Interoperabilität und Datensicherheit Rückenwind für das smarte Zuhause

Autor / Redakteur: Christoph Kutter * / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Die meisten Deutschen halten das Smart Home für eine feine Sache. Doch für einen breiten Markterfolg gilt es noch ein paar Herausforderungen zu stemmen. Neue Impulse und innovative Lösungen sind unter anderem bei den Themen Interoperabilität und Datensicherheit gefragt.

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Sensoren sind das Herz des Smart Home. Das Bild zeigt einen Foliensensor, um Kohlendioxyd in der Luft zu detekieren.
Sensoren sind das Herz des Smart Home. Das Bild zeigt einen Foliensensor, um Kohlendioxyd in der Luft zu detekieren.
(Bild: Fraunhofer EMFT)

Mehr Wohnkomfort, effizientere Energienutzung und auch im Alter ein eigenständiges Leben in den eigenen vier Wänden – das alles soll Smart Home, also das „mitdenkende Gebäude“, ermöglichen. Der Mehrheit der Bundesbürger ist Smart Home heute ein Begriff. Laut einer Umfrage der Bitkom vom August 2015 haben rund 65 Prozent der Deutschen zumindest davon gehört – 2014 waren es erst 51 Prozent. Die meisten Befragten zeigten sich aufgeschlossen gegenüber Smart-Home-Techniken und konnten sich vorstellen, diese auch selbst zu nutzen.

Doch obwohl die Grundstimmung recht positiv ist, hält der Trend vom vernetzten Wohnen hierzulande wesentlich langsamer Einzug als zunächst gedacht. Noch 2013 hatte das Beratungsunternehmen Deloitte in einer Studie eine Million vernetzte Haushalte bis 2020 prognostiziert, eine Zahl, die mittlerweile deutlich nach unten korrigiert werden musste.

Geringe Interoperabilität erweist sich als Hemmschuh

Am mangelnden Interesse liegt es nicht, der Schuh drückt woanders: Die Hürden für Installation und Betrieb sind noch viel zu hoch. Zwar existieren schon eine Handvoll Highend-Lösungen, die den gesamten Haushalt intelligent vernetzen – diese sind allerdings teuer und aufwändig zu installieren. Zudem hat der Nutzer nur wenige Möglichkeiten, das System auf eigene Bedürfnisse anzupassen oder zu erweitern. Ansonsten sind heute fast nur Insellösungen für bestimmte Teilbereiche verfügbar.

Ergänzendes zum Thema
Treffen Sie Prof. Kutter auf dem Smart-Home-Kongress

Auf unserem Smart-Home-Kongress am 5. und 6. Oktober in Würzburg wird Prof. Dr. Christoph Kutter, Leiter des Fraunhofer EMFT in München, über das Thema „Sensortechnologien für das Smart Home“ einen Vortrag halten. Damit eröffnet er den Track „Automatisierung im Smart Home“ am ersten Kongresstag. Mehr Informationen zum Programm und zur Anmeldung finden Sie unter diesem Link.

Das ist an und für sich auch kein schlechter Ansatz: Für die meisten Nutzer wäre es am praktikabelsten, sich aus einer Art „Baukasten“ ihr eigenes Smart-Home-System zusammenzustellen. Der Haken an der Sache ist die mangelnde Interoperabilität. Ein zentraler Gedanke des Smart Home ist ja gerade, dass sich die unterschiedlichen Geräte im Gebäude vernetzen, aufeinander abgestimmt interagieren und sich zentral steuern lassen. Davon sind wir heute noch weit entfernt, weil Geräte und Systeme unterschiedlicher Hersteller nicht kompatibel zueinander sind.

Vorhandene Infrastruktur intelligent nutzen

Der Weg hin zu einem modular erweiterbaren Gesamtsystem führt über eine Standardisierung oder zumindest eine „Quasi-Standardisierung“, wenn sich ein oder auch mehrere erfolgreiche Anbieter am Markt durchsetzen und ihr System als offenen Standard anbieten. Vielfach lässt sich dabei die ohnehin vorhandene Infrastruktur sinnvoll einbinden: Heute besitzt jeder Haushalt ein Home-Gateway für Telefon, Internetverbindung und oft auch schon TV. Dieses Home-Gateway ließe sich wunderbar als Smart-Home-Hub nutzen, an das die verschiedenen Geräte angeschlossen werden.

Alternativ könnte auch eine Stand-Alone-Smart-Home als eine Schaltzentrale ihren Platz in den zukünftigen Szenarios finden. Für die eigentliche Vernetzung stehen eine ganze Reihe von Standards zur Verfügung, die je nach Anwendung auch nebeneinander zum Einsatz kommen können. Neben den Wireless-Verbindungen im Smart Home wird dabei auch die Datenübertragung via Powerline eine Rolle spielen, die eine robuste und schnelle Verbindung ermöglicht. Wie auch immer die Lösung aussehen wird, sehr wahrscheinlich wird nicht ein Standard sämtliche Anwendungen abdecken, sondern zukünftige Smart-Home-Szenarien werden gerade mit verschiedenen Standards umgehen können müssen.

Energieeffizienz und Sicherheit sind zentrale Themen

Bei den konkreten Anwendungen gelten vor allem die Themen Energieeffizienz und Sicherheit als Treiber für den Smart-Home-Markt. In den ersten Bereich fallen die Smart Meter, aber auch Heizungssteuerung, Lüftung und die automatische Steuerung von Beschattungseinrichtungen. Die Installation von Smart Meter wird vor allem von Energieversorgern getrieben und spielt insbesondere bei Neubauten und dort vor allem im höherpreisigen Segment eine große Rolle.

Das Thema Sicherheit umfasst sowohl den Schutz vor Einbrechern als auch die so genannten AAL-Technologien (Ambient Assisted Living), die älteren Menschen ein längeres eigenständiges Leben in den eigenen vier Wänden ermöglichen. Beim Einbruchschutz durch Alarmanlagen existieren heute eine Reihe von etablierten Anbietern, aber auch Newcomer am Markt, die mit relativ einfachen Systemen ohne aufwändige Installation das Zuhause absichern sollen. Nicht zuletzt gibt es eine breite Palette an Anwendungen, um den Wohnkomfort zu erhöhen, wie etwa die Steuerung der Beleuchtung abhängig von der Tageszeit und davon, ob sich Personen im Raum aufhalten.

Datenschutz und Manipulationssicherheit als zentrales Kriterium

Es gilt, die Bedürfnisse der späteren Anwender im Blick zu behalten. Gerade in sensiblen Bereichen wie dem privaten Wohnraum ist es wichtig, dass sich die technische Unterstützung unaufdringlich in den Alltag einfügt. Bei der Steuerung der Hausautomation muss der Nutzer in jedem Fall die oberste Kontrollinstanz bleiben. Nicht zuletzt verdient nach wie vor das Thema Datenschutz und Datensicherheit Beachtung. Sensible Bereiche sind etwa mit dem Anbieter vernetzte Zähler für Strom, Gas oder Wasser.

Die Daten dürfen weder abgehört noch manipuliert werden können und das Smart Meter soll immer zuverlässig seinen Dienst erledigen. Hohe Sicherheitsanforderungen spielen auch bei Alarmanlagen oder Assistenzsystemen für ältere Menschen eine wichtige Rolle. Zwar gibt es auch Anwendungen, wo die Daten an sich nicht besonders schützenswert sind, aber das Abhören der Daten Rückschlüsse auf das Wohnverhalten erlauben würde – auch hier sind Sicherheitsvorkehrungen nötig. Viele Verbraucher haben hinsichtlich der Datensicherheit noch Bedenken, wie unter anderem eine GfK-Studie vom November 2015 zeigt: Rund 35 Prozent fürchten, dass ihr Zuhause von fremden Personen „gehackt“ werden könnte.

Ganz unberechtigt sind die Sorgen nicht, denn ohne Frage sind gerade komplexere Smart-Home-Netzwerke ein leicht verwundbares Ziel: Die heute verwendeten Absicherungen sind oft nur unzureichend. Dazu kommt, dass die Systeme zu einem großen Teil eigenständig arbeiten – es ist ja gerade der Grundgedanke des Internet of Things, dass „Dinge“ mit „Dingen“ kommunizieren. Der Nachteil: Der Nutzer bekommt in der Regel gar nicht mit, wenn in das System eingebrochen wird und beispielsweise Daten abgehört werden. Es ist also wichtig, geeignete Sicherheitstechniken von Anfang an in die Smart-Home-Architektur zu integrieren. Das betrifft sowohl Hardware- wie auch Softwaremaßnahmen.

Smart-Home-Kongress am 5. und 6. Oktober

Der Smart Home-Markt steht in den Startlöchern. Wie die noch bestehenden Hürden am besten zu nehmen sind und mit welchen innovativen Lösungen aktuelle Herausforderungen angegangen werden könnten, ist auch Thema des Smart-Home-Kongresses am 5. und 6. Oktober in Würzburg. Auf dem zweitägigen Event, dass die Fraunhofer EMFT gemeinsam mit ELEKTRONIKPRAXIS und Bayern Innovativ veranstaltet, diskutieren Branchenexperten aus Wirtschaft und Forschung über neueste Erkenntnisse und Entwicklungen als Impulsgeber für innovative Technologien zur Automatisierung und Vernetzung von Gebäuden.

* Prof. Dr. Christoph Kutter leitet das Fraunhofer-Institut für Mikrosysteme und Festkörper-Technologien EMFT in München.

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