Smart Home: vernetztes, intelligentes Zuhause

Die Definition des Begriffs Smart Home umfasst Aspekte wie die Vernetzung unterschiedlicher Geräte, die Ausstattung von Wohnräumen mit Sensoren und Informationstechnologie sowie das Ziel, ein komfortables, sicheres und energieeffizientes Zuhause einzurichten. Einfach erklärt ist ein Smart Home ein „intelligentes Zuhause“, in dem elektronische Geräte vernetzt und Abläufe so automatisiert sind, dass sie den Alltag der Bewohner erleichtern.

Ähnliche Anwendungen wie die, die im Smart Home genutzt werden, kennen die meisten Menschen schon aus ihrem Alltag. Beispielsweise zählen intelligente Armbanduhren die zurückgelegten Schritte pro Tag, messen den Puls oder die Körpertemperatur und geben diese Informationen an Apps weiter, die die Daten in Gesundheitsauswertungen zusammenstellen. Oder Nutzer überwachen per Smartphone ihre Einnahmen und Ausgaben, lassen sich einen Überblick über ihre Finanzen erstellen und erhalten anhand dieser Informationen Empfehlungen für die Zukunft. 

Smart-Home-Anwendungen funktionieren ähnlich. Aufgrund der Vielzahl an Geräten, die miteinander vernetzt werden können, ist das Potenzial jedoch weit größer. Ein Smart Home bietet Möglichkeiten, 

• den Wohnkomfort deutlich zu erhöhen,
• das eigene Zuhause vor Schäden und Einbrüchen zu schützen und
• Dank effizient genutzter Energie Geld zu sparen.

Im Smart Home entfallen viele Wege, denn aufgrund der einfachen Steuerung per App oder Sprachbefehl können zahlreiche Geräte aus der Entfernung bedient werden – vom Sofa aus oder auch von außerhalb. Das eröffnet Wege für viele sinnvolle Smart-Home-Anwendungen: 

• Nicht sicher, ob der Herd wirklich ausgeschaltet ist? Per App lässt sich das einfach von unterwegs kontrollieren.
• Die Waschmaschine ist beschädigt und Wasser tritt aus? Sensoren bemerken das sofort und benachrichtigen die Wohnungsbesitzer. 
• Ein Unwetter naht und die Fenster sind noch offen? Auch aus der Ferne lassen sich schützende Jalousien schließen. 
• Sensoren melden unerwartete Bewegungen auf dem Grundstück? Per Kamera haben Hausbesitzer von überall Einblick. 

Das Potenzial des Smart Homes liegt jedoch vor allem in der Automatisierung und in der Vernetzung verschiedener Komponenten miteinander. Ein kleines Beispiel, das schon lange nicht mehr in den Bereich der Science-Fiction gehört: 

Wenn zu einer festgelegten Uhrzeit am Morgen der Wecker klingelt, wird in der Küche bereits Kaffee gekocht. Gleichzeitig wird per Dimmer das Licht im Haus sanft und schrittweise heller. Die Jalousien fahren hoch. Sobald die Bewohner das Haus verlassen, verriegeln sich die Türen automatisch. Der Staubsaugroboter nimmt seine Arbeit auf, zur Mittagszeit setzt sich die am Abend zuvor bereits gefüllte Waschmaschine in Gang. Da niemand zu Hause ist, wird die Heizung heruntergeregelt, doch die Temperatur wird rechtzeitig wieder in den Wohlfühlbereich angehoben, bevor die Bewohner nach Hause kommen – wo sie dann von ihrer automatisch eingeschalteten Lieblingsmusik begrüßt werden.

Für Einsteiger kann der Smart-Home-Gedanke zunächst überwältigend wirken. Ein Smart Home muss jedoch keinesfalls perfekt durchgeplant und automatisiert werden. Vielmehr können Anfänger ihr Smart Home mit einigen ersten Anwendungen ausstatten und nach und nach die Komponenten hinzufügen, die zu ihrem Alltag passen und auch den bevorzugten Bereich – Komfort, Sicherheit oder Energieeffizienz – bestmöglich unterstützen. 

Hier finden Sie einige Ideen, ein Smart Home in den entsprechenden Bereichen auszustatten:

• Smart-Home-Ideen für mehr Komfort: Kaffeemaschine zu festgelegten Zeiten starten, Staubsaug- und Mähroboter einsetzen, Lieblingsmusik programmieren, sanfte Beleuchtung zu bestimmten Tageszeiten festlegen, Wohlfühltemperatur einstellen
• Sicherheit im Smart Home: Dank Bewegungsmeldern unerwartete Aktivitäten bemerken, Anwesenheitssimulation mit Licht und beweglichen Jalousien programmieren, Alarm und/oder Benachrichtigungen bei Tür- oder Fensteröffnung einrichten, bei Rauch und Feuer Nachbarn alarmieren lassen
• Energie sparen mit Smart-Home-Anwendungen: Heizung tagsüber automatisch herunterregeln, Beleuchtung nur bei Bewegung anschalten, Smart Home mit Photovoltaikanlage kombinieren, elektronische Geräte auch von unterwegs abschalten

Smart Home für Senioren: selbstbestimmt leben mit Ambient Assisted Living

Eine besondere Kategorie unter den Möglichkeiten des Smart Homes ist das Ambient Assisted Living (AAL). Hier werden Ideen für das Smart Home auf Senioren oder Menschen mit Behinderungen ausgerichtet, sodass diese ihren Alltag möglichst selbstbestimmt gestalten können. 

AAL bietet viele Möglichkeiten, darunter zum Beispiel:

• per Knopfdruck oder Sprachbefehl einen Notruf absetzen, Angehörige alarmieren oder eine Sprachverbindung per Telefon herstellen
• abweichende oder auch fehlende Bewegungen im Alltag erkennen und eine Vertrauensperson benachrichtigen
• Stolperfallen dank Bewegungsmeldern gut beleuchten lassen, insbesondere nachts
• höhenverstellbare Arbeitsplatten, Küchenschränke, Betten oder Toilettensitze per Fernsteuerung oder Sprachbefehl kontrollieren
• bei Besuch per Kamera den Eingangsbereich einsehen, die Eingangstür per Sprachbefehl öffnen und automatisch schließen lassen
• Herd und andere Gefahrenquellen nach einer bestimmten Zeit der Nichtnutzung automatisch abschalten
• Termine und andere Erinnerungen hinterlegen und zur festgelegten Zeit abspielen lassen (als Hilfe bei Demenz)

Diese und viele weitere Möglichkeiten machen ein Smart Home auch für Senioren interessant. In manchen Fällen können Ambient-Assisted-Living-Anwendungen den Unterschied zwischen einem Leben zuhause und dem Umzug in ein Senioren- oder Pflegeheim machen.

Viele Smart-Home-Anwendungen dienen der Energieeffizienz, darunter beispielsweise die intelligente Heizungssteuerung oder Beleuchtung. Besonders kraftvoll ist die Kombination aus Smart Home und Photovoltaik, denn der höhere Stromverbrauch im Smart Home lässt sich zumindest anteilig durch günstigen Solarstrom decken, so dass ein hoher Eigenverbrauch erreicht wird. Die Funktionalitäten des Smart Home ermöglichen das Zu- und Abschalten von Verbrauchern, durch die integrierten Sensoren lassen sich komplexere Szenarien entwerfen und umsetzen.

Übrigens: Auch ohne Smart Home lassen sich Photovoltaikanlage und intelligentes Energiemanagement kombinieren. Bei SOLARWATT erhalten Sie Komplettpakete aus PV-Anlage, Energiemanager und Stromspeicher. Sinnvoll ist außerdem ein Smart Meter, ein intelligentes Messgerät, das die Stromerzeugung der Photovoltaikanlage und den Stromverbrauch überwacht.

Rund 50 % der Menschen, die ihr Zuhause nicht zum Smart Home umrüsten wollen, nennen ihre Privatsphäre als Grund dafür. In der Tat sammeln Smart-Home-Anwendungen sehr viele Daten. Das betrifft nicht nur die persönlichen Daten wie Namen, Adressen etc., sondern auch Daten zu Vorlieben, zu Gewohnheiten, zum Tagesablauf und so weiter. Es ist außerdem möglich, dass beispielsweise auf elektronische Türschlösser oder Kameras Cyber-Angriffe verübt werden. 

Doch wie sind diese Gefahren zu bewerten? Im Hinblick auf die Sicherheit von Smart Homes ist zwischen Datenschutz und Datensicherheit zu unterscheiden. Der Datenschutz unterliegt der Datenschutzgrundverordnung (DSGVO), die seit 2018 regelt, auf welche Weise Daten gespeichert und verarbeitet werden dürfen. Das Forschungsprojekt ABIDA („Assessing Big Data“), beauftragt durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung, kommt zu dem Schluss, dass die Einhaltung der DSGVO-Vorschriften im Smart Home praktisch nicht umsetzbar oder zumindest nicht zweckmäßig ist. 

So legt die DSGVO beispielsweise den Minimierungsgrundsatz fest, der besagt, dass die Verarbeitung personenbezogener Daten auf den absolut notwendigen Umfang beschränkt werden soll. Ein Smart Home lebt aber gerade davon, möglichst umfassende Daten über die Bewohner zu sammeln. Nur so können die Funktionen für Komfort, Energiesparen und Sicherheit ausgeschöpft werden. Auch andere Grundsätze wie beispielsweise das Recht auf Datenportabilität sind nur schwer umsetzbar. Dieses Recht soll es Nutzern ermöglichen, ihre Daten unkompliziert von einem Anbieter zum anderen mitzunehmen. Hier gibt es sowohl technische Hürden als auch die Geschäftsgeheimnisse der Anbieter zu berücksichtigen. 

Letztendlich ist die schnell voranschreitende Technik von Smart-Home-Anwendungen derzeit nicht vollständig in Einklang mit der DSGVO zu bringen – und das ist auch gar nicht das Ziel. So bleibt es jedem selbst überlassen, ob die Vorteile eines Smart Homes die möglichen Nachteile in der Datensicherheit überwiegen.

Hinsichtlich Datensicherheit und Angriffen aus dem Netz (Cybercrimes) hält das ABIDA-Projekt Smart Homes für grundsätzlich angreifbar. Nutzer können einige Maßnahmen ergreifen, um die Datensicherheit zu erhöhen, auszuschließen ist ein Sicherheitsrisiko jedoch nicht. Dennoch kommen die Akteure des Projekts zu folgendem Fazit: „Mit bedachtem und verantwortungsvollem Umgang lässt sich aus dieser aufstrebenden Technik enormer Nutzen ziehen.“

Mit folgenden Tipps können Sie die Datensicherheit im Smart Home verbessern: 

• Standard-Passwort des WLAN-Routers und aller an das Internet angeschlossenen Geräte ändern: Nutzen Sie sichere Passwörter für Ihre Geräte (mindestens 16 Zeichen, Mix aus Klein- und Großbuchstaben, Zahlen und Sonderzeichen). Sie können viele Geräte auch mit einer zusätzlichen Zwei-Faktor-Authentisierung sichern.
• Firewalls auf Computern und dem Router einrichten und aktivieren.
• Nutzen Sie für Ihre Smart-Home-Geräte wenn möglich ein anderes Heimnetzwerk als für Ihren PC. Im Ernstfall hat ein Angreifer damit nicht automatisch auch Zugriff auf sensible Daten auf dem Computer, wenn er sich in Ihr Smart Home gehackt hat und umgedreht.
• Verwenden Sie die WPA2-Verschlüsselung des WLAN-Routers.
• Prüfen Sie, welche Daten von Apps auf dem Smartphone gesammelt werden.
• Regelmäßig alle Updates für Smart-Home-Anwendungen durchführen: Aktivieren Sie wenn möglich die automatischen Updates auf Ihrem Gerät – so halten Sie sie immer auf dem neuesten Stand.

Idealerweise wird ein Smart Home bereits beim Hausbau mitgedacht. Auf diese Weise lassen sich Kabel platzsparend und unsichtbar verlegen, was die Kommunikation zwischen den verschiedenen Geräten später deutlich vereinfacht. Zudem können Komponenten wie beispielsweise steuerbare Jalousien installiert werden. Oder Sensoren und Aktoren (die die Geräte steuern) ästhetisch unter Putz angebracht, was im Nachhinein aufwändig und kostenintensiv wäre. 

Ein Nachrüsten ist jedoch ebenso möglich, denn Smart-Home-Geräte kommunizieren in aller Regel auch kabellos. Viele Menschen beginnen mit einigen wenigen Smart-Home-Anwendungen und entwickeln mit der Zeit immer neue Ideen für die Hausautomation. Die folgenden Tipps helfen bei der Umsetzung:

• Kompatibilität beachten: Smart-Home-Geräte und Apps verschiedener Hersteller haben nicht zwingend dieselben Schnittstellen (APIs). 
• Für offene oder geschlossene Schnittstellen entscheiden: Offene Schnittstellen sind multikompatibel und erlauben die Kombination von Anwendungen verschiedener Hersteller. Sie sind jedoch auch fehleranfälliger. Im Gegensatz dazu bieten geschlossene Schnittstellen mehr Sicherheit und einen reibungsloseren Ablauf – jedoch auf Kosten der Flexibilität.
• Einheitliche Funkstandards wählen: WLAN ist in fast allen Haushalten verfügbar. Bluetooth ist ebenfalls leicht zugänglich, funktioniert jedoch nur auf kurze Entfernung. Andere typische Funkstandards sind ZigBee, EnOcean und Z-Wave.
• Bedienung sorgfältig auswählen: Sprachbefehle, Touchscreen oder Bedienung per App? Senioren oder Menschen mit Sehbehinderungen benötigen große, gut sichtbare Bedienelemente. Touchscreens müssen notwendigerweise berührt werden, während Sprachbefehle auch über die Entfernung erteilt werden können.
• Zentrales Gateway nutzen: Viele smarte Geräte können über eine eigene App bedient werden. Weitaus komfortabler ist jedoch die Bedienung über eine einzige zentrale Steuereinheit, das Gateway. Es vernetzt alle Smart-Home-Anwendungen und lässt sich bequem per App, Touchscreen oder Sprachbefehl steuern.
• WLAN-Steckdosen nutzen: Ein Gerät ist nicht von Haus aus „smart“? Kein Problem: WLAN-Steckdosen lassen sich durch smarte Anwendungen ansteuern und können so die Stromzufuhr auch zu nicht smarten Geräten kontrollieren.

Fazit: Ein Smart Home bietet umfassende Möglichkeiten, das eigene Zuhause sicherer, komfortabler und energieeffizienter zu gestalten. Wer langfristig seine Stromkosten senken möchte, sollte die Kombination aus Photovoltaikanlage und Smart Home in Betracht ziehen.