Das Wohnhaus als Energiehub: Die Zukunft ist smart

Hauseigentümer können mit Smart-home-Lösungen nicht nur den Komfort erhöhen, also das Wohnen und das Arbeiten zu Hause angenehmer gestalten, sondern auch die Energieeffizienz optimieren und bei Bedarf den Fluss ihrer selbst produzierten Energie steuern. Für die Steuerung von PV-Anlagen, Ladestationen für Elektrofahrzeuge und Heizungen sind heute bereits gut etablierte Lösungen auf dem Markt.

Mit zunehmender Elektrifizierung wird zweifellos der Stromverbrauch unserer Gesellschaft steigen. Durch intelligente Vernetzung kann elektrische Energie künftig dahin fliessen, wo sie gebraucht wird. Freie Energie kann beispielsweise in der Batterie eines Elektrofahrzeugs zwischengespeichert und bei bidirektionalen Systemen später wieder bezogen werden.

Digitalisierung als Chance, etwa für Effizienz und Barrierefreiheit

Gebäudeautomatisationssysteme können die Energieeffizienz im Gebäudebetrieb erheblich verbessern. Energetisch vernetzte Gebäude sind auf einen interaktiven Betrieb angewiesen, wozu digitale Kontrollinstrumente nahezu unerlässlich sind. Ein lokales Energiemanagement benötigt eine intelligente Vernetzung und Steuerung sowie einen Austausch von Energiedaten. Für Gebäude wird die Gebäudeautomatisation zur zentralen Intelligenz, um das komplexe Zusammenspiel von Wärme- und Kälteerzeugung, Lüftung, Haushaltsgeräten und Beleuchtung zu steuern und aufeinander abzustimmen, ebenso wie die Elektromobilität.

Smart-Energy-Systeme zeichnen mittels Monitoring die Verbrauchsdaten nicht nur auf, sondern kommunizieren auch untereinander und geben über Visualisierungen Auskunft über Optimierungsmöglichkeiten für den Gebäudenutzer. Smarthome-Geräte müssen mit der lokalen Energieerzeugung kooperieren können, damit ein gezielter Einsatz funktioniert, etwa zur Warmwasseraufbereitung für den Betrieb von Geschirrspülern oder Waschmaschinen sowie zur intelligenten Gebäudesteuerung wie der Wärmeregulierung, der Beschattung oder der Lichtsteuerung. Auch in puncto Barrierefreiheit von Gebäuden können Smarthome-Geräte eingesetzt werden, dank Schnittstellen mit der Sprachsteuerung oder der Gesichtserkennung.

Der Kern zur Effizienzsteigerung

Smart Living basiert auf der Nutzung digitaler Technologie, die auf die Vernetzung intelligenter Geräte und deren Funktionen zurückgreift, um vielfältige Anwendungen und Dienstleistungen bereitzustellen. Hierzu benötigen Nutzende eine einfache und zentrale Steuerung der verschiedenen Funktionen, etwa der Raumtemperatur, der Lüftung, der Beschattung, der Beleuchtung, der Zugangssysteme sowie der multimedialen Geräte. Der Energieverbrauch kann so in Echtzeit oder im Verlauf überwacht und optimiert werden. Eigenheimbesitzer können intelligente Systeme und deren Komponenten auf ihre Bedürfnisse und Vorlieben hin abstimmen und in die Stromproduktion der eigenen PV-Anlage und die Batterien von Elektrofahrzeugen integrieren.

Noch grösseres Potenzial gibt es bei den Mehrfamilienhäusern mit den verschiedenen Anforderungen der Immobilienverwaltung. Neben dem klassischen Austausch von Informationen und Daten für Mieter und Stockwerkeigentümer wird die Bereitstellung von Bedienungsanleitungen und der zentrale Zugriff auf Verbrauchsdaten für Energieablesungen mit der Integration des Energie- und Gebäudemanagementsystems im Rahmen eines Cloud-Dienstes möglich. Das Fernziel solcher smarten Gebäudesysteme geht demnach über die Intelligenz einzelner Wohnungen und Gebäude hinaus, hin zum Prinzip der «intelligenten Stadt», die auch im Hinblick auf die regionale und nationale Sicherstellung der Energieversorgung eine durchgängige Konnektivität aller Systeme gewährleistet.

Wahl des richtigen Gebäudeautomatisierungssystems

Viele Gerätehersteller bieten für ihre Produkte eigene Standards an, was eine zukunftsfähige Auswahl fast verunmöglicht. Die richtige Systemwahl ist hier deshalb von zentraler Bedeutung. Zu den wichtigsten Faktoren gehört ein möglichst offener Standard, der eine breite und herstellerunabhängige Abdeckung gewährleistet. Zudem sollte eine einfache Systemstruktur mit einem leicht zugänglichen Bedienkonzept mit Standardtasten, die Verarbeitung von Energiedaten und, nicht zu unterschätzen, ein attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis gewährleistet sein. Es ist sinnvoll, in einem Masterplan Standards, Übertragungswege und Systeme den zu steuernden Funktionen zuzuordnen.

Weil die Befehle von der Zentraleinheit kommen, ist der Kommunikationsstandard wichtig: In Neubauten wird die Verkabelung mit Glasfasern für die Übertragung bereits im Rohbau eingelegt, während in älteren Häusern die Kommunikation eher auf Funk, WLAN oder Bluetooth beruht. Zur Aufrüstung älterer Gebäude eignen sich auch Digitalstrom und Power Line als Standards mit einer Datenübertragung über das Stromnetz. Arbeiten sehr viele Geräte in einem Netzwerk, sind drahtlose Netzwerke schnell überlastet. In der Installation aufwendigere, kabelgebundene Systeme sind diesbezüglich deutlich weniger anfällig.

Mit Smarthome selbst nicht dumm dastehen

Werden geplante Smart-Lösungen frühzeitig in einem Projekt berücksichtigt, können oft auch bei Sanierungen allfällig notwendige Leitungen unsichtbar im Boden, in der Wand oder der Decke eingelegt werden. Lassen Sie sich bei der System- und Komponentenwahl Zeit, und ziehen Sie erfahrene Fachberater bei. Vielleicht kennen Sie auch vertraute Personen, die solche Systeme bereits installiert haben und ihre Erfahrungen gerne weitergeben. Setzen Sie auf erprobte Systeme, die auch an Referenzobjekten besichtigt werden können. Es wäre schade, wenn Sie trotz geballter System-Intelligenz selbst dumm dastehen …

Für die Steuerung der Beleuchtung oder für die Integration von Küchengeräten sind heute aufgrund eines fehlenden Standards leider noch viele (immerhin in sich funktionierende) Einzellösungen vorhanden, welche aber nicht immer mit Geräten anderer Hersteller kompatibel sind. Künftig wird künstliche Intelligenz (KI) im Bereich Gebäudeautomatisation den Energieverbrauch von Smarthomes durch «Lerneffekte» weiter verringern.

Mit zunehmender Automatisation steigt aber auch die Gefahr von Cyberattacken. Neben einer möglichst effizienten Steuerung wird der Schutz vor Cyberkriminalität sicher eine der künftigen Herausforderungen für die Hersteller. Auch die eigene Abhängigkeit von digital vernetzten Systemen wird steigen, weshalb Smarthome-Systeme immer auch bezüglich des Einflusses auf die eigenen Lebens- und Wohngewohnheiten hin zu beurteilen sind. Zu viel Automation macht uns manchmal unbemerkt und zunehmend abhängig von unserer eigenen Technik.