Smart Home: Alles, was Sie wissen sollten

Herr Lehmann ist wieder mal spät dran. Es bleibt keine Zeit fürs Frühstück. Zumindest die Grundversorgung ist gewährleistet: Der Kaffeeautomat liefert auf die Minute genau das erste Heißgetränk, inklusive eingestellter Milch- und Schaummenge. Hastig macht sich Herr Lehmann fertig für einen stressigen Tag im Büro. Der Bewegungssensor wird aktiviert und informiert das Garagentor, das sich nun öffnet. In seiner Eile hat der Hausherr Bügeleisen und Licht nicht ausgeschaltet. Kein Problem, holt er unterwegs via Smartphone nach. Im Büro aktiviert Herr Lehmann die Waschmaschine, so dass die Wäsche pünktlich zum Feierabend fertig ist. Sind die Kinder sicher von der Schule heimgekehrt? Ein kurzer Blick auf die Aufzeichnungen der Innenkamera im Eingangsbereich beruhigt den Papa.

Kurz vor seiner Ankunft aktiviert Herr Lehmann den Staubsauger-Roboter und das „Feierabend“-Szenario via Smartphone. Während der Staubsauger seine Arbeit verrichtet, wird das Wohnzimmer in gemütliches Licht getaucht. Die Heizung sorgt für wohlige, vordefinierte Wärme, leise Jazz-Musik für Entspannung. Später am Abend fahren die Rollläden herunter. Dies ist das Signal für die im Garten befindliche Außenkamera aktiv zu werden und Terrasse und Garten zu überwachen.

Smart Home bezeichnet den Einsatz von technischen Systemen, automatisierten Verfahren und vernetzten, ferngesteuerten Geräten in Wohnräumen und Häusern. Die Funktionen dienen vornehmlich dazu, die Lebensqualität und den Wohnkomfort zu erhöhen. Weitere Ziele sind eine erhöhte Sicherheit und effizientere Energienutzung auf Grundlage vernetzter und fernsteuerbarer Geräte.

Haushaltsgeräte wie Waschmaschine, Lampen oder Kaffeeautomaten lassen sich via Zeitsteuerung kontrollieren. Geräte wie Bewegungsmelder, Kameras, Rollläden oder Thermostate lösen vom Nutzer programmierte Abläufe aus. Herzstück des Smart Home ist die Zentrale, mit der unterschiedliche smarte Komponenten verbunden und per PC, Smartphone oder Tablet steuerbar gemacht werden. Die Kommunikation und Steuerung der Smart Home Technik erfolgt dabei über gängige Funkstandards wie WLAN, Bluetooth, ZigBee oder Z-Wave. Die Zentrale wird auch als Hub oder Gateway bezeichnet.

Es liegt in der Natur des Menschen, Wege zu finden, die das tägliche Leben leichter und angenehmer zu gestalten. Der Bereich „Home Automation“, praktisch der Vorläufer von Smart Home, wurde durch den technologischen Fortschritt mit Leben gefüllt, insbesondere durch das Internet und Computer. In der Science-Fiction-Literatur gab es in den 50er Jahren des letzten Jahrhunderts die ersten Visionen über Häuser, die vollautomatisch von Maschinen überwacht und gesteuert werden. In dem Disney-Film „Smart House“ von 1999 ging es um Computer im Haushalt und die Folgen, wenn intelligente Maschinen ein Eigenleben entwickeln. Ungewollt visionär zeigt sich Disney dabei in dem Part des Streifens, in dem die intelligente Steuerungseinheit des Hauses das Gefühl der Eifersucht entwickelt. Bis Maschinen Emotionen „generieren“ können, dauert es in der Realität wohl doch noch einige Jahre. Zum Glück.

Wissenschaftler arbeiten bereits seit mehr als 30 Jahren daran, Haushaltsgeräte zu vernetzen und ihre Bedienung zu automatisieren. Das Interesse der breiten Öffentlichkeit hat das Thema „Smart Home“ aber erst in den letzten 15 Jahren geweckt. Die Hauptgründe: Aktuelle Herausforderungen durch Entwicklungen wie eine alternde Gesellschaft, ein stärkeres Umweltbewusstsein und den damit verbundenen Wunsch nach einer nachhaltigen Energieversorgung. Zunehmende Digitalisierung und neue Möglichkeiten  den Komfort in den eigenen vier Wänden zu erhöhen waren weitere Faktoren, die Smart Home nach der Jahrtausendwende in den Mittelpunkt des öffentlichen Interesses rückten.

Ein Leuchtturmprojekt im deutschsprachigen Raum ist das Fraunhofer-inHaus-Zentrum, das 2001 in Duisburg eröffnet wurde. Bei diesem Projekt werden neue Systemlösungen und Produkte aus dem Segment Smart Home in einem Wohnungsumfeld erforscht und getestet. Das „Haus der Gegenwart“ in München zeigte von 2005 bis 2011 ein vernetztes Haus mit zentral gesteuerten, elektronischen Abläufen. In Berlin besuchten Interessierte im Jahr 2005 das erste T-Com-Haus der Deutschen Telekom. Bei diesem Musterprojekt stand die Vernetzung verschiedener Haushaltsgeräte und deren Steuerung über unterschiedliche Eingabegeräte im Mittelpunkt.

Seit Jahrzehnten helfen unterschiedlichste Haushaltsgeräte dabei, den Alltag des Menschen angenehmer zu gestalten, Abläufe zu beschleunigen und so Zeit und Arbeit zu sparen. Welche zusätzlichen Vorteile bringt da Smart Home? Ohne Smart Home muss der Mensch sämtliche Impulse für die Maschinen setzen, er muss Abläufe manuell starten und jedes Gerät einzeln zum passenden Zeitpunkt aktivieren. Smart Home nimmt ihm diese Arbeit ab, indem es Komponenten miteinander kommunizieren lässt. Geräte starten, steuern und überwachen selbstständig je nach Szenario und Programmierung bestimmte Abläufe im Haushalt. Interoperabilität ist das Zauberwort. Sind Geräte untereinander interoperabel, können Sie miteinander kommunizieren. Nur dann aktiviert sich die Alarmanlage, wenn die Rolläden nach unten fahren. Nur dann schaltet sich die Heizung aus, wenn das Fenster geöffnet wird. Ist keine Interoperabiltät zwischen den Elementen gegeben, ist das Home schlichtweg nicht smart.

Neben dem erhöhten Komfort sind eine bessere Energieeffizienz und eine höhere Sicherheit weitere wichtige Aspekte. Kommuniziert ein Smart-Home-Thermostat via WLAN mit dem Fensterkontakt, erkennt es, sobald sich ein Fenster öffnet und reguliert entsprechend die Wärmezufuhr. Ein solches Thermostat schaltet die Heizung aus, sobald es über Sensoren anderer Geräte die Information erhält, dass sich niemand mehr zuhause aufhält. Smarte LED-Leuchtmittel strahlen je nach Tageszeit und Raum automatisch in unterschiedlichen Farbtönen. Wird die Außenkamera auf der Terrasse durch Bewegungen auf dem Grundstück aktiviert, setzt sie gleichzeitig die Innenkamera in „Alarmbereitschaft“, da ein Einbruch drohen könnte. Bei Haushalten mit älteren Bewohnern kann eine druckempfindliche Matte Angehörige darüber informieren, ob die Person morgens wie gewohnt das Bett verlassen hat.

Wie verwandelt sich das Zuhause ins Smart Home? Die Installation und Einrichtung der benötigten Komponenten lässt sich auch ohne technische Fachkenntnisse erreichen/umsetzen. Folgende Aspekte sollten bei der Planung beachtet werden:

• Benötigt wird ein Internetanschluss und WLAN
• Smartphone oder Tablet eignen sich am besten zur Steuerung und Überwachung der Geräte
• Ein kabelloses Netzwerk ist zeitgemäß, komfortabel und elegant, die Übertragung per Kabel allerdings sicherer
• Sollen die Geräte über die Zentrale programmierbar und interoperabel sein oder reicht eine Lösung, die alleinstehend nutzbar ist?
• Sind alle Geräte mit demselben Funkstandard (z.B. WLAN) verbunden?
• Startersets sind ideal für Einsteiger, decken aber meistens nur einen Teilbereich ab: Entweder den Bereich Energieeffizienz, Sicherheit oder Komfort
• Die Zentrale sollte so platziert werden, dass alle anzusteuernden Geräte innerhalb ihres Reichweitenradius liegen

Bei vielen Technologien stehen dem Nutzen auch Risiken entgegen, die ein Anwender kennen und minimieren sollte. Im Bereich Smart Home liegen in der Vernetzung der Geräte und deren Kommunikation über Funkverbindungen wie WLAN gewisse Risiken. Zum einen ist ein Missbrauch persönlicher Daten möglich (Kameraaufzeichnungen, Fotoaufnahmen, etc.). Zum anderen besteht das Risiko, dass Cyber-Kriminelle einzelne Smart-Home-Komponenten manipulieren. Im Rahmen des aktuellen Cyber Security Insights Report des US-amerikanischen Softwareunternehmens Symantec wurden weltweit mehr als 20.000 Smart-Home-Nutzer befragt, darunter über 1.000 Anwender aus Deutschland. Die Ergebnisse zeigen, wie einfach Online-Kriminellen teilweise der Zugriff auf Daten und Geräte gemacht wird:

Gleichzeitig ist den Befragten aber bewusst, wie wichtig der Schutz von persönlichen Informationen im Internet ist, wozu auch der Schutz persönlicher Daten Anderer zählt. So sollten beispielsweise Außenkameras als ein Aspekt der Smart-Home-Sicherheitstechnik nur das eigene Grundstück aufzeichnen. Hierfür gibt es Kameramodelle, bei denen der Nutzer aufgezeichnete Bereiche selbst definieren kann. Dabei wird zwar ein Teil des Nachbargrundstücks von der Kamera erfasst, Aufnahmen dieses Bereichs aber ausgegraut oder verpixelt. In Ausnahmefällen dürfen Behörden sogar Smart-Home-Nutzerdaten für die Strafverfolgung verwenden. Dies ist bei der aktuellen Rechtslage jedoch nur im Fall von schweren Straftaten, wie Tötungsdelikten, denkbar. Handelt es sich beim Smart Home um eine Mietwohnung, ist der Zugriff auf Daten der Fensterkontakte und Heizung denkbar, um zu prüfen, ob der Mieter durch falsches Lüftungsverhalten eine Schimmelbildung verursacht hat oder ein Baumangel vorliegt.

Der deutsche Smart-Home-Markt verdreifacht sein Volumen bis 2022 auf 4,3 Milliarden Euro, berichtet die Studie „Der deutsche Smart-Home-Markt 2017-2022. Zahlen und Fakten“. In den nächsten fünf Jahren beträgt die jährliche Wachstumsrate demnach durchschnittlich 26,4 Prozent. Zum Vergleich: Klassische Branchen, wie der Maschinenbau, haben eine durchschnittliche Wachstumsrate von jährlich maximal sechs Prozent. Aufgrund des rasanten technischen Fortschritts werden in wenigen Jahren viele neuartige Smart-Home-Elemente im Einsatz sein. IKEA arbeitet an einem Smart Table, der über eine Kamera Lebensmittel erkennt und anhand der Zutaten Rezeptvorschläge macht. So werden Lebensmittelabfälle verringert und vorhandene Nahrungsmittel besser genutzt. Zukünftig werden smarte Spiegel die Haut des Nutzers analysieren und auf dieser Grundlage Pflegeprodukte empfehlen.

Auch die in der Popkultur beliebte Vision des klassischen Roboters als Haushaltshilfe wird in den nächsten Jahren Realität werden. Der Roboter wäscht, serviert Essen sowie Getränke und versorgt den Hausherrn nebenbei mit nützlichen Informationen. Im smarten Ofen der Zukunft ist man dank eingebauter Kamera auf Wunsch live beim Back- oder Bratprozess dabei. Die Toilette des Jahres 2030 gibt dem Nutzer Informationen über dessen gesundheitlichen Zustand und kann sogar Schwangerschaftstests durchführen.

Der nächste große Evolutionsschritt, der die Bedürfnisse des Menschen nach ökologischer Nachhaltigkeit und erhöhter Lebensqualität abdeckt, ist das Konzept der Smart City: Einwohner pendeln mit autonom fahrenden Elektroautos oder vernetzten E-Bikes ins Büro. Pakete werden von Drohnen ausgeliefert. Menschen reisen mit Hochgeschwindigkeit ohne Schadstoffausstoß im Hyperloop, einer Art gigantischer Rohrpost, bei der Passagiere oder Güter mittels Magnetschwebetechnik in einer luftleeren Röhre befördert werden. Die 570 km lange Reise von San Francisco nach Los Angeles soll dann laut Tech-Visionär und Tesla- Boss Elon Musk nur noch 35 Minuten dauern. So bleibt mehr Zeit für Altmodisches: eine gepflegte Konversation mit dem Beifahrer etwa, ein erholsamer Mittagsschlaf auf dem Weg zum nächsten Termin oder ein gutes Buch aus echtem Papier.

Letzte Aktualisierung: November 2017