Gigaset Elements kooperiert mit Sicherheitsdienst von Axa. ©digitalzimmer

Einfach erklärt: Was ist Smarthome?

Einstieg ins Thema: Dieser Beitrag erklärt, was es mit dem Smart Home für Selbermacher auf sich hat – und woraus so ein vernetztes Zuhause besteht.

Was haben Smartphone, Smartwatch, Smart-TV und Smarthome gemeinsam? Sie alle sollen klug, aufgeweckt und gut aussehend sein. Zumindest lautet so die deutsche Übersetzung des englischen Wortes „smart“. Allerdings hat der Begriff noch eine andere Bedeutung: Er wird im übertragenen Sinn für vernetzte Produkte gebraucht. Erst der Anschluss an ein Datennetzwerk macht aus der Armbanduhr, dem Fernseher oder Mobiltelefon ein wirklich smartes Gerät.


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Als Netzwerk dient zu Hause oft das WLAN. Es gibt darüber hinaus aber noch andere Funkstandards im Smarthome, dazu kommen wir gleich. Typisch für smarte Geräte ist die Fernbedienung per App. Viele Produkte lassen sich mit dem Smartphone steuern. Die Hersteller bieten Programme zum Download dafür an. So haben Funklampen wie Philips Hue, die Lautsprecher von Sonos oder Thermostate von Tado jeweils eigene Apps.

Vernetztes Produkt: Zu den Funkthermostaten von Tado gibt es eine App. Bild: Hersteller

Die Bedienung per App klappt gut, solange es nur um einzelne Aufgaben und Funktionen geht – etwa darum, einen Wecker zu programmieren. Sobald mehrere vernetzte Systeme zu Hause einziehen, kann die Sache jedoch unübersichtlich werden. Ein Beispiel: Damit am Morgen automatisch das Licht angeht, die Heizung hochfährt und die Wunschmusik spielt, sind mehrere Einstellungen in verschiedenen Apps nötig (Abbildung unten).

Bei mehreren smarten Geräten sind auch entsprechend viele Apps nötig. ©digitalzimmer

Deshalb existiert noch eine andere Definition von Smart Home: ein intelligentes Heim, in dem vernetzte Geräte zusammenarbeiten und sich gegenseitig in ihrer Funktion ergänzen. Die Solisten bilden quasi ein Orchester, das gemeinsam ein Stück aufführt. Die Abläufe sind wie Noten in einer Partitur festgelegt und ein Dirigent gibt die Einsätze. Bei diesem Dirigenten kann es sich um eine Steuerzentrale im heimischen Netzwerk handeln, aber auch Internet-Dienste wie Amazon Alexa kommen als Bandleader infrage.

Plug-and-Play-Systeme wie Bosch Smarthome sind zu Hause schnell installiert. ©digitalzimmer
Eine Steuerzentrale spielt den Dirigenten im Smarthome. ©digitalzimmer

Was kann ich mit einem Smarthome machen?

Mit der App des Geräteherstellers allein lässt sich schon eine Menge anstellen. Etwa die Heizung von unterwegs aus hochdrehen, wenn man auf dem Heimweg ist. Oder Lichtstimmungen abspeichern und jederzeit wieder abrufen. Der Saugroboter startet zur programmierten Zeit mit der Arbeit und die Überwachungskamera schickt eine Push-Nachricht mit Bild aufs Smartphone, sobald sie eine Bewegung in ihrem Blickfeld erkennt.

Smarte Leuchtdioden erzeugen auf Knopfdruck eine Lichtstimmung. Bild: Philips Hue

So richtig smart wird das Ganze aber erst mit einer geräte- und systemübergreifenden Steuerung. Die schaltet beim Verlassen der Wohnung dann zum Beispiel nacheinander das Licht aus, regelt die Temperatur herunter und lässt den Sauger loslegen. Bei einem Rauchalarm aktiviert sie alle Lampen in der Wohnung und öffnet die Rollläden, um Fluchtwege freizugeben. Und am Morgen simuliert die dimmbare Nachttischlampe einen künstlichen Sonnenaufgang, während in der Küche bereits die Kaffeemaschine aufheizt und das Audiosystem die Wunsch-Playliste anstimmt.

Eine Funksteckdose startet vollautomatisch elektrische Geräte: Bild: Bosch

Im Idealfall benötigt so ein Smarthome wenig bis gar keine Bedienung, weil die Prozesse automatisch ablaufen. Über programmierte Regeln, Bewegungsmelder, Temperaturfühler und andere Sensoren weiß das Haus selbst, was zu tun ist. Vorausgesetzt, die beteiligten Geräte verstehen einander. Denn anders als im Beispiel mit dem Orchester gibt es für die Heimvernetzung keine einheitliche Sprache wie das Noten-Alphabet. Die Hersteller arbeiten mit verschiedenen Technologien und Standards. Deshalb lässt sich den vernetzten Produkten auch kein x-beliebiger Dirigent vor die Nase setzen. Die Geräte müssen aufeinander eingespielt sein.

Es gibt mehrere Methoden, um festzustellen, welche Produkte miteinander kompatibel sind. Vier wichtige Anhaltspunkte sind:

  • Hersteller. Kommen Smartphone-App, Steuerzentrale und die übrigen Geräte aus einer Hand, arbeiten sie auch zuverlässig zusammen. Systeme wie Bosch Smarthome oder Homematic IP arbeiten so. Damit sind Käufer dann aber auf einen Anbieter festgelegt. Produkte anderer Marken wie Philips Hue lassen sich nur integrieren, wenn der Systemhersteller das vorgesehen hat.
  • Logos. Amazon, Apple, Google, Samsung & Co. haben eigene Embleme, die auf eine Kompatibilität mit ihrer Steuerung hinweisen. Der Text darauf beginnt oft mit den Worten „Works with …“ ergänzt um den Systemnamen. Also etwa Works with Amazon Alexa, Works with Apple HomeKit oder Works with SmartThings. Ab 2022 wird es mit dem Matter-Logo noch ein weiteres geben.
  • Funkstandards. Manche Systeme nutzen herstellerübergreifende Funkprotokolle wie Z-Wave und Zigbee. Auch dafür gibt es Logos, die eine Kompatibilität anzeigen.
  • Listen. Die Anbieter mancher Steuerzentralen führen Kompatibilitätslisten. Darauf sind nur Produkte verzeichnet, die im praktischen Einsatz getestet wurden. So kannst Du Dir sicher sein, dass sie ohne große Einschränkung funktionieren.
Logos der Smarthome-Plattformen können als Orientierungshilfe dienen.

Woraus besteht das vernetzte Zuhause?

Grob gesagt gibt es in jedem Smarthome drei Arten von Geräten: solche, die Daten erfassen, eine zweite Gruppe, die Befehle ausführt, und als Drittes eine Steuerung, die alle Bestandteile intelligent miteinander verknüpft.

Wassersensoren melden eine Überschwemmung, etwa im Badezimmer. ©digitalzimmer

Zur ersten Kategorie gehören Sensoren: Bewegungs- und Rauchmelder, Temperaturfühler oder Messegräte für Energieverbrauch und schlechte Luft – kurz alles, was eine Information in das Gebäude hineingibt. Die Gegenstücke der Sensoren setzten Befehle um. Sie drehen etwa das Ventil am Heizkörper auf, knipsen die Stehlampe an oder setzen den Motor eines elektrischen Rollladens in Gang. Deshalb werden sie von Technikern und einigen Herstellern auch Aktoren genannt – weil sie Aktionen ausführen.

Heizkörperregler für Homematic IP
Aktoren wie der Heizkörperregler lösen eine Aktion aus. ©digitalzimmer

Die Unterscheidung in Sensor und Aktor kommt Einsteigern oft seltsam vor, weil es sie früher gar nicht gab. In einem traditionellen, unvernetzten Gebäude erfüllt der Lichtschalter beide Aufgaben: Er gibt den Befehl zum Ein-/Ausschalten und setzt ihn auch gleich um – indem ein Kontakt im Schalter die Stromzufuhr zur Lampe herstellt oder unterbricht. Ähnlich arbeiten mechanische Heizkörperthermostate, die gleichzeitig messen und regeln, oder Zeitschaltuhren für die Steckdose am Weihnachtsbaum.

Im Smarthome sind die beiden Aufgaben dagegen oft getrennt. So schaltet ein batteriebetriebener Funktaster mehrere Steckdosen, die sich irgendwo im Haus befinden können. Der Heizungssensor misst die Raumtemperatur dort, wo sich Leute aufhalten, und nicht direkt am Heizkörper. Vor allem aber kann durch die Trennung eine dritte Instanz ins Geschehen eingreifen: Die Steuerung wertet Daten aus, unterwirft sie bestimmten Regeln und schickt bei Bedarf einen Befehl an das zuständige Gerät.

Eine Zentrale wie die Magenta Home Base bringt Sensoren und Aktoren zusammen. Bild: Telekom

Die Steuerintelligenz sitzt bei vielen Do-it-Yourself-Systemen in einer Smarthome-Zentrale. Diese Basisstation ist per LAN-Kabel oder WLAN an den Router angeschlossen und steht drahtlos mit anderen Geräten in Verbindung. Je nach Modell kommen dabei eigene Funkprotokolle oder Standards wie Bluetooth, Thread, Z-Wave und Zigbee zum Einsatz. Über den Router lassen sich außerdem externe Systeme wie Philips Hue und Sonos einbinden – sofern der Hersteller diesen Weg vorgesehen hat. Ausnahmen von der Regel: Bei FritzBox-Routern von AVM und einigen Speedport-Modellen der Telekom ist der Smarthome-Funk in den Router integriert. Dann kann die zusätzliche Funkzentrale entfallen.

Ohne Basis geht es auch, wenn die zu steuernden Geräte selbst über das heimische Netzwerk erreichbar sind, etwa per WLAN, und ein Server im Internet die Kontrolle übernimmt. Online-Dienste wie Home Connect Plus oder IFTTT funktionieren so. Sie leiten Steuerbefehle übers Internet vom Sender zum Empfänger. Dazu müssen die Geräte jedoch online sein. Hat der Webserver des Anbieters eine Störung oder fällt daheim das Internet aus, reagiert die Steuerung nicht mehr. Dasselbe gilt für digitale Assistenten wie Alexa, wenn die Spracherkennung in der Cloud stattfindet.

Auch ein Online-Dienst wie IFTTT kann Steueraufgaben übernehmen. ©digitalzimmer

Wie wird das Smarthome bedient?

Die App auf dem Smartphone spielt eine wichtige Rolle. Viele Do-it-Yourself-Systeme lassen sich ohne das Programm ihres Herstellers gar nicht in Betrieb nehmen. Später im Alltag steuert es auch Geräte – einzeln oder gemeinsam. Denn um Handgriffe zu sparen, gibt es Szenen oder Szenarien. Sie speichern den Betriebszustand mehrerer Geräte zusammen ab. So schließt eine Guten-Abend-Szene etwa die Rollläden, schaltet Lampen im Wohnzimmer ein und wirft den Smart-TV an. Ein Aus-dem-Haus-Szenario löscht das Licht und dreht allen nicht benötigen Verbrauchern den Strom ab.

FritzDect 440 an der Wand
Vierfach-Taster mit Display und Temperatursensor für die Fritzbox. Bild: AVM

Damit nicht jedes Mal die App am Smartphone ‘ran muss, lassen sich Szenen und Befehle auch auf Funktaster legen. Das kommt Gästen und Familienmitgliedern zugute, die ohne App die Wohnung betreten.  Sprachgesteuerte Lautsprecher wie der Amazon Echo und der Apple HomePod steuern das Zuhause auf Zuruf. Und mit Smarthome-fähigen Displays zeigen die installierten Geräte ihren Betriebszustand sogar am Bildschirm an. Amazon Echo Show, der Nest Hub von Google, aber auch Apple-TV und Samsung-Fernseher mit ihrer SmartThings-App machen es vor. Welche Bedienelemente zur Verfügung stehen, hängt letztlich vom System und den installierten Produkten ab.

Smart Display: Sprachassistent und Touch-Bildschirm in einem Gerät. ©digitalzimmer

Noch komfortabler als Sprachbefehle, Taster und Apps sind Gebäude, die von selbst reagieren, ohne aktives Zutun ihrer Bewohnerinnen und Bewohner. Typisches Beispiel: Ein Bewegungsmelder schaltet das Licht ein, sobald jemand den Raum betritt – und löscht es wieder, wenn der Sensor eine gewisse Zeit lang keine Regung mehr feststellt. Auch Kontaktsensoren, die ein offenes Fenster erkennen, um während des Lüftens die Heizung zu drosseln, sparen Energie und machen das Leben einfacher. Genauso wie eine automatisierte Beschattung, die je nach Jahreszeit und Temperatur die Sonnenwärme aussperrt oder sie gezielt hereinlässt.

Trådfri-Bewegungsmelder an der Wand.
Bewegungsmelder schalten unter anderem Lampen und Zwischenstecker. @digitazimmer

Für die Automatisierung gibt es in allen Systemen Regeln. Sie verknüpfen die installierten Geräte miteinander. Jede Regel besteht aus mindestens zwei Teilen: einem Auslöser und der gewünschten Wirkung. Beim Auslöser (engl. Trigger) kann es sich um ein reales Gerät wie den besagten Bewegungsmelder handeln. Aber auch Timer, der Sonnenauf- und -untergang, Wetterwarnungen aus dem Internet und andere Ereignisse kommen infrage. Das Zielgerät oder eine Gruppe von Geräten führt die gewünschte dann Aktion aus.

Einfache Wenn-dann-Automation mit einer Smarthome-Zentrale. ©digitalzimmer

Manche Smarthome-Zentralen legen ihre ersten Regeln bereits bei der Installation von Geräten an, etwa dass ein Türkontakt auch gleichzeitig als Auslöser für die neu hinzugefügte Alarmsirene dient. Andere bieten erweiterte Funktionen bis hin zu Programmiersprachen, um jede Abfolge im Detail anzupassen. Und einige spannen Online-Dienste wie IFTTT für ihre Zwecke ein. Damit ist es dann möglich, auch solche Produkte in Wenn-dann-Regeln zu packen, die das System von Haus aus gar nicht unterstützt.

Im Prinzip sind alle Smarthome-Installationen nach diesem Schema aus Sensoren, Aktoren und Regeln aufgebaut. Die Umsetzung kann sich jedoch unterscheiden. Es gibt reine Selbstbaulösungen, bei denen sogar die Steuerzentrale aus einem Computer-Bausatz besteht. Plug-and-Play-Systeme kommen betriebsfertig vom Hersteller und müssen nur noch installiert werden. Und wer sich gar keine Arbeit machen möchte, beauftragt einen Elektriker mit der Planung und dem Einbau. Bei der Auswahl des richtigen Systems hilft auch mein Smarthome-Suchbaum (siehe unten).


Smarthome-Suchbaum

Smarthome-Kaufberatung zum Durchklicken: Der interaktive Smarthome-Suchbaum von digitalzimmer.de führt Schritt für Schritt durch den Geräte-Dschungel. Er hilft bei der Auswahl unter vielen hundert Smarthome-Produkten. Einfach den Pfeilen im Suchbaum folgen.


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