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Von der Vision zur ­ganzheitlichen Lösung

In Deutschland hat der Smart-Home-Markt aktuell laut Statista eine ­Penetrationsrate von rund 20 Prozent, die bis 2023 auf 30 Prozent ansteigen dürfte. Ein Überblick über die Entwicklung des intelligenten Zuhauses und die vielversprechenden Aussichten für die Branche.

Ein Überblick über die Entwicklung des intelligenten Zuhauses und die vielversprechenden Aussichten für die Branche.
Ein Überblick über die Entwicklung des intelligenten Zuhauses und die vielversprechenden Aussichten für die Branche.
Foto: Kopp

Der deutsche Markt setzte 2019 rund 3,6 Millionen Euro um – insbesondere mit smarten Haushaltsgeräten. Für das Jahr 2020 prognostiziert Statista einen Umsatz von knapp über 4 Millionen Euro. Im internationalen Vergleich rangiert Deutschland damit hinter den USA, China und Japan. Die Auswahl der Produkte, Marken und Kommunikationsstandards ist dabei weltweit äußerst groß, und viele Unternehmen bieten Systeme an, deren Datenübertragung auf einem eigenen Kommunikationsprotokoll basiert. Keines erlangte jedoch bisher eine wirkliche Monopolstellung. In dieser Situation können einerseits Nutzer leicht die Orientierung verlieren oder aber durch ihre Systemauswahl stark von einzelnen Herstellern abhängig werden. Andererseits müssen Elektroinstallateure viele unterschiedliche Systeme beherrschen oder sich spezialisieren.

Die Idee der Hausautomation reicht zurück bis in die Mitte des 20. Jahrhunderts. So wird bereits 1939 im US-amerikanischen „Popular Mechanics Magazine“ die Vision von „The Electric Home of the Future“ skizziert – einem vernetzten Haus, das unter anderem automatisiert Türen öffnet und die Beleuchtung anpasst. 1966 entwickelt der US-Amerikaner James Sutherland mit dem „Electronic Computing Home Operator“ einen Prototyp des vernetzten Eigenheims. Dieser kann Temperatur und Luftfeuchtigkeit regulieren oder auch Kochrezepte nach Portionen umrechnen und entsprechende Einkaufslisten erstellen. Anfang der 1980er-Jahre entstehen in den USA drei experimentelle „Xanadu Houses“, die zu einer Touristenattraktion avancieren. Das Haus in Florida etwa wird durch mehrere Computer gesteuert, während in der Küche der „Autochef“ automatisiert ausgewogene Mahlzeiten plant und zu festen Zeiten zubereitet.

Smart-Home-Technologie erreicht Deutschland

Um die Jahrtausendwende treiben auch in Deutschland verschiedene Pilotprojekte die weitere Entwicklung des späteren Smart Homes voran, für die nun auch hierzulande das öffentliche Interesse stetig wächst. Eines der Leuchtturmprojekte realisiert das Architekturbüro Allmann Sattler Wappner mit seinem „Haus der Gegenwart“. Darin sind alle elektronischen Komponenten und Vorgänge erstmals über eine Zentrale vernetzt – das per Handy oder mobilem PC zentral steuerbare Smart Home ist geboren. Mit der Entwicklung unterschiedlicher Methoden und Standards der Datenübertragung wird dieses in den Folgejahren technisch immer raffinierter.

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Kabelgebundene und funkbasierte Standards

Ein Zusammenschluss europäischer Hersteller der elektrischen Installationstechnik veröffentlicht 2002 schließlich den offenen Standard „KNX“ für die Gebäudeautomation. Diese sogenannte Bustechnik ermöglicht zunächst einfache Grundfunktionen in der Steuerung verschiedener Geräte wie Lüftung, Heizung, Rollläden und Beleuchtung. Anfang der 2000er-Jahre kommen mit ZigBee, Z-Wave und EnOcean die ersten, speziell für die Gebäudeautomation entwickelten drahtlosen Kommunikationsstandards auf den Markt. Dank der funkbasierten Lösungen ist es nun zum Beispiel. auch möglich, Altbauten einfacher und kostengünstiger nachzurüsten.

Drahtlose Smart-Home-Systeme sind zudem modular erweiterbar und damit in ihren Kosten skalierbar. WLAN und Bluetooth ergänzen die Reihe der Funkstandards. Ihr Vorteil: Smartphones, Lautsprecher, Laptops und Co. sprechen bereits seit Jahren ihre Sprache. Während WLAN sich aufgrund der großen Datenbandbreite vor allem für Unterhaltungssysteme eignet, sind der Energieverbrauch und das Risiko für Hackerangriffe vergleichsweise hoch. Bluetooth punktet dagegen mit einem wesentlich niedrigeren Energieverbrauch und einer hohen Sicherheit. Dank der einfachen Installation und Handhabung eignet sich der Funkstandard zudem insbesondere für Smart-Home-Einsteiger. Mitte 2017 erscheint Bluetooth 5.0, das gegenüber der Vorgängerversion 4.2 eine vierfache Reichweite von 200 Metern im Freien und 40 Metern in Gebäuden erreicht.

Etablierung und Weiterentwicklung von Smart-Home-Lösungen

Von zunächst überwiegend High-End-Immobilien und Early Adopters findet die Technologie in den vergangenen 10 bis 12 Jahren langsam ihren Weg in den Massenmarkt. Wesentliche Erfolgstreiber sind das Nutzerbedürfnis nach mehr Komfort und Sicherheit, aufgrund wachsenden Umweltbewusstseins aber auch der Wunsch nach energieeffizientem Wohnen. Mit voranschreitender Digitalisierung und technologischem Fortschritt werden die Systeme zudem im wahrsten Sinne „smarter“, die Produkte umfangreicher und die Einsatzgebiete vielfältiger. Die Steuerung erfolgt per Display in der Wand oder mobil über eine App per Smartphone oder Tablet. Unabhängig vom Kommunikationsstandard wird auch die Sprachsteuerung mithilfe virtueller Assistenten wie Amazon Alexa, Siri von Apple oder Google Assistant immer beliebter.

Kombination mit Mesh-Technologie erweitert Spielräume

Eine höhere Entwicklungsstufe erreichen Smart-Home-Systeme durch die Ergänzung der neuen Mesh-Technologie. Funkbasierte Standards wie WLAN, ZigBee, Z-Wave und Bluetooth ermöglichen den Aufbau eines vermaschten Netzes („Mesh“), das zahlreiche Vorteile bietet: Bei Bluetooth-Mesh-Netzen können bis zu 32.000 Anwendungen eingebunden werden, wodurch dem System nahezu keine Grenzen gesetzt sind. Das Automationsnetz baut sich dabei selbstständig auf, und alle Anwendungen können direkt, ohne zusätzliche Steuerungszentrale („Hub“, „Bridge“, „Router“ oder „Gateway“), untereinander kommunizieren. Kommt es zur Störung der Funkstrecke, übernimmt eines der anderen Geräte die Datenübermittlung – das System hilft sich quasi selbst. Bei Bluetooth gibt es keinen Single Point of Failure, der bei Störung zu einem Systemausfall führt. Somit ist die Betriebssicherheit extrem hoch.

Blick in die Zukunft

Wie bei konkurrierenden Innovationen häufig zu beobachten, ist davon auszugehen, dass sich nach und nach ein Kommunikationsstandard im Markt durchsetzen wird. Diese Entwicklung dürfte durch einen Trend noch verstärkt werden: Vom Mähroboter über das Smart-TV bis zur Alarm- und Photovoltaikanlage werden Nutzer in Zukunft immer unterschiedlichere Komponenten in ganzheitlichen Smart-Home-Systemen vereinen, zentral steuern sowie energieeffizient automatisieren wollen. Voraussetzung dafür ist jedoch eine hohe Gerätekompatibilität und systemübergreifende Interoperabilität. Vor allem Bluetooth 5.0 in Kombination mit der Mesh-Technologie, auf dem unter anderem das Smart Control von Kopp basiert, könnte angesichts seiner zahlreichen Stärken gute Chancen haben, sich die Poleposition der Funkstandards im Smart-Home-Markt zu sichern.

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20.08.2020

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