Alles SMART!
Die Heimautomatisierung erhöht den Komfort eines Gebäudes und hilft beim Energiesparen. Im Laufe der Zeit sind viele Systeme auf dem Markt erschienen. Wir versuchen im Folgenden, das Dickicht ein wenig zu lichten.
Von Christof Hahn
(13. Juli 2024) Alle modernen elektrischen Geräte – von der Steckdose bis zum E-Auto – können Teil einer Heimautomatisierungsanlage sein. Das Heimautomatisierungssystem erhöht den Komfort, die Sicherheit und Energieeffizienz einer Immobilie erheblich.
Christof Hahn ist Softwareingenieur und entwickelt Gebäudeautomationssysteme.
Komponenten der Heimautomatisierung
Die Heimautomatisierung basiert auf einer Reihe von Komponenten, die miteinander kommunizieren und interagieren. Die Geräte lassen sich in drei Kategorien einteilen:
- Sensoren erfassen Daten aus der realen Welt, etwa die Temperatur, die Helligkeit, Strom und Spannung eines Geräts, die Anwesenheit von Personen oder ob ein Schalter aus- oder eingeschaltet ist.
- Aktoren setzen Anweisungen in Bewegungen um oder greifen anderweitig in die wirkliche Welt ein, wie Lampen oder Luftbefeuchter.
- Die zentrale Steuerung ist das Gehirn und koordiniert Sensoren und Aktoren. Sie sorgt dafür, dass man auch mit dem Handy auf sein Smart-Home-System zugreifen kann. Bei vielen Systemen ist der Server nur noch als Cloud-Dienst im Internet vorhanden.
Das kleinste sinnvolle System besteht somit aus der zentralen Steuerung und einem Aktor, zum Beispiel einer Glühbirne. Damit kann man die Glühbirne zum Sonnenuntergang an- und zum Sonnenaufgang ausschalten. Erweitert man das System um einen Bewegungssensor, geht das Licht nur noch an, wenn sich jemand im Hausflur befindet.
Funktionsweise eines Funknetzes zur Heimautomatisierung
Protokolle
Damit alle Geräte zusammenarbeiten, müssen sie untereinander die gleiche Sprache sprechen. Diese Sprache heißt im Fachjargon Protokoll. Die gängigsten Protokolle der Heimautomation sind:
- WLAN oder WiFi ist ein weit verbreitetes drahtloses Internetprotokoll.
- Zigbee, Z-Wave oder EnOcean sind energieeffiziente Protokolle für die drahtlose Kommunikation in der Hausautomatisierung. Am Markt hat sich vor allem Zigbee durchgesetzt.
- Thread ist der Nachfolger von Zigbee und so konzipiert, dass Geräte mittels einer Brücke als Internetgeräte erreichbar sind. Thread-Geräte sind noch nicht weit verbreitet, werden sich aber vermutlich in den nächsten Jahren durchsetzen.
- Ethernet – wird auch als LAN bezeichnet – ist ein Protokoll für die schnelle kabelgebundene Internetkommunikation (Fernseher, Kameras, Computer).
- Matter ist ein noch junger Standard, der auf Internetebene Geräte vereinheitlicht. Matter baut auf Thread und Zigbee auf.
Die Systeme
Es gibt zahlreiche Smart-Home-Systeme auf dem Markt, die mehr oder weniger das gleiche bieten – und teils auch dieselben Geräte unterstützen. Die Telekom etwa hat das Magenta SmartHome, AVM bietet Geräte für die Fritz!Box an. Auch Gigaset, Devolo, D-Link und selbst Hersteller wie Bosch, Samsung und Xiaomi haben entsprechende Produkte im Sortiment. Einige Geräte kommen auch vollständig ohne eine Internetverbindung aus. Einen aktuellen Test hat die Zeitschrift Chip veröffentlicht. Vier Heimautomatisierungslösungen dominieren den Markt und treiben die Entwicklung voran:
- Amazon Alexa wird von Amazon seit 2014 entwickelt. Alexa kann man mittels Sprache steuern. Man benötigt ein Handy oder Tablet zur Einrichtung. Zum Einbinden von Endgeräten wird ein Gerät der Echo-Baureihe benötigt. Je nach Gerät lassen sich dann Zigbee- oder Matter-kompatible Endgeräte anbinden.
- Google Home (vormals Google Nest) ist ähnlich aufgebaut wie Amazon Alexa. Auch hier kann man Zigbee oder Matter-kompatible Geräte integrieren.
- Apple Home (ehemals Homekit) ist die Heimautomatisierungslösung von Apple. Wer bereits fest im Apple-Ökosystem (iPhone, iPad, MacBook, AppleWatch) verankert ist oder plant, auf Apple umzusteigen, kann mit diesem System sehr bequem sein Heim automatisieren.
- Home Assistant ist ein quelloffenes Heimautomatisierungssystem. Es ist die mit Sicherheit umfassendste Heimautomatisierungslösung. Praktisch gibt es kaum ein Gerät, das man nicht in Home Assistant integrieren kann.
Vom Mieten von Smart-Home-Systemen ist abzuraten, weil das auf Dauer gesehen teuer wird. Alle Hersteller bieten Komplettpakete für Einsteiger für unter 200 Euro an. Wichtig ist, dass man mit Zigbee-, Thread- oder Matter-kompatiblen Geräten in den nächsten Jahren nichts falsch machen kann, selbst wenn man die Heimautomatisierungslösung wechselt.