WiFi, Blue­tooth, Zig­Bee & Co: Vor- und Nach­tei­le der Funk­stan­dards im Smart Home

Licht ein­schal­ten über eine App, per Sprach­be­fehl die Musik­an­la­ge steu­ern und vie­les mehr: Das Smart Home bie­tet mit sei­ner per Funk ver­netz­ten Haus­tech­nik diver­se raf­fi­nier­te Kom­fort­mög­lich­kei­ten. Aller­dings gibt es unter­schied­li­che Tech­ni­ken für die Ver­net­zung, die sich in der Leis­tung unter­schei­den und manch­mal auch nicht unter­ein­an­der kom­pa­ti­bel sind. Wenn Sie über­le­gen, Ihre Woh­nung zum Smart Home zu machen, soll­ten Sie daher auf eine mög­lichst ein­heit­li­che und zukunfts­si­che­re Tech­nik ach­ten. Wir geben Ihnen einen Über­blick über gän­gi­ge Stan­dards und wel­che Vor- und Nach­tei­le die­se haben.

• WLAN/WiFi: Nur beschränkt für das Smart Home geeignet
• Blue­tooth: Smart-Home-Funk mit wenig Energiebedarf
• KNX-RF: Her­stel­ler­un­ab­hän­gig und leistungsstark
• Zig­Bee: Funk­stan­dard mit spe­zi­el­ler Netzstruktur
• EnO­ce­an: Funk­tech­nik mit eige­ner Stromversorgung
• BidCoS: Ein­zel­kämp­fer für HomeMatic-Systeme
• Z‑Wave: Bedie­ner­freund­lich dank Vereinheitlichung

WLAN/WiFi: Nur beschränkt für das Smart Home geeignet

WLAN ist der Stan­dard für Funk­netz­wer­ke zur Ver­bin­dung mit dem Inter­net. Aber was gut zu Smart­phones, Tablets und Co. passt, ist nicht zwin­gend für die Haus­au­to­ma­ti­on geeignet.

Vor­teil für das Smart Home:

• In vie­len Haus­hal­ten gibt es schon WLAN, es ent­steht also außer dem Anbin­den des Geräts an das Funk­netz kein zusätz­li­cher Auf­wand für wei­te­re Geräte.
• WLAN ist auf hohes Daten­auf­kom­men aus­ge­legt, die zusätz­li­che Daten­last stört also kaum die Über­tra­gungs­ge­schwin­dig­keit oder Sta­bi­li­tät des Netzes.

Nach­teil für das Smart Home:

• WLAN braucht viel Ener­gie, dar­auf sind vie­le Smart-Home-Gerä­te nicht aus­ge­legt. Bei bat­te­rie­be­trie­be­nen Gerä­ten müss­te bei­spiels­wei­se oft die Bat­te­rie gewech­selt werden.
• Vie­le WLANs arbei­ten im sel­ben Fre­quenz­be­reich (2,4 GHz). Gera­de in dich­ter besie­del­ten Gebie­ten kann es pas­sie­ren, dass sich Netz­wer­ke über­schnei­den. Arbei­ten sie im sel­ben Fre­quenz­be­reich, kön­nen gegen­sei­ti­ge Stö­run­gen auf­tre­ten. Das beschränkt die Reich­wei­te und Stabilität.
• Mit Wire­less-LAN ver­netz­te Smart-Home-Gerä­te las­sen sich nicht mit ande­ren Smart Home Gerä­ten kom­bi­nie­ren, die über einen ande­ren Stan­dard kommunizieren.

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Blue­tooth: Smart-Home-Funk mit wenig Energiebedarf

Blue­tooth ist ein in vie­len Berei­chen eta­blier­ter Stan­dard für Kurz­stre­cken­funk bis ca. 50 Meter Ent­fer­nung. Smart­phones, Tablets, kabel­lo­se Kopf­hö­rer oder Com­pu­ter-Mäu­se nut­zen die­se Technik.

Vor­teil für das Smart Home:

• Die Tech­no­lo­gie Blue­tooth Low Ener­gy ermög­licht Funk­stre­cken mit wenig Ener­gie-Ein­satz. Das unter­stützt im Smart Home län­ge­re Betriebs­zei­ten von Gerä­ten, die mit Akku oder Bat­te­rie arbeiten.
• Blue­tooth ist sicher und bie­tet eine sta­bi­le Ver­bin­dung im Betrieb.

Nach­teil für das Smart Home:

• Die Funk­ti­ons­wei­sen sind nicht ein­heit­lich. Je nach Blue­tooth-Ver­si­on kann es also pas­sie­ren, dass Gerä­te nicht mit­ein­an­der kommunizieren.
• Fes­te Hin­der­nis­se schrän­ken die Reich­wei­te stark ein: Inner­halb von Gebäu­den hat Blue­tooth nur einen Radi­us von etwa 10 Metern.

Aller­dings wird das Sys­tem auf­grund sei­ner gro­ßen Ver­brei­tung inten­siv wei­ter­ent­wi­ckelt und dürf­te damit auch für das Smart Home noch ein­satz­taug­li­cher werden.

KNX-RF: Her­stel­ler­un­ab­hän­gig und leistungsstark

KNX-RF ist ein Funk­sys­tem, das für den Ein­satz in der Gebäu­de­au­to­ma­ti­on ent­wi­ckelt wur­de. Es beruht auf dem kabel­ge­bun­de­nen KNX-Sys­tem, einer Feld­bus-Tech­no­lo­gie für die Steue­rung von Haus­tech­nik: Wäh­rend bei der klas­si­schen Ver­ka­be­lung die Steue­rung und Ener­gie­ver­sor­gung eines Gerä­tes über ein Kabel läuft, sind bei KNX Steue­rung und Ener­gie auf zwei Net­ze ver­teilt. Das erleich­tert nach­träg­li­che Ände­run­gen und Erwei­te­run­gen. Eine gro­ße Stär­ke von KNX ist die Aner­ken­nung als inter­na­tio­na­ler Stan­dard und die her­stel­ler­un­ab­hän­gi­ge Ent­wick­lung, an der mehr als 370 Unter­neh­men betei­ligt sind.

Vor­teil für das Smart Home:

• KNX-RF nutzt eine Mit­tel­wel­len­fre­quenz mit hoher Zuver­läs­sig­keit und einer bes­se­ren Aus­brei­tung als WLAN.
• Dicke Wän­de sind kein Pro­blem für die Technik.
• KNX-RF ist fle­xi­bel nutz­bar als allei­ni­ges Sys­tem oder als Kom­po­nen­te in einem kabel­ge­bun­de­nen (KNX-)Bussystem.
• Kom­pa­ti­ble Gerä­te sind in gro­ßer Viel­falt vor­han­den und las­sen sich leicht in ein Netz­werk integrieren.

Die ein­zel­nen Kom­po­nen­ten wie Hand­sen­der, Tast­sen­so­ren oder Bewe­gungs­mel­der sind zwar teu­rer als bei­spiels­wei­se für Blue­tooth oder WLAN. Als Sys­tem ver­fügt KNX-RF aber auf­grund der hohen Leis­tungs­fä­hig­keit über ein gutes Preis-/Leis­tungs­ver­hält­nis. Nach­tei­le fürs Smart Home bestehen daher so gut wie keine.

Zig­Bee: Funk­stan­dard mit spe­zi­el­ler Netzstruktur

Zig­Bee ist ein Stan­dard, der im Smart-Home-Bereich weit ver­brei­tet ist, bei­spiels­wei­se bei der Licht­tech­nik. Eine Beson­der­heit ist der Auf­bau des Funk­net­zes. Wäh­rend bei einem WLAN alles zen­tral über den Rou­ter läuft, kom­mu­ni­zie­ren bei Zig­Bee alle ein­ge­bun­de­nen Gerä­te unter­ein­an­der und ver­wal­ten so das Netz­werk selbst (Mesh-Netz­werk).

Vor­teil für das Smart Home:

• Das Sys­tem braucht wenig Ener­gie, ist ein­fach zu bedie­nen und fle­xi­bel anpassbar.
• In der Zig­Bee-Alli­anz unter­stüt­zen Hun­der­te, zum Teil sehr bekann­te Her­stel­ler das System.

Nach­teil für das Smart Home:

• In der Ver­gan­gen­heit gab es Kom­pa­ti­bi­li­täts­pro­ble­me, weil die Her­stel­ler unter­schied­li­che Zig­Bee-Pro­to­kol­le benutz­ten. Das soll mit der neu­en Ver­si­on 3.0 Ver­gan­gen­heit sein – aller­dings funk­tio­nie­ren die meis­ten Gerä­te mit einer älte­ren Ver­si­on damit nicht mehr.

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EnO­ce­an: Funk­tech­nik mit eige­ner Stromversorgung

EnO­ce­an arbei­tet wie Zig­Bee mit der Struk­tur eines Mesh-Netz­werks, in dem alle Kom­po­nen­ten in bei­de Rich­tun­gen mit­ein­an­der kom­mu­ni­zie­ren. Außer­ge­wöhn­lich ist dabei die Ener­gie­ver­sor­gung. Das Sys­tem ver­wen­det “Ener­gy Har­ve­s­t­ing”: Die Funk­si­gna­le brau­chen so wenig Strom, dass EnO­ce­an-Gerä­te ihre Betriebs­en­er­gie qua­si aus der Umge­bung zie­hen. Ener­gie­quel­len sind unter ande­rem klei­ne Solar­mo­du­le, Rota­ti­ons- und Vibra­ti­ons­wand­ler oder ther­mo­dy­na­mi­sche Effek­te. Eben­so wird Pie­zo­elek­tri­sche Ener­gie genutzt, die bei der Ver­for­mung von Fest­kör­pern ent­ste­hen kann. Ein pie­zo­elek­tri­scher EnO­ce­an-Gerä­te-Schal­ter pro­du­ziert bei­spiels­wei­se sei­nen eige­nen Betriebs­strom, wenn er gedrückt wird.

Vor­teil für das Smart Home:

• Durch die eige­ne Ener­gie­ver­sor­gung brau­chen die Kom­po­nen­ten kei­nen Strom­an­schluss und nur in Aus­nah­me­fäl­len Bat­te­rien oder Akkus.
• EnO­ce­an ist kom­pa­ti­bel mit Haus­au­to­ma­tio­nen per Kabel oder Bus­sys­te­men wie KNX.

Nach­teil für das Smart Home:

• Der Stan­dard bedient in einem Haus nur Funk­stre­cken mit ca. 30 Metern Reichweite.
• Da das Sys­tem nur schwa­che Ener­gie­quel­len benutzt, eig­net es sich auch nur für Smart-Home-Pro­duk­te mit gerin­gem Ener­gie­be­darf. Bei­spie­le sind Rauch­mel­der, Wand­schal­ter oder Fensterkontakte.
• Dar­über hin­aus ist die ein­fa­che tech­ni­sche Kon­struk­ti­on anfäl­lig für Pro­ble­me mit der Datensicherheit.

EnO­ce­an ist somit aktu­ell noch eine Nischen­lö­sung. Aller­dings gibt es eine Koope­ra­ti­on zwi­schen der EnO­ce­an- und der Zig­Bee-Alli­anz, die das Sys­tem hin­sicht­lich Ver­brei­tung und Anwen­dun­gen stär­ken kann.

BidCoS: Ein­zel­kämp­fer für HomeMatic-Systeme

Wäh­rend ande­re Funk­stan­dards meis­tens von vie­len Unter­neh­men betrie­ben und unter­stützt wer­den, ist BidCoS allein auf die Home­Ma­tic-Tech­no­lo­gie der Fir­ma eQ‑3 ausgelegt.

Vor­teil für das Smart Home:

• Die Tech­nik kann alle Aspek­te der Steue­rung eines Smart Home abde­cken. Ein­bruch­schutz, Kli­ma­tech­nik oder Licht­steue­rung sind nur eini­ge Beispiele.
• Kom­po­nen­ten mit Kabel- oder Bat­te­rie-/Ak­ku­be­trieb und sogar Infra­rot-Steue­rung las­sen sich einbinden.
• Das Sys­tem gilt als sehr sicher und ange­sichts sei­ner hohen Qua­li­tät als preiswert.

Nach­teil für das Smart Home:

• Als soge­nann­tes pro­prie­tä­res Sys­tem eines Her­stel­lers ist BidCoS mit ande­ren Lösun­gen nicht kompatibel.
• Die Wei­ter­ent­wick­lung und Ver­füg­bar­keit für die Zukunft hängt allein von eQ‑3 ab.

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Z‑Wave: Bedie­ner­freund­lich dank Vereinheitlichung

Z‑Wave ist eine ein­fach auf­ge­bau­te Kurz­stre­cken-Funk­tech­nik. Über 300 Her­stel­lern haben sich in der soge­nann­ten Z‑Wa­ve-Alli­anz zusam­men­ge­schlos­sen, um die­se Tech­no­lo­gie zu för­dern. Sie eig­net sich für die gesam­te Haus­au­to­ma­ti­on und kann sogar Audio- und Video­ge­rä­te inte­grie­ren. Die Funk­reich­wei­te inner­halb von Gebäu­den beträgt unge­fähr 40 Meter.

Vor­tei­le für das Smart Home:

• Z‑Wave ist sehr sta­bil, weil es die ange­schlos­se­nen Smart-Home-Gerä­te unter­ein­an­der und mit einer “bidi­rek­tio­na­len” Kom­mu­ni­ka­ti­on ver­netzt: Soll­te ein­mal eine Kom­po­nen­ten Pro­ble­me mit dem Kon­takt zur Steu­er­ein­heit haben, wirkt sich das kaum auf das Gesamt­netz aus.
• Z‑Wave ist anwen­der­freund­lich und inter­na­tio­nal weit ver­brei­tet. Damit dürf­te der Funk­stan­dard auch in Zukunft gepflegt werden.

Grö­ße­re Nach­tei­le des Sys­tems sind nicht bekannt.

Vie­le Wege füh­ren zum Smart-Home-Netzwerk

Das The­ma Smart Home ist noch rela­tiv neu und in kon­ti­nu­ier­li­cher Ent­wick­lung. Fast täg­lich kom­men neue Anwen­dun­gen hin­zu. Und sie alle müs­sen mit­ein­an­der ver­netzt wer­den, damit das Smart Home funk­tio­niert. Wie Sie gese­hen haben, gibt es mit WLAN, Blue­tooth, KNX-RF, Zig­Bee, BidCoS, Z‑Wave oder EnO­ce­an dafür bereits vie­le Funk­stan­dards. Jeder hat sei­ne eige­nen Stär­ken und Schwä­chen. Wenn Sie ein Smart-Home-Sys­tem auf­bau­en wol­len, soll­ten Sie also vor­her Ihre Anfor­de­run­gen an das Sys­tem fest­le­gen. Anschlie­ßend ist eine fach­män­ni­sche Bera­tung sinn­voll, um die dazu pas­sen­de Netz­werk­tech­nik zu finden.