Hausautomatisierung: Was Sie über Smart Home wissen müssen

Die Heizung vom Büro aus per Smartphone-App einschalten, vor der Abreise in den Urlaub die Anwesenheitssteuerung aktivieren oder aus der Ferne kontrollieren, wer gerade an der Tür geklingelt hat – dies sind nur drei Aspekte, die unter den Begriff Smart Home fallen. Der folgende Beitrag soll dabei helfen, die Technologie und ihre Möglichkeiten zu verstehen sowie Vor- und Nachteile der Hausautomatisierung auszuloten.

1. Die Definition des Begriffs Smart Home

Wann genau der Begriff Smart Home erstmals benutzt wurde, ist nicht sicher nachzuweisen. Fest steht aber, dass die ersten Geräte und Projekte um die Jahrtausendwende entstanden und die Technologie seitdem nicht nur rasante Fortschritte macht, sondern auch mehr und mehr in den Alltag einzieht.

Smart Home heißt übersetzt „kluges“ oder „intelligentes Heim“. Die Bezeichnung scheint sich am Markt und in der Öffentlichkeit langsam durchzusetzen, obwohl man auf der Suche nach einer Definition immer wieder Synonyme wie Smart Living, Intelligent Home, Intelligentes Wohnen oder eHome findet. Zum Teil verwenden Hersteller aus Marketing-Gründen auch ganz eigene Begriffe, die woanders nicht auftauchen.

Unter Smart Home werden Systeme und Verfahren in Wohnungen und Häusern verstanden, die nicht nur den Komfort und die Lebensqualität steigern, sondern auch für mehr Sicherheit und ökonomisch wie ökologisch implizierte Energieeffizienz sorgen sollen. Dies geschieht auf der Basis miteinander und nach außen vernetzter Geräte, Installationen und automatisierter Abläufe, die zu Hause über ein Panel oder aus der Ferne mit dem Smartphone oder Tablet gesteuert werden können.

Smart Home steht in enger Verbindung zu den Bereichen IoT (Internet of Things = Internet der Dinge) und Smart Metering, also der Messung und intelligenten Steuerung des Energieverbrauchs.

2. Wie funktioniert das Smart Home?

Um ein funktionstüchtiges Smart Home aufzubauen, benötigen Sie fünf Komponenten bzw. Gruppen von Komponenten. Dazu zählen die Endgeräte, auch Aktoren genannt, die Eingabegeräte, Sensoren, die Vernetzungstechnologie via Funk oder Kabel sowie als zentrale Steuerungseinheit oder „Gehirn“ ein so genanntes Gateway.

2.1. Die Endgeräte oder Aktoren

Diese Komponente umfasst alle Geräte, die in die intelligente Hausautomatisierung miteinbezogen werden sollen. Dazu zählen Heizungs-, Klima- und Lüftungsanlagen, Lampen, Rollläden und Jalousien, Medien wie Musikcenter oder Fernseher, Waschmaschinen, Kühlschränke, Herde oder Türsprechanlagen.

2.2. Die Eingabegeräte

Ob klassische Schalter, Touchdisplays im Haus, Tablets oder Smartphones – für die Eingabe der Steuerungsbefehle gibt es mehrere Möglichkeiten. Mittlerweile erfährt auch die Spracheingabe eine weitere Verbreitung. Die Eingabegeräte dienen als Schnittstelle zwischen Mensch und Smart Home System, mit denen Anweisungen übermittelt, aber auch Endgeräte auf ihre ordnungsgemäße Funktion überprüft werden können. Sind die Lichter im Keller aus? Stimmt die Temperatur im Wohnzimmer? Haben sich die Rollläden im Erdgeschoss geschlossen? All dies kann kontrolliert und bei Bedarf über die entsprechende App korrigiert werden.

2.3. Die Sensoren

Die Sensoren sind notwendig, um die Ist-Zustände der Endgeräte und ihrer Funktionen zu registrieren bzw. bei bestimmten Werten Meldungen an das Gateway zu liefern. Stellt beispielsweise ein Sensor fest, dass es anfängt zu regnen, prüfen andere Sensoren, ob Türen und Fenster geschlossen sind. Falls nicht, wird der entsprechende Befehl erteilt. Ein anderer Sensor liefert die Info, dass die gewünschte Raumtemperatur erreicht wurde. Daraufhin wird die Heizung heruntergeregelt. Bewegungsmelder stellen fest, ob sich Personen auf dem Grundstück oder im Haus befinden, die dort eventuell nicht hingehören. Jede Funktion des Smart Home Systems benötigt also ihre spezifischen Sensoren.

2.4. Die Vernetzung

Die Vernetzung ist notwendig, damit alle Endgeräte miteinander und mit dem Gateway kommunizieren können. Hier dominieren Funk- und kabelgebundene Smart Home Systeme, allerdings nutzen manche Lösungen auch das Stromnetz (Powerline). Wenn Sie sich für eine kabelgebundene Lösung entscheiden, benötigen Sie eine ausgeklügelte Planung, um nicht nur für gegenwärtige, sondern auch zukünftige Situationen vorbereitet zu sein. Funkgesteuerte Lösungen eignen sich vor allem für Bestandsgebäude oder Altbauten, da hier nicht in die Bausubstanz eingegriffen werden muss. Sie sind auch für Mietwohnungen von Vorteil, denn bei einem Umzug nehmen Sie sie einfach mit und installieren sie im neuen Heim.

2.5. Das Gateway

Die Schalt- und Kommunikationszentrale Ihres Smart Home Systems empfängt sämtliche Sensordaten und vergleicht diese mit den Soll-Werten. Bei Bedarf erteilt das Gateway Befehle an die jeweiligen Aktoren. Gleichzeitig ist es die Schnittstelle zu den Eingabegeräten. Je nach Ausstattung können einzelne Aktoren darüber auch direkt angesteuert werden. Eine eventuelle Anbindung des Systems ans Internet erfolgt ebenfalls über das Gateway.

Familie Schmidt – das sind Herr und Frau Schmidt sowie ihre Kinder Anna und Marc, beide im Teenageralter – wohnt seit rund einem Jahr in ihrem Neubau am Stadtrand. Das großzügig geschnittene Haus bietet viel Platz für alle und verfügt zusätzlich über eine Einliegerwohnung, in der die Eltern von Frau Schmidt untergebracht sind. Deren Räumlichkeiten sind konsequent auf Barrierefreiheit ausgerichtet.

Herr Schmidt ist ein Fan von moderner Technik. Deshalb gibt es eine Solaranlage auf dem Dach, eine leistungsfähige und effiziente Heizung, Internetanschlüsse in jedem Raum (unabhängig vom WLAN) und zahlreiche andere nützliche Features, die den Alltag erleichtern. Dass das neue Haus der Schmidts ein Smart Home werden sollte, war für Herrn Schmidt von Anfang an klar. Deshalb sind die meisten Geräte auch untereinander vernetzt und lassen sich aus der Nähe per zentralem Panel steuern oder per App aus der Ferne vom Smartphone aus.

Herr Schmidt ist kein Geizhals, aber er freut sich, wenn er mit klugen Maßnahmen Geld sparen kann. Deshalb hat er sich ausgiebig damit beschäftigt, welche Vorteile ein Smart Home in Bereichen wie Temperatursteuerung, Klimatisierung, Energiemanagement und Smart Metering mit sich bringt. Mit der installierten Anlage kann er beispielsweise den Energieverbrauch des gesamten Haushalts protokollieren, auf „Stromfresser“ hin analysieren und an Hand der gewonnenen Kenntnisse optimieren. So laufen Geräte wie die Waschmaschine oder der Trockner nur noch zu solchen Zeiten, in denen die Stromtarife am niedrigsten sind. Auch die Komponenten Heizung, Jalousien und Rollläden hat er so programmiert, dass sie fein aufeinander abgestimmt sind und sich im Wechselspiel ein- und ausschalten bzw. öffnen und schließen. Der Erfolg macht sich im Budget der Schmidts deutlich bemerkbar.

Frau Schmidt ist sehr naturverbunden und hat zudem eine romantische Ader. Die Pflege von Garten und Zimmerpflanzen liegt zum größten Teil in ihrer Hand. Wenn die Schmidts einen Kurztrip übers Wochenende planen – und das tun sie recht oft – schaltet sie die automatischen Bewässerungssysteme für draußen und drinnen an. Mit der zugehörigen App hat sie per Smartphone immer die volle Kontrolle über den Wasserstand in Beeten und Töpfen und kann bei Bedarf einfach mal kurz das Wasser „andrehen“, wenn die Erde zu trocken wird.

Ihre romantische Ader kommt vor allem zum Vorschein, wenn sie ein intimes Dinner mit ihrem Mann vorbereitet. Über die Lichtmanagement-Funktion des Smart Home Systems hat sie verschiedene Beleuchtungsszenarien programmiert, die zu einem romantischen Abendessen passen. Manchmal legt sie vorher auch schon das Musikprogramm fest, das dann zu einem bestimmten Zeitpunkt von ganz alleine in genau der richtigen Lautstärke startet.

Anna und Marc interessieren sich im Zusammenhang mit Smart Home bisher fast ausschließlich für die Steuerung der audio-visuellen Medien. Deren Funktionen kennen sie allerdings wie ihre Westentasche. In Sekundenschnelle bringen sie Videos oder Fernsehsendungen auf jedes gewünschte Display oder wechseln die Musik, wenn sie sich von einem Raum in einen anderen begeben. Selbstverständlich nutzen sie dafür ihr Smartphone, das sie ständig bei sich tragen.

Die Großeltern sind noch recht rüstig, trotzdem haben Herr und Frau Schmidt gemeinsam mit ihnen ihre Wohnung ebenfalls mit Smart Home Technologie ausgerüstet, um eine weitest gehende Barrierefreiheit zu erreichen. Die Oma ist vor allem angetan von den Sicherheitsfunktionen für Türen, Fenster und Jalousien. Sie fühlt sich jetzt viel sicherer geschützt vor Einbrechern, als das in ihrer alten Wohnung der Fall war, obwohl die im zweiten Stock lag. Sollten die Großeltern einmal Hilfe benötigen, können sie über ein Notrufgerät Kontakt mit den passenden Ansprechpartnern aufnehmen.

Nun steht der erste lange Urlaub vor der Tür, den die Familie – Eltern und Kinder – gemeinsam verbringen werden. Damit sie weder die Großeltern, noch Nachbarn oder Freunde mit der Betreuung ihres Hauses belästigen müssen, werden sämtliche Smart Home Komponenten auf Abwesenheit eingestellt. Dies gilt für Bewegungsmelder und Kameras, für die Rollläden und die Beleuchtung, die zu bestimmten Zeiten automatisch ihre Anwesenheit simulieren und natürlich auch für die Bewässerung, die jetzt im Sommer besonders wichtig ist. Am Tag der Abreise sind die Koffer gepackt und es kann sorgenfrei losgehen. Selbst wenn sie nicht an alles gedacht haben – über ihre Smart Home App können sie nicht nur jederzeit die Ist-Zustände im Haus abrufen, sondern auch aktiv Einstellungen verändern. Mit diesem guten Gefühl fahren sie ganz entspannt los.

Der größte Nachteil ist, dass Smart Home Systeme wie alle Netzwerke bzw. die digitale Infrastruktur insgesamt nicht hundertprozentig gegen böswillige Attacken von außen gefeit sind. Deshalb sollten Sie auf Sicherheit und Datenschutz besonders achten. Häufig wird nicht bedacht, dass neu gekaufte Smart Home Geräte auf vorhandene Einrichtungen wie Router und WLAN-Netz treffen. Sind diese ungeschützt, bieten sie ein Einfallstor auch für Angriffe auf das Smart Home.

Wenn es um die Sicherheit geht, muss man sich die einzelnen Komponenten eines Systems genauer anschauen. Lassen Sie Vorsicht walten bei Billigprodukten aus dem Baumarkt oder vom Discounter, denn diese verfügen nur selten über zeitgemäße Sicherheitsvorkehrungen. Gefahr besteht vor allem, wenn die Kommunikation zwischen dem Gerät und der dazugehörigen App über einen wenig oder schlecht gesicherten Server im Ausland abläuft.

Bis auf das Gateway sind die meisten Komponenten der Hausautomatisierung selbst kaum anfällig für Manipulationen. Angriffe erfolgen, wenn überhaupt, über die Steuerzentrale oder das sonstige Heimnetzwerk. Diese Tatsache ist aber nicht neu, sondern bei PCs, Routern und Smartphones schon seit Jahren bekannt, um nicht zu sagen, bittere Realität. Deshalb gilt für das intelligente Heim, dass auch hier entsprechende Schutzmaßnahmen wie eine Firewall, verschlüsselte Datenübertragung und die exakte Festlegung von Zugriffsrechten eingerichtet werden sollten.

4.1. Werfen Sie einen Blick auf den Hersteller

Vor der Anschaffung eines Smart Home Systems sollten Sie sich die Hersteller am Markt anschauen. Renommierte Unternehmen nehmen Sicherheitsfragen ernst und liefern entsprechende Software gleich mit. Gerade Firmen aus dem Umfeld Consumer-IT und Consumer Electronics haben langjährige Erfahrungen mit den genannten Problemen und setzen diese bereits bei der Entwicklung ihrer Produkte entsprechend um. Zum Standard zählen Verschlüsselungsmethoden wie VPN-Verbindungen, eine Zwei-Faktor-Authentifizierung oder die Verschlüsselung von Funksignalen sowie die Bereitstellung von regelmäßigen Sicherheits-Updates.

Bei Produzenten aus der klassischen Hausautomationsbranche müssen Sie genauer hinschauen, denn diese konzentrieren sich häufig noch zu sehr auf die rein technischen Features und lassen Sicherheitsaspekte zum Teil unberücksichtigt. Schwächen werden oft bei Tests vom TÜV, VDE oder von Fachmagazinen u.ä. Medien aufgedeckt und nur nach und nach abgestellt.

Für viele Verbraucher ist laut einer Studie der Sicherheitsaspekt und die Sorge um die eigene Privatsphäre deshalb auch der wichtigste Grund, sich gegen ein Smart Home System zu entscheiden. An zweiter Stelle folgen die Anschaffungskosten, dann die Angst vor einer Automatisierung, die Angst vor Hacker-Angriffen und schließlich Vorbehalte gegen die technische Reife der Geräte.

4.2. Welche Vorteile bringt das Smart Home mit sich?

Interessenten für die Technologie versprechen sich nach derselben Studie vor allem Energieeinsparungen bzw. mehr Energieeffizienz, gefolgt von mehr Komfort im Alltag und einer gestiegenen Einbruchsicherheit. Manche wollen auch nur technisch auf dem neuesten Stand sein oder sehen in der Installation eine Wertsteigerung ihrer Immobilie.

Die erste Frage, die Sie für sich selbst vor einem Kauf beantworten müssen, ist: Soll es ein Funk- oder ein kabelgebundenes System sein? Bei der Planung eines Neubaus bedeutet die Kabelvariante relativ wenig Aufwand, da sie von vornherein mit eingeplant und baulich leicht verwirklicht werden kann. In der breiten Masse und bei den etablierten Herstellern haben sich allerdings Funklösungen durchgesetzt. Sie können zum Teil selbst  oder vom Fachhandwerker in Ihrer Nähe installiert, erweitert oder ausgetauscht werden. Das Aufstemmen von Wänden entfällt, so dass auch Mietwohnungen leicht ausgerüstet werden können.

5.1. Kompatibilität

Ein weiteres großes Themenfeld ist die Kompatibilität der einzelnen Komponenten untereinander, wenn sie von verschiedenen Herstellern stammen. Viele Verbraucher entscheiden sich zu Beginn nämlich nicht für eine Gesamtlösung, sondern starten mit wenigen Komponenten, etwa der Sicherheitstechnik, und installieren lediglich Kameras und Bewegungsmelder, Tür- und Fensterkontakte.

Kommt nach einer Weile der Wunsch auf, das System zu ergänzen und zu erweitern, stellen sie fest, dass der gleiche Anbieter gar keine Geräte in diesem Segment, zum Beispiel dem Lichtmanagement für die Hausbeleuchtung, in seinem Portfolio hat. Schauen Sie dann bei anderen Produzenten nach geeigneten Produkten für die Lichtsteuerung, müssen Sie erkennen, dass sie nicht kompatibel mit Ihrem vorhandenen System sind. Deshalb sollten Sie von Beginn an auf Hersteller setzen, die ein möglichst umfassendes Sortiment für die Hausautomatisierung führen oder deren Geräte kompatibel zu den Produkten anderer Hersteller sind. Hier lohnt es sich, nach Allianzen der Anbieter Ausschau zu halten.

5.2. Allianzen von Herstellern

Zahlreiche Hersteller gehen Allianzen mit anderen Unternehmen ein, um einheitliche Standards und untereinander kompatible Komponenten anbieten zu können, wie etwa eNet SMART HOME. In diesem Fall können Sie sicher sein, dass die Rollladensteuerung von Firma A reibungslos mit der Heizungssteuerung von Firma B funktioniert und beide vom Gateway der Firma C kontrolliert werden können. Die Zusammenarbeit innerhalb einer solchen Allianz sorgt auch dafür, dass sich alle Geräte mit nur einer App bedienen lassen und durch ein gemeinsames Sicherheitskonzept geschützt sind.

Darüber hinaus stehen die Allianzen dafür ein, dass Sie bei der Installation, bei Erweiterungswünschen oder Störungen und Reparaturen auf einen Servicepartner zurückgreifen können, der sämtliche Geräte kennt. Auf diese Weise ist Ihr Smart Home System gut für die Zukunft gerüstet. Das gilt auch für Innovationen, die heute nur ansatzweise oder noch gar nicht in den Fokus der Hausautomatisierung gerückt sind.

Die Frage nach dem Preis für ein Smart Home System ist natürlich für jeden Interessenten an der Technologie ein wichtiger Punkt. Konkrete Angaben lassen sich dazu kaum machen, dazu sind einerseits die Bedürfnisse der Verbraucher zu individuell, andererseits schwankt die Qualität der Produkte abhängig vom Hersteller. Spitzentechnik kostet – wie in anderen Bereichen auch – meist deutlich mehr als Massenware von einem Billiganbieter.

Grundsätzlich lässt sich sagen, dass kabelgebundene Smart Home Systeme immer teurer sind als solche auf Funkbasis, was sich leicht mit höherem Material- und Arbeitsaufwand – Kabel und Verlegung der Kabel – erklären lässt. Hier müssen Sie mit einem Mindestbetrag von etwa 5.000 EUR rechnen. Am unteren Ende der Skala rangieren günstige Einsteigerpakete mit einer oder zwei Komponenten, die bereits für 200 EUR bis 300 EUR zu haben sind. Nach oben gibt es keine Grenzen.

Neben der Entscheidung für Kabel oder Funk spielen noch weitere Faktoren eine gewichtige Rolle bei der Kalkulation. Dazu gehören die Wahl des Systems, die Installationskosten, die Anzahl der angeschlossenen Geräte, die Nutzung von Apps und Cloud-Diensten, der Verbrauch an Strom oder – bei Funkkomponenten – Batterien. Je größer der abzudeckende Wohnraum, je mehr Räume vorhanden sind und je mehr Ansprüche an die Funktionsvielfalt gestellt werden, desto teurer wird die Anschaffung.

Vorausgesetzt, Sie wählen ein zukunftssicheres System, dessen Komponenten kompatibel zu anderen Produkten sind, lässt sich ein Smart Home System aber Stück für Stück realisieren, so dass Sie die Investition nicht auf einmal tätigen müssen.

Der Trend zum Smart Home wird sich weiter fortsetzen, soviel scheint klar zu sein. Auf den großen Consumer-Messen wie der Consumer Electronic Show (CES) in Las Vegas, der CeBIT oder dem Mobile World Congress (MWC) werden jedes Jahr neue Produkte und neue Entwicklungen gezeigt, die das Smart Home Portfolio erweitern und es zum Teil bereits mit dem Internet of Things verschmelzen lassen.

Es sind auch Tendenzen erkennbar, die über die rein technischen Aspekte eines Smart Home System hinausgehen und mögliche Dienstleistungen im Zusammenhang mit der Vernetzung aufzeigen. Dazu zählt beispielsweise eine bessere und schnellere Versorgung für ältere Menschen durch pflegerische oder medizinische Dienste – im Zuge des demografischen Wandels sicherlich eine wichtige und sehr nützliche Dimension der Hausautomatisierung.

Der jetzt bereits vorhandene Effekt eines effizienteren Energiemanagements wird sich weiter steigern. Dabei geht es nicht nur um individuelle Bedürfnisse einzelner Haushalte, sondern auch um Energiespeicherung und -verteilung in größerem Maßstab, etwa durch die Verbindung einzelner Haushalte mit dem Stromnetz.

Die Zukunftsaussichten für das Smart Home sehen insgesamt sehr positiv aus. Schätzungen zu Folge wird sich der Umsatz in Deutschland bis zum Jahr 2022 auf mehr als vier Milliarden Euro verdreifachen. Statt derzeit zwei Millionen soll es dann acht Millionen Haushalte geben, die mehr oder weniger mit Smart Home Systemen ausgestattet sind.