Grundlagen intelligenter Technik

Grundlagen intelligenter Technik
Das neue Hauskonzept „Home4Future“ von WeberHaus verbindet eine nachhaltige Bauweise mit einer smarten Technik. Foto: djd/WeberHaus

Die meisten Bauherren wünschen sich ein energiesparendes Zuhause, in dem sie möglichst lange komfortabel und selbstbestimmt leben können. Gerade in diesem Zusammenhang spielt ein Smarthome seine Vorzüge aus, denn es erleichtert den Alltag aller Bewohner.

Ob Neubau oder Nachrüstung: Voraussetzung für ein Smarthome ist eine moderne Elektroinstallation. Foto: djd/Deutsches Kupferinstitut/shutterstock

Eine intelligente Gebäudesteuerung bringt nicht nur Komfort ins Haus, sondern senkt auch den Energieverbrauch und steigert die Sicherheit. Doch wo fängt man mit der Vernetzung an? Die technischen Möglichkeiten sind heute äußerst vielfältig und für Laien nur schwer zu überblicken. Der erste Schritt hin zum Smarthome führt deshalb über einen gründlichen Bedarfscheck:

Überlegen Sie, welchen Zweck die Hausautomation erfüllen soll und welche Komponenten Sie einbinden möchten. Einige Hersteller bieten spezielle Starterpakete an, die den Einstieg in eine Hausvernetzung erleichtern sollen und sich später sogar erweitern lassen. Sie beinhalten meist nur wenige Komponenten zu einem bestimmten Thema, beispielsweise App-gesteuerte Funksteckdosen, Heizkörperthermostate oder Fenstersensoren. Die Kosten für eine intelligente Vernetzung variieren stark – je nachdem, wie viele Geräte eingebunden werden sollen. Einsteigerpakete zu bestimmten Themen bekommt man schon ab etwa 150 Euro, für komplexere Systeme muss man dagegen mit mehreren Tausend Euro rechnen. Wenn Sie die Vernetzung später ausdehnen möchten, sollten Sie sich für ein offenes System entscheiden.

Kabelversion …

Für eine intelligente Vernetzung sorgen bei dem System von digitalStrom kleine Klemmen an den Geräten. Die Datenübertragung erfolgt über die Stromleitung. Foto: digitalStrom

Generell haben Sie die Wahl zwischen kabelgebundenen und funkbasierten Systemen. Für den Neubau bieten sich Kabelsysteme an, die mit einer zuverlässigen und schnellen Datenübertragung sowie einer hohen Reichweite überzeugen. Der Abstand zwischen den Geräten spielt dabei keine Rolle. Im Vergleich zu Funksystemen sind sie weniger anfällig für Störungen, zeigen sich aber auch weniger flexibel: Die festen Anschlüsse in der Wand bestimmen, wo ein Gerät verwendet werden kann. Es empfiehlt sich, von vornherein genügend Leerrohre einzuplanen, in die bei Bedarf später zusätzliche Kabel eingezogen werden können. Das bekannteste kabelgebundene System ist der KNX-Standard – ein offenes, weltweit genormtes Bussystem, das von vielen namhaften Herstellern unterstützt wird. Die verschiedenen Produkte können im Gesamtsystem ohne Probleme zusammengeschlossen werden. Es gibt auch Systeme – etwa das LCN-System –, die eine zusätzliche Ader in der normalen Stromleitung nutzen. Die Planung und Installation eines komplexen kabelgebundenen Systems sollten Sie einem Fachhandwerker überlassen.

… oder lieber Funk?

Funkbasierte Systeme punkten mit ihrer Flexibilität und ihrer einfachen Installation: Einzellösungen lassen sich auch vom Laien zum Laufen bringen. Sie sind zudem günstiger als kabelgebundene Systeme und lassen sich bei einem Umzug einfach mitnehmen. Allerdings ist die Reichweite begrenzt: Hindernisse für das Funksignal sind beispielsweise dicke Wände oder Stahlbetondecken. Wie bei den kabelgebundenen Systemen gibt es auch hier mehrere Übertragungsstandards. So nutzt „Z-Wave“ beispielsweise das 868-MHz- Band, das nicht so überfüllt ist. Achten Sie bei der Auswahl der einzelnen Komponenten darauf, dass diese im selben Frequenzbereich funken.

Das Herz jedes Smarthome-Systems bildet die Zentrale – hier das neue Modell von innogy, erhältlich ab Januar 2019. Foto: innogy

Sensoren und Schalter werden bei Funksystemen in der Regel mit Batterien betrieben. Anders beim Funkstandard „EnOcean“, der nach dem Prinzip des „energy harvesting“ funktioniert: Die einzelnen Komponenten erzeugen dabei mithilfe von Solarzellen oder beim Tastendruck die benötigte Energie selbst. Zudem ist das Protokoll herstellerunabhängig und kompatibel mit kabelgebundenen Systemen.

Neben einer eigenen Verkabelung und Funk kann auch die vorhandene Stromleitung zur Datenübertragung genutzt werden. Ein Beispiel ist das digitalStrom-System. Hierbei werden nur einige Klemmen an den Geräten angebracht. Die Netzwerktechnik ist im Sicherungskasten installiert. Der Hersteller devolo nutzt dagegen Powerline-Adapter. Die Qualität der Datenübertragung hängt dabei stark von der Elektroinstallation ab. Zudem sollten Sie bedenken, dass Stromleitungen weniger Daten übertragen können als speziell dafür verlegte Kabel. Weite Distanzen lassen sich damit nicht überbrücken.

Grundlagen: die Komponenten

Egal, für welche Technik Sie sich entscheiden, die einzelnen Komponenten sind im Wesentlichen gleich. So besteht ein Smarthome immer aus Sensoren, Eingabegeräten, Endgeräten (Aktoren) sowie einer zentralen Steuereinheit (Gateway). Die Sensoren messen dabei den Istzustand im Haus, etwa die Luftfeuchtigkeit, die Temperatur oder ob das Fenster geöffnet ist. Diese Informationen werden vom Gateway – dem „Gehirn“ des Hauses – verarbeitet, das dann Steuerungsbefehle an die Endgeräte gibt. Darunter fallen etwa Heizkörperventile, Rollläden, die Lüftung oder die Beleuchtung. Die Bewohner können natürlich auch Einfluss nehmen und ihr Smarthome über die verschiedenen Eingabegeräte steuern – etwa über klassische Drehregler und Touchpanels oder komfortabel über das Tablet oder das Smartphone.

Was kann ein Smarthome?

Die Vernetzung der Hausfunktionen zielt hauptsächlich auf die Verbesserung der Energieeffizienz, des Komforts und der Sicherheit ab. Durch die Automatisierung erkennt das System selbstständig, ob Handlungsbedarf besteht. So wird beispielsweise die Temperatur heruntergeregelt oder das Licht gelöscht, wenn sich niemand mehr im Raum befindet. Sind dagegen sehr viele Menschen in einem Zimmer, sorgt die Lüftungsanlage automatisch für Frischluft. Es gibt auch „lernfähige“ Systeme: Sie erstellen aus den gesammelten Daten Nutzungsprofile. Wenn das Verhalten der Bewohner davon abweicht, passen sie ihr Programm an die Veränderungen an. Ist etwa für längere Zeit niemand im Haus anwesend, wechselt das System automatisch in den Urlaubsmodus. Auch beim Thema „Sicherheit“ kann ein intelligentes Haus überzeugen: So werden im nächtlichen Brandfall etwa die Rollläden hochgefahren, und das Licht wird eingeschaltet. Zudem lassen sich größere Schäden durch Wasser verhindern, indem ein drohender Rohrbruch erkannt wird. Das System stellt dann automatisch die Wasserzufuhr ab.

Eine smarte Steuerung der Hausfunktionen gestaltet den Alltag komfortabler. Die Grafik zeigt verschiedene Anwendungsmöglichkeiten. Foto: djd/EnOcean


Das könnte Sie auch noch interessieren:
Mehr Licht: Intelligente Lichtsteuerung
Unser Onlineshop

Immer top informiert: Jetzt für den Newsletter anmelden