart Home gesprochen.

Wo liegen die Anfänge vom Schalter bis zum Musterhaus?

Die ersten Heimautomationsambitionen entwickelten sich in den 1930er Jahren mit der Verbreitung von elektrisch betriebenen Haushaltsgeräten im 220 V Niederspannungsnetz. Seit den 1990er Jahren gilt die Smart-Home-Technologie auch als ein wesentlicher Katalysator der digitalen Revolution. Mit der 1993 veröffentlichten, umfangreichen Revision der DIN 276 wurde die Gebäudeautomation als eigenständige Kostengruppe bei den Baukosten eingeführt. Neben Smart Home haben sich Begriffe wie Intelligentes Wohnen, eHome, Smart Living und Digital Lifestyle etabliert, die sich teils nur in Bedeutungsschattierungen unterscheiden. Zudem verwenden Hersteller von Smart-Home-Anlagen und Komponenten weitere, speziell auf deren individuelles Marketing abgestimmte Begriffe.

Im April 2001 wurde die Fraunhofer-inHaus-Forschungsanlage in der Nähe des Fraunhofer IMS und der Universität Duisburg-Essen eröffnet. Im inHaus erforschen, entwickeln, testen und demonstrieren Hersteller, Dienstleister und Nutzer mit Fraunhofer-Instituten für das Geschäftsfeld Wohnen auf einem rund 1000 Quadratmeter großen Gelände seitdem gemeinsam neuartige Systemlösungen durch Integration von Produktkomponenten aller Art im Wohnumfeld. Anfang 2005 wurde auf dem Gelände der Bundesgartenschau in München das Haus der Gegenwart erbaut, das aufgrund seiner flexiblen Nutzung und vernetzten Steuerung eine Weiterentwicklung eines herkömmlichen Einfamilienhauses war. Alle elektronischen Vorgänge im Haus ließen sich zentral steuern. Im Jahr 2011 wurde das Haus der Gegenwart geschlossen. Von März 2005 bis Juli 2006 bot die Deutsche Telekom der interessierten Öffentlichkeit ein voll vernetztes intelligentes Musterhaus, das T-Com-Haus in Berlin. Im Zentrum stand die Möglichkeit, angeschlossene Hausgeräte einzeln oder als zusammengefasste Gerätegruppen per PDA oder Multifunktionsbildschirm zu steuern und Statusabfragen von unterwegs durchzuführen. Der deutsche Markt für Smart Home sollte nach Schätzungen von 2013 bis 2025 einen Umsatz von 19 Milliarden Euro erwirtschaften. Eine Prognose des Consulting-Unternehmens Deloitte schätzte den Jahresumsatz für das vernetzte Wohnen bis 2017 auf rund 4,1 Milliarden Euro ein. Als treibende Kennzeichen nennt die Darstellung die digitale Vernetzung, den Wunsch nach mehr Komfort und Energieeffizienz, die Alterung der Gesellschaft und ein steigendes Umweltbewusstsein. Das Thema Smart Home und vernetzte Technik stand bei der Internationalen Funkausstellung in den Jahren 2014 und 2015 im Schwerpunkt vieler Aussteller.

Was bleibt offen für deinen Einstieg?

Obwohl ein Smart Home die Sicherheit seiner Bewohner steigern kann, ist nicht auszuschließen, dass es zu Angriffen auf Smart Homes durch Hacker kommt. Die Überwachung von Bewohnern und das Öffnen von Türen wären etwa denkbare Folgen. Ein Smart Home kann auch die Gesundheit seiner Bewohner stützen. In vielen Smart-Home-Geräten sind sensible Sensoren verbaut, die zum Beispiel die Kohlenstoffmonoxid-Konzentration, die Luftbelastung durch Pollen, die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit messen. Bei einer zu hohen Konzentration von Stoffen, die gefährlich sein oder werden könnten, wird das Zuhause über den automatischen Fensteröffner durchlüftet oder zumindest eine Sicherheitsmeldung abgesetzt.

Seit 2012 fördert das BMWi das Zertifizierungsprogramm Smart Home und Building, bei dem Vertreter von akademischen Einrichtungen und Industrieunternehmen versuchen, gemeinsame Standards und ein Prüfsiegel für systemübergreifende Interoperabilität im Smart Home zu entwickeln. Daran beteiligt sind der VDE-Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik, das Deutsche Dialog Institut, das VDE-Institut, der Connected-Living-Verein, die Kellendonk Elektronik GmbH und das DAI-Labor an der TU Berlin. Lege für deine Wohnung eine kleine Startliste an mit Lichtpunkten, Jalousien, Heizkörperthermostaten, Rauchmeldern und einem Alarmszenario und erweitere erst danach Raum für Raum um Zähler, Haushaltsgeräte und Medien.