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Smart Home
Smart Home ist ein Oberbegriff für technische Verfahren und Systeme zur Gebäudeautomation in Wohnräumen und -häusern, in deren Mittelpunkt eine Erhöhung von …
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Grundidee und technische Merkmale
Smart Home ist ein Oberbegriff für technische Verfahren und Systeme zur Gebäudeautomation in Wohnräumen und Wohnhäusern. Im Mittelpunkt stehen eine höhere Wohn- und Lebensqualität, mehr Sicherheit und eine effizientere Energienutzung. Grundlage sind vernetzte und fernsteuerbare Geräte und Installationen sowie automatisierbare Abläufe.
Zum Smart Home gehören sowohl die Vernetzung von Haustechnik und Haushaltsgeräten als auch die Vernetzung der Unterhaltungselektronik. Beispiele sind Lichtquellen, Jalousien, Heizung, Herd, Kühlschrank und Waschmaschine. Bei der Unterhaltungselektronik können Video- und Audio-Inhalte zentral gespeichert und im ganzen Haus genutzt werden.
Von einem Smart Home spricht man insbesondere dann, wenn Smart Lighting, Taster und Geräte miteinander vernetzt sind, Daten speichern und eine eigene Logik abbilden können. Geräte können zusätzlich getaggt sein; dabei werden Informationen wie Hersteller, Produktname und Leistung hinterlegt. Ein Smart Home besitzt außerdem eine eigene Programmierschnittstelle, über die erweiterbare Anwendungssoftware und Mobile Apps die Geräte steuern können, gegebenenfalls auch über das Internet.
Verwandte Bezeichnungen sind unter anderem „Intelligentes Wohnen“, „eHome“, „Smart Living“ und „Digital Lifestyle“. Diese Begriffe unterscheiden sich teilweise nur in ihrer Bedeutungsnuance. Hersteller verwenden zudem eigene Marketingbegriffe.
Entwicklung und Verbreitung
Erste Ambitionen zur Heimautomation entstanden in den 1930er Jahren, als sich elektrisch betriebene Haushaltsgeräte im 220-V-Niederspannungsnetz verbreiteten. 1975 wurde mit X10 die erste allgemeine Netzwerktechnologie für die Hausautomation entwickelt. Busch-Jaeger führte sie unter dem Namen Timac X10 ein. Das auf zwei Drehschaltern beruhende System war einfach zu konfigurieren und bot verschiedene Funktionen.
1998 führte Busch-Jaeger als Weiterentwicklung des X10 den Powernet EIB in Deutschland ein. Das System nutzte ebenfalls das 230-V-Stromnetz und fügte sich in die Welt des Europäischen Installationsbus (EIB/KNX) ein. Seit den 1990er Jahren gilt Smart-Home-Technologie als ein wesentlicher Katalysator der Digitalen Revolution. Mit der umfangreichen Revision der DIN 276 von 1993 wurde Gebäudeautomation (GA) als eigene Kostengruppe bei den Baukosten eingeführt.
Im April 2001 wurde nahe dem Fraunhofer IMS und der Universität Duisburg-Essen die Fraunhofer-inHaus-Forschungsanlage eröffnet. Auf einem etwa 1.000 m² großen Gelände erforschen, entwickeln, testen und demonstrieren Hersteller, Dienstleister, Nutzer und Fraunhofer-Institute integrierte Systemlösungen für das Wohnumfeld.
Aus einem Architekturwettbewerb von 2001 entstand Anfang 2005 auf dem Gelände der Bundesgartenschau in München das „Haus der Gegenwart“. In diesem vernetzten Haus ließen sich alle elektronischen Vorgänge zentral steuern. Es wurde 2011 geschlossen. Von März 2005 bis Juli 2006 zeigte die Deutsche Telekom mit dem T-Com-Haus in Berlin ein vollständig vernetztes Musterhaus. Hausgeräte konnten einzeln oder als Gruppen per PDA oder Multifunktionsbildschirm gesteuert werden; außerdem waren Statusabfragen von unterwegs möglich.
Seit 2013 gibt es in Darmstadt ein weiteres Smart-Home-Musterhaus der Deutschen Telekom. Dort lassen sich Geräte verschiedener Hersteller und Funkstandards, etwa Heizung, Lampen und Waschmaschine, per Smartphone, Tablet oder PC steuern und kontrollieren. Das Projekt gehört zur Initiative QIVICON.
Seit 2012 fördert das BMWi das Zertifizierungsprogramm „Smart Home + Building“. Akademische Einrichtungen und Industrieunternehmen arbeiten darin an gemeinsamen Standards und einem Prüfsiegel für systemübergreifende Interoperabilität, also das reibungslose Zusammenspiel verschiedener Systeme.
Für den deutschen Markt wurde 2013 bis 2025 ein Umsatz von 19 Milliarden Euro geschätzt. Deloitte prognostizierte für das vernetzte Wohnen bis 2017 einen Jahresumsatz von rund 4,1 Milliarden Euro. Als Gründe für die Entwicklung gelten digitale Vernetzung, der Wunsch nach Komfort und Energieeffizienz, die Alterung der Gesellschaft und ein wachsendes Umweltbewusstsein. Smart Home war deshalb unter anderem bei der IFA 2014 und 2015 ein Schwerpunkt.
Nach einer repräsentativen Bitkom-Umfrage vom August 2021 nutzten vier von zehn Menschen in Deutschland Smart-Home-Anwendungen. Unter den Smart-Home-Nutzern verwendeten 29 Prozent smarte Lampen und Leuchten, 23 Prozent smarte Videoüberwachung und 21 Prozent smarte Alarmanlagen. Staubsaugerroboter nutzten 13 Prozent, gegenüber 9 Prozent im Jahr 2020; bei Rasenmährobotern waren es 16 Prozent, gegenüber 8 Prozent im Jahr 2020.
Hausautomation und Energieverbrauch
Hausautomation bezeichnet die Gesamtheit von Überwachungs-, Steuer-, Regel- und Optimierungseinrichtungen in privat genutzten Wohnungen und Häusern. Sie betrifft vor allem direkt mit dem Haus verbundene Einrichtungen wie Alarmanlagen, Beleuchtung, Jalousien und Heizungen.
Licht und Heizung können zeit- und bedarfsgerecht gesteuert werden. Jalousien lassen sich abhängig vom Lichteinfall herauf- oder herunterfahren. Mehrere Abläufe können zu programmierbaren Szenarien verbunden werden. So kann ein Haus während der Abwesenheit bewohnt wirken, indem in mehreren Räumen nacheinander Licht, Fernseher und andere von außen sicht- oder hörbare Einrichtungen ein- und später wieder ausgeschaltet werden.
Hausautomation erhöht den Komfort und kann Energie sparen. Durch die Automatisierung von Licht- und Heizungssystemen sollen Einsparungen von bis zu 30 % Energie möglich sein. Viele Smart-Home-Produkte überwachen außerdem den individuellen Energieverbrauch, sodass Nutzer ihren Verbrauch verfolgen können. Die Komponenten sind häufig auch fernsteuerbar, über das Internet oder das Telefonnetz. Ein Beispiel ist das Einschalten der Heizung per Smartphone eine Stunde vor der Heimkehr, damit die Wohnung bei der Ankunft warm ist, ohne während der gesamten Abwesenheit beheizt zu werden.
2019 nutzten in Deutschland 18 Prozent eine smarte Beleuchtung, 14 Prozent eine intelligente Heizung beziehungsweise intelligente Heizkörperthermostate und 9 Prozent intelligente Rollläden und Markisen.
Smart Metering und Haushaltsgeräte
Smart Metering ist eng mit der Hausautomation verbunden, legt den Schwerpunkt aber auf das Messen und die intelligente Regulierung des Energieverbrauchs. Ein Smart-Metering-System verwendet einen „intelligenten Zähler“. Dieser misst den tatsächlichen Verbrauch von Strom, Wasser und/oder Gas sowie die tatsächliche Nutzungszeit und ist in ein Kommunikationsnetz eingebunden.
Dadurch können Endverbrauchern von der Tageszeit abhängige und gegebenenfalls billigere Energiekosten angeboten werden. Energieversorger können ihre vorhandene Kraftwerkinfrastruktur besser ausnutzen und Investitionen in den Ausbau für Spitzenlasten vermeiden oder zurückstellen. Für Verbraucher erhöht Smart Metering die Transparenz über den Energie- und Ressourcenverbrauch und kann verbrauchssenkende Maßnahmen unterstützen.
Zur Haushaltsgeräte-Automation gehören die Vernetzung, Fernsteuerung und Programmierung elektrischer Haushaltsgeräte, beispielsweise von Herd, Kühlschrank, Waschmaschine oder Kaffeeautomat. Elektronische Türschlösser können manuell mit dem Smartphone gesteuert oder durch Geofencing automatisch geöffnet beziehungsweise versperrt werden.
Unterhaltungselektronik, Sicherheit und Kritik
Bei vernetzter Unterhaltungselektronik werden Fotos, Musik und Filme zentral gespeichert und über Serversysteme im ganzen Haus bereitgestellt. Typische technische Grundlagen sind Universal Plug and Play (UPnP) oder DLNA-zertifizierte Komponenten. Die Medienübertragung kann drahtlos über WLAN oder kabelgebunden über Ethernet erfolgen. Beschränkt sich die Vernetzung ausschließlich auf Unterhaltungselektronik, wird im Allgemeinen nicht von einem Smart Home gesprochen.
Für die Gebäudesicherheit können Wassersensoren, Bewegungssensoren, Tür- und Fenstersensoren, Rauchmelder und Überwachungskameras eingesetzt werden. Die Geräte kommunizieren regelbasiert miteinander und können Aktionen auslösen. Beispielsweise kann eine Kamera ein Foto aufnehmen, wenn eine Tür geöffnet wird und gleichzeitig eine Bewegung im Raum erkannt wird.
Interaktive Video-Türklingeln verbinden Überwachung und Gegensprechanlage. Außerdem kann die Türöffnung per Smartphone möglich sein. Nutzer können dadurch ortsunabhängig ihr Grundstück überwachen, mit Gästen sprechen und sie ins Haus lassen.
Smart-Home-Geräte können auch Messwerte zur Gesundheit und Raumluft liefern, etwa die Kohlenstoffmonoxid-Konzentration, die Pollenbelastung, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Bei zu hohen Konzentrationen gefährlicher oder möglicherweise gefährlich werdender Stoffe kann ein automatischer Fensteröffner lüften oder zumindest eine Sicherheitsmeldung ausgeben.
Trotz möglicher Sicherheitsgewinne bestehen Risiken durch Hackerangriffe. Denkbare Folgen sind die Überwachung der Bewohner und das Öffnen von Türen. Die Vernetzung kann daher nicht nur Komfort und Schutz erhöhen, sondern auch neue Angriffs- und Überwachungsmöglichkeiten schaffen.
