Wie funktioniert ein Smart Home? Inkl. Smart Home Zentrale, Übertragungsstandards & Steuerung

Smart Homes steigern den Wohnkomfort, können Energie einsparen und verschiedene elektronische Geräte im Haushalt auf intelligente Art und Weise miteinander verbinden. Vom smarten Licht, über die dezentrale Heizungssteuerung und -automatisierung bis hin zur Kommunikation zwischen Küchengeräten, passt sich das Smart Home konsequent den persönlichen Umständen und dem eigenen Alltag an.

In diesem Artikel erklären wir, wie ein Smart Home technisch funktioniert.

So funktioniert das Smart Home aus technischer Sicht

Die unterschiedlichen Smart Home Systeme am Markt sind weitgehend ähnlich zueinander aufgebaut. Intelligente Geräte sind in der Lage, über verschiedene Übertragungsstandards (s.u.) miteinander zu kommunizieren und lassen sich dadurch zugleich dezentral steuern.

Ein wichtiges Schlüsselelement ist die Smart Home Zentrale beziehungsweise der "Hub", wie er im Fachjargon genannt wird. Dieser ist quasi die symbolische Brücke, die alle daran gekoppelten Geräte miteinander verbindet. Je nach Hersteller ist es oftmals möglich Geräte von anderen Drittherstellern mit dieser Zentrale zu verbinden und sie damit herstellerübergreifend einzusetzen.

Die Smart Home Zentrale ist außerdem deshalb wichtig, weil sie eine Verbindung ins Internet ermöglicht. Diese wiederum sorgt erst dafür, dass sich die daran angeschlossenen Geräte abseits der eigenen Wohnung oder des eigenen Hauses steuern lassen, zum Beispiel im Urlaub, auf dem Rückweg von der Arbeit oder generell immer dann, wenn Bewohner gerade nicht vor Ort sind. Steht einmal ein Update für ein einzelnes Produkt, eine Software oder die Zentrale selbst an, wird das ebenfalls über den Hub eingespielt.

Die Übertragungsstandards

Maschinen sprechen nicht die gleiche Sprache wie der Mensch. Eigentlich sprechen sie in Nullen und Einsen, den Rahmen dafür liefert der Übertragungsstandard, der sich ebenfalls zwischen den Herstellern unterscheiden kann. Ein Beispiel für eine bekannte Übertragungstechnik ist mit Sicherheit das WLAN, also die drahtlose Internetverbindung.

Es gibt am Markt außerdem noch:

- Z-Wave

- Bluetooth

- Matter

- oder ZigBee

IFTTT ist ein Anbieter, dem in der Vergangenheit eine besondere Rolle zuteil kam, da sich damit mehrerer dieser Übertragungsstandards miteinander verbinden lassen - so können verschiedene Übertragungstechniken und Geräte häufig übergreifend kommunizieren.

Automatisierung des Smart Homes im Alltag

Was die Geräte so "smart" werden lässt, sind die Automatisierungsmöglichkeiten dieser. "Automatisierung" bedeutet, dass diese Geräte in der Lage sind bestimmte Aufgaben und Funktionen automatisch zu leisten, also ohne dass Bewohner dafür aktiv über eine Steuerung eingreifen müssten. In die Geräte implementierte Sensorik und Aktorik erfasst dafür zunächst einen IST-Zustand und leitet diese Informationen weiter. Entspricht der IST-Zustand nicht dem gewünschten, angestrebten SOLL-Zustand, reagiert das Gerät also automatisch, um eben diesen herbeizuführen.

Kurz gesagt: Die Aktoren sind aufgrund mechanischer Bewegungen oder elektrischer Impulse in der Lage, bestimmte Aktionen auszuführen, nachdem sie die Informationen der Sensoren verarbeitet haben.

An einem Beispiel lässt sich das schön verdeutlichen. Wenn die Bewohner im Wohnzimmer eine konstante Temperatur von 24 °C bevorzugen, außer zu Zeiten, wo keine Bewohner im Haus sind, dann kann sich ein intelligenter Heizkörper entsprechend einstellen. Nicht nur strebt er konsequent möglichst energieeffizient die gewünschten 24 °C an, zugleich wird er entsprechend vorheizen, damit diese Temperatur beim Eintreffen der Bewohner schon erreicht ist. Das Eintreffen kann zum Beispiel über das GPS des Handys erfasst werden, welches sich ja meistens direkt bei den Bewohnern befindet. Diese wiederum profitieren damit von einer angenehm konstanten Wohlfühltemperatur. Simultan lassen sich automatisierte Prozesse mit anderen Smart Home Installationen erreichen, beispielsweise indem sich die Heizkörper automatisch abschalten, sobald ein mit Sensor ausgestattetes Fenster in der Nähe geöffnet wird.

Ein weiteres klassisches Beispiel: Der Bewohner wacht morgens auf, die Wohnung wurde entsprechend seines Tagesablaufs schon auf angenehme Temperatur vorgeheizt. Simultan mit dem Wecker fängt der intelligente Kaffeeautomat an die gewünschte Tasse Cappuccino aufzubrühen, während intelligente Bewegungsmelder in den Wintermonaten das eigene Zuhause ausleuchten. Sobald der Bewohner das Haus verlässt und das Türschluss des Smart Home Systems verriegelt, schalten sich alle Geräte und Lampen aus, die nun nicht mehr benötigt werden.

Beliebte Hersteller von Smart Home Systemen

Die größten Tech-Konzerne dieser Welt bestimmen maßgeblich den Smart Home Markt. Die beliebtesten Systeme hören auf die Namen:

- Google Smart Home

- Alexa (Amazon)

- sowie Apple HomeKit

An diese lassen sich dann wiederum kompatible Geräte anderer Hersteller anschließen und steuern, so beispielsweise die intelligente Raumbeleuchtung von Philips (Hue). Intelligente Lampen werden zum Beispiel mit dem Smartphone oder Tablet (Android wie iOS) oder über Sprachassistenten (Alexa und Siri) angeschaltet, gedimmt oder ausgeschaltet. Wichtig ist zu beachten, dass die gewünschten Smart Home Geräte mit dem jeweiligen System nicht immer kompatibel sind. Hier etablieren sich aber zusehends mehr Schnittstellen und "Brücken", um eine möglichst uneingeschränkte Nutzung unterschiedlicher Geräte im Smart Home zu ermöglichen. Außerdem produzieren die Tech-Konzerne natürlich eigene Produkte für ihre Smart Home Systeme.

So wird ein Smart Home ausgewählt und eingerichtet

Die wichtigste Entscheidungshilfe sind einerseits die Geräte, die verwendet werden sollen, andererseits die Funktionen, die die jeweiligen Geräte mitbringen sollen. Wer auf der Suche nach ganz bestimmten Funktionen ist, die nur wenige Hersteller haben, muss zunächst recherchieren, mit welchem Smart Home System diese Herstellergeräte wiederum kompatibel sind. Das kann die Auswahl deutlich einschränken.

Wer sich nicht sicher ist, wie das Smart Home später genau aussehen soll, fährt immer gut damit, ein System mit möglichst weitreichender Kompatibilität zu wählen - die meisten Produkte unterstützt aktuell das Google Smart Home. Wer hingegen schon jetzt hauptsächlich Apple-Produkte nutzt, für den kommt natürlich am ehesten HomeKit in Frage, selbst wenn Apples Smart Home zum jetzigen Zeitpunkt insgesamt weniger Produkte von Drittherstellern unterstützt.

Das benötigt es für die Installation

Wie eingangs dargelegt: Ohne einen Hub beziehungsweise eine Zentrale funktioniert das Smart Home nicht, es benötigt also zunächst einmal ein System. Je nach gewähltem Übertragungsstandard kann dies der eigene Wlan-Router oder das Iphone sein. Für andere gibt es praktischerweise dafür sogenannte "Starter-Sets". In diesen sind mindestens die Zentrale und notwendige Verkabelungen enthalten, oftmals noch weitere Produkte. Ist die Zentrale einmal angeschlossen und mit dem Internet sowie mobilen Endgeräten verbunden, ist das Hinzufügen weiterer Geräte nicht schwierig. In der Regel können diese, nachdem sie eingeschaltet sind, automatisch in der System-App erfasst und hinzugefügt werden. Da lassen sich später dann auch bequem am Smartphone oder Tablet automatisierte Abläufe und Szenen einrichten.