Smart Home – was ist das, wie funktioniert das intelligente Zuhause

Was ist Smart Home - wie funktioniert das intelligente ZuhauseDer Begriff Smart Home oder Intelligentes Wohnen wird immer beliebter und ist ein interessantes Thema, insbesondere für Bauherren und Renovierer. Aber was genau ist das? Wie funktioniert das alles und was brauche ich, um mein Haus „intelligent“ zu machen? In diesem Artikel möchten wir auf diese Fragen eingehen und den Begriff Smarthome oder Smart Home näher betrachten. Das vernetzte, so genannte intelligente Haus, bietet mehr Sicherheit, spart wertvolle Zeit und senkt die Energiekosten. Bereits heute nutzen etwa 30% der Deutschen Smart Home Komponenten, die mit einem Smartphone, PC oder Tablett kommunizieren. Mit der neuen Technologie ergeben sich aber auch neue Fragen, wie z.B. was genau Smart Home ist. Wie funktioniert Smart Home? Wo ist es sinnvoll, es zu nutzen? Und vor allem: Wie lässt sich Smart Home praktisch und effizient umsetzen? Diese einleitende Beschreibung ermöglicht es Ihnen, den dynamischen Markt der Smart Home Systeme zu durchschauen und die Relevanz der Smart Technology für Ihren Alltag zu bewerten.

Was genau versteht man unter einem Smart Home

Der Trend zeigt bereits heute, dass das Smart Home auf dem Weg der Zukunft ist. Immer mehr Menschen sprechen von einem vernetzten, intelligenten Zuhause. Der Phantasie sind heute keine Grenzen mehr gesetzt, wie verschiedene Lichtszenen schalten, Haustüren überwachen, Rollläden steuern und Musik in verschiedene Räume gestreamt werden kann, und das alles auch über Smartphone, PC oder Tablett. Immer mehr Hausgeräte werden auch WLAN-fähig und können so mit der Haustechnik vernetzt und ferngesteuert werden. Die Waschmaschine meldet per SMS, wenn die Wäsche fertig ist, das ist bereits Heute kein Problem mehr. Ein Smart Home ist definiert, wenn alle in einem Haus verwendeten Tasten, Leuchten und Elektrogeräte miteinander vernetzt sind. Das Smart Home verfügt über eine eigene Programmierschnittstelle, die bei Bedarf über das Internet aufgerufen und über erweiterbare Apps gesteuert werden kann.

Ein Smart Home ist ein Haushalt, in dem Haushalts- und Multimedia-Geräte interagieren und zentral fernbedient werden können. Die Smart Home Technologie automatisiert einerseits die alltäglichen Prozesse, andererseits lassen sich die Geräteeinstellungen, z.B. von Heizung, Licht und Lautsprechern, per Computer oder Smartphone schnell an die persönlichen Bedürfnisse anpassen – zu Hause oder unterwegs. Auch die terminallose Steuerung, z.B. über Sprachbefehle oder Handzeichen, wird immer wichtiger. Das Smart Home ist die neue Generation der Heimautomation.

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Die Voraussetzungen, dass das das Smart Home möglich wurde

Bidirektionale Funkstandards wie WLAN und Bluetooth ermöglichen es Haushalts- und Multimedia-Geräten, Informationen nicht nur zu empfangen, sondern auch zu übertragen. Kurz gesagt, die Dinge können mit uns und untereinander kommunizieren. Smartphone, PC oder Tablet ist die „Fernbedienung“ des intelligenten Hauses. Mit der Verbreitung dieser Standards ist die Heimautomation nun für alle ohne großen Aufwand möglich. Für die funk basierte Vernetzung von Smart Devices und Gadgets hat sich der heutige Standardbegriff Smart Home etabliert.

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Wie funktioniert das Smart Home

Heutzutage besteht ein Smarthome aus mehreren verschiedenen Komponenten. Noch einfacher erklärt, ein Smarthome arbeitet nach dem I-V-O Prinzip. Dies ist die Abkürzung für Input, Verarbeitung, Output. Unter dem Input versteht man, wie etwa zum Beispiel alle Taster oder Sensoren, mit denen man etwas schalten und messen kann. Die Verarbeitung, d.h. die Steuereinheit, ist die Einheit, in der alle Sensoren (wie Taster, Temperatursensoren, Präsenzmelder, Bewegungsmelder usw.) angeschlossen und mit Funktionen verknüpft sind. Hier finden Sie das Herzstück eines Smart Home Systems, meist in Form einer Basisstation, eines Miniservers oder eines Gateways, So hauchen Sie Ihrem System Leben ein. Schließlich gibt es noch den Ausgang oder die Stellglieder, die die verarbeiteten Signale schalten. Dies kann eine Lampe, ein Jalousiestellglied, ein elektrischer Türöffner,oder anderes sein. So bietet das so genannte intelligente Wohnen im privaten Wohnbereich Lösungen, die mehr Energieeffizienz, Komfort und Sicherheit schaffen. Mit Hilfe verschiedener Bussysteme (Kabel, Powerline oder Funk) werden Gebäudetechnik, Hausgeräte und Multimedia-Systeme so miteinander vernetzt, dass sie besser und wirtschaftlicher betrieben werden können.

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Anwendungsbeispiele

Die Sicherheit, Smart Home Geräte zur Überwachung

Wenn Sie längere Zeit nicht zu Hause sind, bietet das Smart Home Sicherheit und schreckt z.B. ungebetene Gäste ab. Sie können Zeiten programmieren, zu denen die Lichter automatisch einschalten oder wenn die Rollläden auf und ab gehen, fast so, als wäre jemand zu Hause. Der Bewegungsmelder erkennt Personen und schaltet die Musik mit voller Lautstärke ein oder aktiviert eine Kamera, die das Bild automatisch auf Ihr Smartphone streamt. Der Fensterkontakt erkennt sofort, wenn das Fenster unerwünscht geöffnet wird und aktiviert die Alarmanlage. Ein intelligenter Rauchmelder hingegen erkennt die Rauchentwicklung im Haus und sendet zusätzlich eine Notfallmeldung an Ihr Handy oder sogar direkt an die Leitstelle. Intelligente Sicherheitssysteme geben den eigenen vier Wänden ein hohes Maß an Sicherheit und sind, wie Tests gezeigt haben, jetzt für jeden erschwinglich. Dies gilt auch für intelligente Überwachungskameras, die gestochen scharfe Bilder in HD-Qualität an das Smartphone senden können. Wer einfach nur wissen will, ob die Kinder sicher zu Hause angekommen sind, kann sich auf ein Sicherheitsgerät wie die Netatmo Welcome Gesichtserkennungskamera verlassen. Über WLAN mit dem Smartphone verbunden, gibt es Auskunft darüber, welche Familienmitglieder bereits zu Hause sind. Auch das Haus der Großmutter muss nicht mit einem kompletten Sicherheitssystem ausgestattet sein. Drucksensitive Matten vor dem Bett zeigen an, ob das Schlafzimmer zur üblichen Zeit verlassen wurde. Wenn nicht, gibt das Smartphone den Alarm aus, so dass Sie überprüfen können, ob alles in Ordnung ist.

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Intelligente Heizungssteuerung

Intelligente Heizungssteuerung für das Smart HomeNatürlich ist die Heizung im Sommer fast immer ausgeschaltet, im Winter läuft sie mit voller Geschwindigkeit. Dazwischen liegen die Jahreszeiten, die vor allem in Deutschland von großen Temperaturschwankungen geprägt sind. Wohlfühltemperatur und Energieeinsparung werden zu einem taktilen Spiel. Intelligente Wand- und Heizkörperthermostate, die jetzt für alle gängigen Heizkörperhersteller erhältlich sind, werden von unterwegs per Smartphone bedient oder regeln ihr Heizverhalten einfach selbst. Der Münchner Hersteller tado setzt auf die Geofencing-Technologie, die wie folgt funktioniert: Der intelligente Thermostat schaltet sich automatisch aus, wenn niemand zu Hause ist, und erwärmt sich energiesparend, sobald ein Bewohner das Haus betritt. Eine weitere Strategie wird von Konkurrenzprodukten wie dem Netatmo Heizkörperthermostat verfolgt. Sie analysieren das Heizverhalten anhand von Gewohnheiten (wie wird etwas in welchem Raum aufgehalten) und passen sich dann nach einer Selbstlernphase an. Die Fernsteuerung über App ermöglicht die Anpassung von Heizplänen bei spontanen Planänderungen. Die manuelle Einstellung eines persönlichen Heizplans ist je nach Raumnutzung und Wochentag ebenfalls möglich und wird durch intelligente Thermostate unterstützt. Egal für welche intelligente Heizungssteuerung Sie sich entscheiden, Sie müssen sich nicht mehr um Komforttemperaturen kümmern. Nach Angaben des Herstellers liegt die Heizkosteneinsparung bei mehr als 30 %. Mit der Verbreitung von Sprachassistenten wie Apples Siri oder Amazon´s Alexa sind immer mehr Thermostate auch mit Apples HomeKit oder Amazon´s Echo kompatibel. Die genannten Heizkörperthermostate von tado und Netatmo, aber auch der Eve Thermo von Elgato, können dann mit einfachen Sprachbefehle die Heizung im ganzen Haus regeln. Ein kleiner Nachteil ist jedoch, dass intelligente Thermostate alle ein bis zwei Jahre mit Batterien versorgt werden müssen. Sie werden jedoch rechtzeitig informiert, wann der Zeitpunkt kommt.

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Mehr Komfort und Lebensqualität im Haushalt

Mit einem Smart Home können alle Geräte, von Küchengeräten über Garagentore bis hin zu Rollläden, bequem über eine zentrale Steuerung bedient werden. Computer, Tablet oder Smartphone machen es einfach, es von zu Hause aus zu bedienen, aber auch von unterwegs. Ein Blick auf das Smartphone zeigt, ob Ofen und Heizung ausgeschaltet sind oder ob der Postbote klingelt. Die Musik einschalten? Das Licht dimmen? Die Heizung einschalten, wenn Sie von der Arbeit nach Hause kommen? Mit einem intelligenten Haus ist das kein Problem! Im Bereich der intelligenten Haushaltsgeräte zeichnen sich Trends ab. Staubsaugerroboter erledigen ihre Arbeit unmerklich, während Sie im Café sind. Haushaltskomponenten im Smart Home erledigen die Arbeit fast vollständig selbst und bieten individuellen Service. WLAN-Waschmaschinen können vom Arbeitsplatz aus bedient werden, so dass die Wäsche rechtzeitig zum Trocknen bereit steht. Intelligente Kühlschränke, wie die von Siemens und Bosch, verfügen über eine Kamera, so dass die Einkaufsliste auch unterwegs erstellt werden kann. Die Samsung-Kühlschränke können auch mit einer Übertragung des Fernsehprogramms punkten – wenn Sie einen Fernseher vom gleichen Hersteller haben. Aber zurück zum Anfang des Tages, den man gerne bei einer Tasse Kaffee verbringt. Mit einer intelligenten Filterkaffeemaschine sind Sie bereits mit Kaffeearoma aufgeweckt, eine Kapselmaschine wie die Qbo von Tchibo versorgt den Kaffee auch zum gewünschten Zeitpunkt, aber auch mit der gewünschten Menge an Schaum, Milch und Kaffee – natürlich individualisierbar durch App. Auch ein sanfter Sonnenaufgang ist denkbar – die vernetzbaren LED-Glühbirnen von Philips und Osram simulieren den nahenden Morgen mit ihrer Dimmfunktion. Mit Smart WLAN-Steckdosen lassen sich alte Geräte oder Lampen mit herkömmlichen Glühbirnen problemlos in das Smart Home integrieren. Die Smart Home App zeigt dann beispielsweise an, ob die Waschmaschine noch Energie verbraucht oder bereits entladebereit ist. Mit Hilfe von speziellen dimmbaren Funksteckdosen können Lampen nicht nur ferngesteuert werden, sondern auch das gewünschte Farblicht abgeben.

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Die Beleuchtung mit WLAN-Lampen

Licht hat einen erheblichen Einfluss auf den Biorhythmus und die Stimmung. Deshalb sollte das Licht in der Wohnung an Ihren persönlichen Tagesablauf angepasst werden. Neben LED-Weckern, die es ermöglichen, jeden Morgen durch langsames Dimmen des Lichts aufzuwachen, gibt es viele weitere Möglichkeiten, wie z.B. eine intelligente Beleuchtung im Alltag. Morgens sorgen Lampen im Bad und in der Küche automatisch für warmes Licht durch programmierte LED-Glühbirnen, abends tauchen sie das Wohnzimmer in eine gedimmte Wohlfühlatmosphäre. Mit einem Farbspektrum von unglaublichen 16.000.000.000 Farben sollte für jeden die richtige Lichtfarbe dabei sein – ob fest programmiert oder über App und Wandschalter jederzeit veränderbar. Natürlich unterstützt der gezielte Einsatz von Licht nicht nur die innere Uhr, sondern ist auch ein besonderes Dekorationselement. Insbesondere Lichtschläuche, die flexibel an Sideboards, Schreibtischen und Tischen befestigt sind, setzen die Räume mit indirektem Licht in Szene. Die Lichtverhältnisse in vielen Haushalten sollten daher bald kein Zufall mehr sein. In Verbindung mit einem intelligenten Brandmelder oder Alarmsystem können vernetzte LED-Glühlampen auch zur Einbruchhemmung eingesetzt werden. Wenn das ganze Haus plötzlich rot leuchtet, irritiert dies nicht nur den ungebetenen Gast, sondern lässt auch die Ohren der Nachbarn aufhorchen.

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Integration von Multi Media im Smart Home

Schnell den Kontostand vom Sofa aus abrufen, Filme direkt aus dem Internet auf den Fernseher streamen und per Mausklick Musik per Computer herunterladen – all das ist im Multimedia-Zeitalter längst normal geworden. Bluetooth-Lautsprecher und Multiroom-Systeme sind bereits in vielen Haushalten zu finden, auch wenn sie nicht vernetzt sind. Aber in Kombination mit einem Smart Home System machen sie umso mehr Spaß. Wenn der Fernseher eingeschaltet ist, kann das Licht also nachlassen und die Musik erlöschen. Wenn Sie morgens das Badezimmer betreten, ertönt leise die gewünschte Musik oder die Nachrichten. Abends werden die eigenen Playlisten im Bad, in der Küche und im Wohnzimmer nach Belieben ausgewählt, entweder über App oder Sprachbefehle. Welche Musik-Streaming-Dienste wie Spotify, Napster und andere an das Multiroom-System angeschlossen werden können, variiert von Hersteller zu Hersteller. Daher lohnt es sich, nicht nur auf die Klangqualität zu achten, sondern auch auf die Unterstützung durch den bevorzugten Streaming-Provider. Wenn Sie auch zentral auf Ihre eigene Musiksammlung zugreifen wollen, können Sie die Dateien auf einem NAS-Server (Network Attached Storage) speichern und allen im Haus lebenden Familienmitgliedern zugänglich machen. Der private NAS-Server, auch Homecloud genannt, ist praktisch für die Speicherung anderer Dateien wie Fotos und Videos. Diese können dann über einen Smart TV direkt von der Couch aus betrachtet werden. Der Smart TV kann auch als Smart Home Leitstand genutzt werden. Es kann über eine Erweiterung mit entsprechenden USB-Funk-Sticks an verschiedene Smart Home Komponenten angeschlossen werden. Diese sollten jedoch in direkter Verbindung mit dem Fernseher verwendet werden – wie etwa eine Beleuchtungs- oder Beschallungsanlage. Es wird nicht empfohlen, das gesamte Smart Home über den Fernseher zu steuern, da der Fernseher sonst den ganzen Tag laufen müsste. Wenn Sie nicht in einen Smart TV investieren wollen, aber trotzdem die neuesten Filme und Serien aus dem Internet beziehen wollen, sind Set Top Boxen eine gute Alternative. Zu den leistungsstarken Paketen gehören Apple TV, Amazon FireTV und die Sky Now TV Box. Alle diese TV-Boxen liefern die Daten auch nach dem neuesten Standard in 4K-Qualität. Amazon FireTV kann auch über das Amazon Echo sprachgesteuert werden. Gleiches gilt für die  genannten Bluetooth Multi Room Systeme. Diese Sprachsteuerung von Multimedia-Geräten über Smart Home Speaker wie das Amazon Echo oder Google Home macht nicht nur Spaß, sondern ist auch praktisch. Die Suche nach der Fernbedienung braucht in Zukunft nicht mehr erfolgen.

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Die Smart Home Zentrale

Jedes Smart Home System benötigt ein Smart Home Bedienfeld, um die verschiedenen Smart Devices anzuschließen und über Computer, Smartphone oder Tablet zu steuern. Jede Smart Home Zentrale, auch Hub oder Gateway genannt, spricht eine oder mehrere drahtlose Sprachen, darunter WLAN, Bluetooth, ZigBee und Z-Wave. Einige Hersteller setzen auf ein proprietäres Funkprotokoll. Diese geschlossenen Smart Home Control Panels können nur die Komponenten des jeweiligen Herstellers oder des Kooperationsherstellers integrieren. Geschlossene Lösungen schränken die Auswahl der Smart Home Devices durch den Benutzer ein, aber eine höhere Sicherheit und ein reibungsloses Zusammenspiel der Komponenten sollten dies kompensieren. Dennoch geht der Trend hin zu offenen, herstellerübergreifenden Smart Home Systemen, die zahlreiche drahtlose Sprachen sprechen. Die Wahl der Smart Home Basisstation ist daher entscheidend, für welche Produkte und Subsysteme Sie in Ihr Smart Home System integrieren können. Wenn Sie also die Smart Home Zentrale kaufen, lohnt es sich, einen Vergleich anzustellen, damit Sie genau wissen, wie das Smart Home System funktioniert und was die Kosten sind. Die weit verbreitete FRITZ!-Box (mit DECT-Funktion) kann auch als Smart Home Leitstelle genutzt werden. Die verfügbaren Komponenten sind jedoch noch überschaubar. Dennoch ist eine schnelle Einrichtung für Ihr Smart Home überlegenswert.

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Für das Smart Home gibt es Kabel- & Funklösungen

Man könnte sich fragen, warum das Thema Smart Home mit einer so großen Verwirrung der Funkstandards verbunden ist. Warum nutzen nicht alle Smart Home Systeme einfach die drahtlosen Standards WLAN und Bluetooth, die ohnehin in jedem Haushalt über Computer und Smartphones verfügbar sind? Es gibt eine einfache Antwort darauf, beide Funkstandards wurden nicht für das Internet der Dinge entwickelt. WLAN ist vergleichbar mit einer ständig genutzten schnellen Autostraße und verbraucht viel Energie. Bluetooth verbraucht viel weniger Strom, aber die Reichweite ist sehr begrenzt. Eine Alternative zu drahtlosen Lösungen sind Bussysteme, die die Daten über fest installierte Leitungen transportieren. Das mag im Vergleich zu den drahtlosen Versionen altmodisch klingen, aber der Vorteil der Festkabel ist, dass sie geschützter, zuverlässiger und energieeffizienter sind. Besonders beliebt sind das KNX-Bussystem und das digitalStrom-Netzwerk. Letzteres nutzt die vorhandenen Stromleitungen für den Datentransport, so dass der Installationsaufwand und die Kosten deutlich geringer sind als bei anderen Bussystemen. Es werden nur die Unterputzmodule an Steckdosen und Lampen ausgetauscht. Das KNX-System hingegen kann mehrere zehntausend Euro kosten und ist nur für Neubauten in Betracht zu ziehen; hier werden die Kabel flexibel verlegt, so dass sie an das individuelle Smart Home Konzept angepasst werden können.

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Nun die mit wichtigste Frage, was kostet eigentlich das Smart Home

Im Gegensatz zur kabel-gebundenen Haustechnik ist das funkgesteuerte Smart Home mit einer deutlich geringeren Investition verbunden. Dennoch summieren sich die verschiedenen Komponenten, wie Basisstation, Smart Home Devices und eventuell Steckeradapter, zu einer größeren Summe, je nachdem, wie viele Räume berücksichtigt werden. Die Frage, was ein Smart Home kostet, kann daher nicht ohne weiteres beantwortet werden, dennoch geben wir Ihnen hier einige Hinweise. Basisstationen kosten zwischen 60 EURO und 250 EURO, die einzelnen Komponenten liegen in einem ähnlichen Bereich. Gute Heizkörperthermostate sind ab 38 Euro erhältlich, eine Überwachungskamera kostet ca. 135 Euro. Viel günstiger ist es, die Themenpakete oder Starter-Sets der jeweiligen Hersteller zu wählen. So erhält man für einen Komplettpreis von 135 EURO bis 295 EURO ein ganzes Starter-Set zum Thema Energieeinsparung oder Sicherheit. Die Basisstation des entsprechenden Herstellers ist im Preis inbegriffen. Die Starterpakete können oder müssen natürlich mit den entsprechenden Komponenten ergänzt werden, wenn das gesamte Haus einbezogen werden soll. Im Allgemeinen können offene Smart Home Basisstationen verwendet werden, um ein erschwinglicheres Smart Home Ökosystem aufzubauen, da Sie Komponenten verschiedener Hersteller auswählen können. Mit proprietären Lösungen wird die Kompatibilität sichergestellt, was wiederum Zeit bei der Produktsuche und Installation sparen kann. Kompatibilität, Funktionen und Kosten sollten die zentralen Punkte sein. Bei der Kostenberechnung ist zu berücksichtigen, dass es sich um eine langfristige Investition handelt, die darauf abzielt, dauerhaft Energie und Kosten zu sparen und für mehr Sicherheit im Haus sorgen.

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