Das Eigenheim wird intelligent

In Büroanlagen gehört es schon zum Standard: die Vernetzung und Automatisierung von Geräten und der Gebäudetechnik. Aber auch im privaten Wohnbau zeichnet sich der Trend zu modernen und intelligenten Häusern ab. Immer mehr Menschen achten beim Bau ihres Eigenheims nicht nur auf die architektonische Vielseitigkeit, sondern auch auf die technische Ausstattung und einen erhöhten Komfort.
In den sogenannten Smart Homes werden verschiedene Aspekte der Haustechnik – wie etwa Beleuchtung, Heizung oder Haushaltsgeräte – miteinander zu einem intelligenten System vernetzt. So wird der Anwender beispielsweise informiert, wenn ein Fenster offen steht und die Heizung noch an ist. Diese kann dann auf Wunsch heruntergefahren werden, was für mehr Energieeffizienz sorgt. Gleichzeitig erhöht das Konzept vom intelligenten Wohnen den Komfort bedeutend. Der Endanwender bedient die gesamte Haustechnik über eine Steuerungszentrale. Diese lässt sich mit jedem internetfähigen Gerät verbinden, beispielsweise einem handelsüblichen PC oder Touchpad. Aber auch das persönliche Smartphone wird durch die entsprechende App zur mobilen Bedienzentrale umfunktioniert. Dabei können Hauseigentümer nicht nur die Haustechnik, sondern auch Multimedia- und Haushaltsgeräte in das System integrieren und miteinander vernetzen. Die Steuerung schaltet beispielsweise momentan nicht genutzte Geräte automatisch ab.

Energie per Knopfdruck

Bei zahlreichen Komponenten, die miteinander vernetzt werden müssen, erweist sich die Verkabelung oft als eine organisatorische Herausforderung, die aufwendig und gleichzeitig auch sehr kostenintensiv ist. Hier schafft die batterielose Funktechnologie von EnOcean Abhilfe. Denn die Funkmodule beziehen ihre für den Betrieb benötigte Energie aus der Umgebung: aus Bewegung, Licht oder Temperaturdifferenzen. So erzeugt beispielsweise die einfache Betätigung eines Lichtschalters genug Energie, um ein Funksignal zu versenden und das Licht einzuschalten. Die verschickten Telegramme sind sehr kurz und werden innerhalb von 40ms mehrmals wiederholt. Da sie in zufälligen Intervallen gesendet werden, ist die Kollisionswahrscheinlichkeit sehr gering. Dadurch können problemlos zahlreiche Schalter und Sensoren nebeneinander betrieben werden. Jedes Modul verfügt zudem über eine einmalige 32Bit-Identifikationsnummer, die Überschneidungen mit anderen Funkgeräten ausschließt. Die Übertragungsreichweite der Funksensoren liegt bei 300m im Freien und 30m im Gebäudeinneren.

Zahlreiche Vorteile

Auf Basis der batterielosen Funktechnologie haben Hersteller bereits verschiedenste Produkte für Smart Homes entwickelt – von Raumthermostaten über Funkfensterkontakte bis hin zu solarbetriebenen Präsenzmeldern. Sie bieten dem Endanwender zahlreiche Vorteile: So steigern sie beispielsweise die Energieeffizienz des Haushaltes und gewährleisten gleichzeitig hohe Flexibilität, da zur Installation keine aufwendige Verkabelung notwendig ist. Das reduziert nicht nur die Installationskosten, sondern erhöht auch den Wohnkomfort, denn die Funkschalter können überall dort angebracht werden, wo man sie gerade benötigt. Ein weiterer Vorteil ist, dass sämtliche EnOcean-basierte Produkte interoperabel sind. Sie kommunizieren stets problemlos miteinander, selbst wenn in einem System Produkte von verschiedenen Herstellern zum Einsatz kommen.

Haus im Energiesparmodus

Ein Paradebeispiel für den Einsatz der batterielosen Technologie im Wohnbau bietet der Fertighaushersteller Weberhaus. Von der Architektur über die Fassade bis hin zum Heizkonzept sind die Häuser auf optimale Energienutzung ausgerichtet. So hat sich beispielsweise die Familie Müller aus dem baden-württembergischen Achern für eine EnOcean-basierte Lösung in ihrem Weberhaus entschieden. In ihrem neuen Heim wird die gesamte Haustechnik bequem über eine zentrale Steuerung bedient und geregelt – von der Beleuchtung über die Heizung bis hin zu den Rollläden. Zum Einsatz kommen die EnOcean-basierten Produkte der Hersteller Eltako, Thermokon und BootUp, die dank des interoperablen EnOcean-Standards miteinander kombiniert werden konnten. Das Herzstück der Anlage bildet die zentrale Steuerung der Firma BootUp. Mit der Visualisierungssoftware myHomeControl, die auf einem Standard-PC betrieben wird, lässt sich die gesamte Haustechnik steuern und überwachen. Die Beleuchtung wird von verschiedenen Stellen – Schalter, Handsender oder zentraler Steuerung – geschaltet oder gedimmt. Die Rollläden bieten neben einer lokalen Bedienung eine zusätzliche besondere Funktion: Sie lassen sich abhängig von Sonnenstand sowie Tages- und Jahreszeit automatisch schließen oder öffnen. So profitieren die Hausbewohner in der Winterzeit von der tiefstehenden Sonne, die zusätzliche Wärme erzeugt. In der Sommerzeit schützen die Rollläden vor übermäßiger Wärmeeinstrahlung. Diese Funktionen sind einfach nach dem individuellen Bedarf an der Visualisierungs-Software einstellbar. Darüber hinaus kann die zentrale Steuerung das Haus bei Abwesenheit in einen Energiesparmodus schalten. Dabei senkt sie beispielsweise die Raumtemperatur ab, schaltet die Beleuchtung und elektrische Verbraucher wie Kaffeemaschine oder Herd automatisch aus. Ebenso wird das Haus über die Schaltfunktion wieder in den bewohnten Zustand versetzt. Dieser Vorgang lässt sich auch aus der Ferne über ein Handy ausführen. Zusätzlich kann bei Abwesenheit ein bewohnter Eindruck erweckt werden, um das Haus für Einbrecher uninteressant zu machen. Hierzu werden in der Abenddämmerung die Jalousien per Zufallsprinzip automatisch abgesenkt und die Beleuchtung zeitweise eingeschaltet.

Energiesparpotenziale auf einen Blick

Smart Homes bieten aber noch mehr: Mithilfe der intelligenten Stromzähler, der sogenannten Smart Meter, und einer Visualisierungssoftware lässt sich der Energieverbrauch in Wohnhäusern überwachen. Dadurch kontrolliert der Hausbesitzer seinen Stromverbrauch selbst besser und passt es gegebenenfalls an. Eine wichtige Voraussetzung für Smart Metering ist die Interoperabilität zwischen den Zählern und der Messgeräte der verschiedenen Hersteller – deswegen braucht Smart Metering standardisierte Technologien. Aus diesem Grund haben die über 200 Mitglieder der EnOcean Alliance ein spezifisches Geräte-Kommunikationsprotokoll definiert, das so genannte AMR (Automated Meter Reading)-Geräteprofil. Auf Basis dieses herstellerübergreifenden Protokolls sind Smart-Meter-Systeme schon von mehreren Herstellern erhältlich – beispielsweise die Geräte der Firma Eltako sowie das Steuerungssystem der Firma BSC. Die Komponenten von Eltako erfassen und übermitteln an verschiedenen Stellen innerhalb eines Gebäudes per EnOcean-Funk die aktuellen Strom-, Wasser- und Gasverbräuche inklusive des Zählerstands. Ergänzend dazu überwacht und zeigt z.B. die Software von BSC die aktuellen Zählerstände an und vergleicht sie mit den entsprechenden Vorgaben.

Intelligentes Wohnen für Jedermann

Wie das Weberhaus-Beispiel zeigt, sind intelligente Häuser, die über ein Smartphone gesteuerten werden, keine Zukunftsvision mehr. Sie gehören mittlerweile zur Realität. Innovative Technologien verbessern nicht nur den Wohnkomfort wesentlich, sondern reduzieren auch die Energie- und Installationskosten bedeutend – oft um ein Viertel im Vergleich zu einer verdrahteten Lösung. Zusätzlich entfallen bei der Installation Staub und Lärm. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Hausherren mit einer Basisausstattung beginnen und diese dann nach Bedarf problemlos Schritt für Schritt erweitern und ausbauen können. So begleitet das Smart Home seine Bewohner durch die verschiedenen Lebensphasen – von der Kindheit bis hin zum altersgerechten Wohnen.