Kommunikation mit Handwerkern im Smart Home

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Name der Autoren:	André Heller, Tim Stiller, Claudia Scheinpflug
Titel der Arbeit:	Kommunikation mit Handwerkern im Smart Home
Hochschule und Studienort:	FOM Hamburg

Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 2 Grundkonzept des Smart Home 2.1 Technologische Neuerungen 2.2 Ebenen der Gebäudeautomation 2.3 Möglichkeiten der Gebäudeautomation 2.4 Einbindung von Handwerkern 3 Voraussetzungen für die Kommunikation mit Handwerkern 3.1 Technische Voraussetzungen 3.1.1 Drahtgebundene Übertragungsmedien 3.1.1.1 EIB/KNX 3.1.1.2 LCN 3.1.2 Drahtlose Übertragungsmedien 3.1.2.1 Funk-EIB 3.1.3 OSGi 3.1.4 Residential Gateway und House-Server 3.2 Organisatorische Voraussetzungen 3.2.1 Rolle der Bewohner 3.2.2 Rolle des Systemintegtrators 3.2.3 Rolle der Handwerker 3.2.3.1 Qualifizierung 3.2.3.2 Zertifizierung 3.2.4 Rolle der Organsiationen 4 Möglichkeiten durch die Kommunikation mit Handwerkern 4.1 Vorbeugende Wartung und Instandhaltung 4.1.1 Überwachen, Berichten und Eingreifen 4.2 Fehlerbehebung und Reparatur 5 Kundennutzen durch Smart Home-Kommunikationsmöglichkeiten 5.1 Servicecenter und Fernwartung 5.1.1 Wartungsprozesse 5.1.2 Versorgungsprozesse 5.2 Organisation im Alltag und Beruf 5.2.1 Alltagsorganisation durch Automatisierung 5.2.2 Mehrwertdienste im Smart Home 5.3 Sicherheitsaspekte 5.4 Zeckmäßigkeit und Zuverlässigkeit der Technik 5.5 Wirtschaftlicher Nutzen durch proaktives Handeln 6 Schlussbetrachtung 7 Fussnoten 8 Literatur- und Quellenverzeichnis 9 Abbildungsverzeichnis 10 Tabellenverzeichnis

1 Einleitung

„Smart Home“ oder auch „intelligentes Wohnen“ hat zum Ziel Abläufe im eigenen Haus zu automatisieren um mehr Komfort, Wirtschaftlichkeit, Flexibilität und Sicherheit zu schaffen. Mit der Vernetzung von Heizung, Alarmanlage, Fernseher, Kühlschrank, Leuchten und Rolläden sowie Wetter-und Anwesenheitssensoren sind völlig neue Funktionen und vielfältige Einsparungen umsetzbar. Ziel der Smart Home-Technologie ist es, Ressourcen effizienter einzusetzen, die Sicherheit und den Komfort zu erhöhen und neuartige Dienstleistungen zu ermöglichen.^[1] An dem Innovationsthema "Smart Home" wird weltweit geforscht. Pilothäuser gibt es neben Deutschland auch in den USA, Japan, Holland, Schweden und der Schweiz.

Da im Smart Home sehr viel Technik eingesetzt wird, muss sich zwingenderweise auch mit dem Thema Wartung, Instandhaltung und Reparatur auseinandergesetzt werden. Hier ist die Einbindung der Handwerker ein zentrales Thema. Das Smart Home bietet durch modernste Technologien völlig neue Möglichkeiten, die Kommunikation mit Handwerkern und Dienstleistern innovativ und effizient zu gestalten. Möglichkeiten sind im Themenbereich Fernsteuerung und Fernwartung zu finden. Außerdem entstehen gänzlich neue Dienstleistungen wie etwa Wärme- und Energiemanagement. Durch die Vernetzung werden auftretende Störungen direkt an die zuständigen Notdienste der Handwerker oder auch der Gerätehersteller weitervermittelt.^[2]

Vor diesem Hintergrund soll im Rahmen dieser Arbeit auf die Wichtigkeit der Einbeziehung der Handwerker und Dienstleister eingegangen werden. Nachdem das Grundkonzept eines Smart Home erläutert wurde, sollen technische und organisatorische Voraussetzungen für die Kommunikation mit Handwerkern dargestellt werden. Die Möglichkeiten und deren Umsetzung werden im Anschluss daran erörtert. Dabei stehen technische Möglichkeiten heute und in der Zukunft, aber auch Entwicklungspotentiale im Focus. Im Rahmen einer qualitativen Bewertung werden im letzten Abschnitt der Kundennutzen, d.h. die Vorteile, die sich dem Hausbewohner durch die Kommunikationsmöglichkeiten des Smart Home bieten, dargestellt. Eine Schlussbetrachtung, die u.a. einen kurzen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen gibt, rundet diese Arbeit ab.

2 Grundkonzept des Smart Home

Smart Home soll den Menschen einen höheren Lebensstandard ermöglichen, wodurch Wohnen neu definiert werden muss. Der Wohnraum soll nun nicht mehr nur ein fester Anlaufpunkt des Lebens nach der täglichen Arbeit sein, an dem unabhängig vom Wetter gegessen und geschlafen werden kann, sondern auch ein Ort der Erholung, der Freizeit, der eigenen Identifikation bzw. der sozialen Kommunikation, ohne vom Bewohner ein großes technisches Verständnis oder Umstände abzuverlangen. Neben Energie- und Ökologie- Faktoren, sollen nun verstärkt, wie in Abb. 1 dargestellt, auch in den Gebieten Komfort, Sicherheit, Ökonomie und das soziale Miteinander in den Blickpunkt des Wohnens rücken und dadurch die Lebensqualität steigern. Smart Home soll somit zur Schnittstelle zwischen entwickelten und nutzbaren Technologien und der Gesellschaft werden.^[4]

2.1 Technologische Neuerungen

Die Ziele des Smart Home werden durch anwenderunterstützende Systeme realisiert, welche die Haustechnik bzw. Alltagsroutinen steuern und automatisieren, das gesteigerte Sicherheitsbedürfnis und die Kontaktfreudigkeit zu den Mitmenschen bedienen.^[5]
Im Vordergrund steht dabei die Vernetzung der Systeme, damit Endgeräte, Sensoren und Aktoren zentral verwaltet und somit auch prozessübergreifend Dienste ausführen können. Als Beispiel dient dabei die Steuerung der Fenster und der Heizung. Beide müssen zusammen arbeiten um ein optimales Ergebnis bei dem Oberziel gesundes u. ökonomisches Raumklima, bestehend aus den Prozessen Lüften und Heizen, zu erreichen.

Gute Voraussetzungen für die zentrale Vernetzung der Systeme sind bereits durch Technologien wie Mega- bzw. Gigabit-Netzwerken, Feldbussystemen oder für spezielle Räumlichleiten das WLAN geboten. Smart Home bietet somit die Möglichkeit die Geräte und somit Prozesse des Haushalts zu einer intelligenten Gemeinschaft zusammenzufassen, die untereinander kommuniziert, wodurch Einzelgeräte mit Informationen anderen Geräte sinnvoller agieren können. So werden mit dem Ziel der Regelungsoptimierung der Heizanlage nicht mehr nur Informationen vom Außenfühler mit den Innenmessungen herangezogen, sondern über sogenannte prädiktive Regelungssysteme soll die Anlage mit Hilfe mehrerer am Haus installierten Sensoren für Luftdruck, Sonneneinstrahlung und weiteren Klimadaten aus dem Internet mit allen relevanten Daten bedient werden. Mit diesen Daten und Prognosen könnte die Anlage früher aufhören zu heizen, da sie z.B. die aufkommende Sonneneinstrahlung mit in die Raumzieltemperatur mit einbeziehen kann oder zukünftige Temperaturanstiege von Außen ein heizen unnötig machen.^[6]

Im Mittelpunkt als Organisator des Hausnetzwerkes und der Aufgaben steht eine Service-Plattform, welche über verschiedene Schnittstellen, wie PC, PDA, Handy oder Fernseher zentral angesprochen werden kann. Dabei wird das Ziel der integrierten Systembedienung verfolgt, was separate Bediengeräte für stark abgegrenzte Funktionen verdrängen soll und multifunktionale Schnittstellen erstellt, welche die Bedienung mit den genannten Eingabegeräten problemlos und herstellerübergreifend ermöglichen soll. Des Weiteren stellt die für den Endverbraucher bestimmte Service-Plattform ein robustes System dar, damit aus Fehleingaben bzw. Unwissenheit keine Gefährdung für das Smart Home entsteht. D.h. die Bedienung und Datenanzeige muss auch Menschen ohne großen technischen Verständnis zugänglich sein und sie in die Lage versetzen an der Anlage die Parametrisierung durchzuführen. Auch außerhalb des Hauses sollen Plattformen bestehen, welche als Informations- und Datenverteilstelle mehrerer angeschlossener Häuser für Mehrwertdienste von Anbietern bereit stehen.^[7]

2.2 Ebenen der Gebäudeautomation

Die Gebäudeautomation wird in die 3 Ebenen Feldebene, Automationsebene und Managementebene hierarchisch unterteilt, wobei die Automations- und Feldebene durch die Weiterentwicklung von Mikroprozessoren stark verschmolzen ist. Das bedeutet, dass immer mehr Intelligenz in die Sensoren und Aktoren wandert und diese somit direkt an das jeweilige Feldbussystem angeschlossen werden können.

Die unterste Ebene wird durch die Feldebene mit Sensoren wie, Taster, Bewegungsmelder, Lichtsensoren, Zeitschaltuhren, Kontaktschalter, Strom-, Wasser- und Gaszähler, sowie unter anderen den Umwelteinflüssen Sonne, Helligkeit, Temperatur dargestellt. Aktoren wie z.B. Schalter, Dimmer, Ventile sind weitere Elemente in der Feldebene, wobei die Sensoren für die Wertaufnahme und die Aktoren als Steuerelemente angeschlossener Geräte verantwortlich sind. Die Aufgabe besteht im Messen, Stellen und Zählen im direkten Kontakt mir der Umwelt.

Die mittlere Ebene ist die Automationsebene, welche zum Datenaustausch zwischen den Einzelsystemen aus der Feldebene dient. In ihr werden Mess-, Steuer- und Regelprozesse des Systems beschrieben, wie z.B. die Intelligenz der Heizung mit der Intelligenz der Fenstersteuerung verbunden ist und arbeitet. Die Automationsebene dient somit zur Zusammenfassung der Einzelintelligenzen zu einem Gesamtsystem durch Zusammenschluss, was in Abb. 3 dargestellt ist. Die Verbindung stellen hardwaretechnisch verschiedenartige Feldbussysteme dar, welche unter Kapitel 3.1 näher erläutert sind.

Die oberste Ebene wird durch die Managementebene charakterisiert, in der die Betriebsführung, Stör- und Meldungsüberwachung statt findet. In ihr laufen alle Informationen zusammen, welche zum überwachen und steuern benötigt werden. An diesem Punkt der Informationsbündelung kommt die Software zur Gebäudesteuerung des Smart Home zum Einsatz, welche neben dem Steuern des Gesamtsystems die Daten für den Nutzer visuell aufarbeitet und den Nutzer die Möglichkeit zur Interaktion mit dem System liefert.^[8] Die Managementebene kann noch weiter in lokales oder Remote-Management aufgespaltet werden, da entweder über einen angeschlossenen Rechner lokal oder über eine gesicherte Internetverbindungen von einer zentralen Stelle aus agiert werden kann.^[9]

In diesen unterschiedlichen Kommunikationsstrukturen und der heterogenen Automation können baulich bedingt jedoch auch Probleme durch Mediensprünge vorhanden sein, welche auf noch fehlende Standards und uneinheitliche Protokolle zurück zuführen sind. Dadurch kann der Datenaustausch erschwert bzw. durch Übersetzungsarbeit zwischen den Protokollen unnötig verlangsamt werden. Die benutzten Gateways für die Protokollübersetzung stellen weiter noch Fehlerquellen dar und belasten unnötig die Performance des Gesamtsystems. Weiter können durch die Übersetzung Informationsverluste entstehen, da die Protokolle nur auf bestimmte Funktionen ausgelegt sind und andere nicht kennen, somit nicht übermitteln können.

Hauptsächlich tritt dieses Problem durch die Einbeziehung von Altanlagen auf, da sich die alten Protokolle nur schwer oder gar nicht in die neuen Strukturen integrieren lassen. Ein weiterer Mangel durch fehlende Protokoll-Standards entsteht durch herstellerspezifische Standards, so dass Erweiterungsmöglichkeiten sich nicht nutzen lassen, da sie herstellerübergreifend nicht funktionieren. Um diesen Protokollproblemen zu begegnen und ein funktionierendes System bereit zustellen, werden Speziallösungen entwickelt, welche jedoch wieder von Fall zu Fall neu gepflegt werden müssen und immer ein breites Wissen über die Protokolle für den Vertrieb, der Wartung und des Services an den Anlagen abverlangen. Damit wird aber wieder eine Hürde für schnelle Erweiterungen geschaffen, da die Speziallösungen eben nur für den ursprünglichen Fall verwendbar sind.

Der einzige Ausweg der Hersteller besteht in einer durchgehenden Systemarchitektur mit einem einheitlichen Protokoll. Dies kann die genannten Probleme eliminieren, jedoch tun sich Firmen aus Wettbewerbsgründen schwer sich auf einheitliche Protokolle zu einigen, welche herstellerübergreifend Geräte ansprechen können.^[11]

2.3 Möglichkeiten der Gebäudeautomation

In erster Linie muss die Gebäudeautomation einen praktischen Nutzen für den privaten Anwender haben, was eine genaue Planung der nutzbringenden Funktionen und ein durchgängig definiertes Anwender-Bedienkonzept benötigt. Daraus folgen Potentiale in verschiedenen Richtungen, so kann wie schon unter Kapitel 2.1 mit dem Heizungs-Fensterbeispiel die Wirtschaftlichkeit durch den Zusammenschluss der Einzelkomponenten erhöht werden.

Intelligente Stromzähler und Wasseruhren sollen dem Benutzer jederzeit die Möglichkeit geben seinen aktuellen Verbrauch zu ermitteln bzw. alte Werte aufbereitet und aussagekräftig abzurufen, wodurch eine fortlaufende Kostenkontrolle ermöglicht wird. Energieeffiziente Verbraucherprodukte, wie sparsame und intelligentere Leuchtmittel, Kühlgeräte, Geschirrspüler und Waschmaschinen sollen diesen wirtschaftlichen und umweltbewussten Gedanken des Smart Home ausweiten. Weiter kann auch die Personen- und Eigentumssicherheit durch eine „Zentralverriegelung“ des Hauses gesteigert werden, in der Fenster, Türen, Bewegungs-, ggf. Glasbruchmelder oder Jalousiesysteme mit der zentralen Service-Plattform in Kontakt stehen, welche Szenarien analysiert und gegebenenfalls intern oder extern bei Sicherheitskräften Alarm schlägt. Neben den Möglichkeiten einer Anwesendheitssimulation des Zentralrechners zur Abschreckung in Abwesendheit kann ein Schutz durch Jalousieschluss oder Freischalten von elektronischen Anlagen gegenüber natürlichen Gewalten, wie Unwetter gewährleistet werden.

In Sachen Komfort und Entertainement bietet Smart Home ein multimediales Erlebnis, von Tapete, welche die Farbe an das Befinden des Nutzers anpassen kann, über den Filmwunsch, der schnell über das Netzwerk bedienerfreundlich bestellt ist, bis hin zur sozialen Kommunikation mit den Verwandten über Videotelefonie.^[13]

Neben dem Freizeitgedanken und der Anwenderunterstützung für den Durchschnittsalltag soll die Technik wie unter Abb. 3 dargestellt, ebenso auf besondere Umstände von speziellen Bewohnern eingehen. So wird behinderten Personen Selbstständigkeit ermöglicht, indem Systeme auf die speziellen Bedürfnisse angepasst werden und im täglichen Leben neue Möglichkeiten schaffen.^[14] So können die Systeme Informationsdienste anbieten, welche auf Arzttermine hinweisen, die individuelle Medikamentierung aufzeigt und eine Nachbestellung von zu Hause ermöglicht.^[15] Für die individuelle Anpassung spielt die Flexibilität der Systeme eine wichtige Rolle, da nicht für jeden Einzelbewohner ein eigenes System erstellt werden kann. Das heißt, Smart Home muss auch auf unterschiedliche Nutzer gleichzeitig reagieren, was einen hohen Anspruch an die Software stellt. Kommt es zu einer kompletten Nutzungskonzeptänderung, so soll dies durch ein einspielen neuer Software realisiert werden, wodurch ein teurer Umbau der Technik vermieden werden soll.^[16]

Die folgende Tabelle zeigt wichtige Grundmerkmale und Grundsätze der Gebäudeautomation:

Merkmal	Beschreibung der Gebäudeautomation
Information	> ständige Meldungen über Gebäude- und Anlagenstatus dient der Vorraussetzung eines reibungslosen Betriebs > neben Alarm und Störmeldungen sind auch Kontrollmeldungen für den Überblick des Betriebszustandes von Bedeutung
Diagnose	> Schwachstellen sollen erkannt werden, bevor sie eine Störung auslösen > dient dem Ausfindigmachen von Schwachstellen, damit geeignet reagiert werden kann > Optimierungspotentiale sollen erkannt werden können, um Optimierung durchführen bzw. ständig fortführen zu können
Beeinflussung	> es muss neben der Automation die Möglichkeit des qualifizierten u. persönlichen Eingriffs bestehen bleiben, damit Soll-Vorgaben bei Änderung von Umgebungseinflüssen angepasst werden können > diese Kommunikation zwischen Mensch und Technik stellt die Grundlage für Vertrauen in und Erfolg der Technik
Bedarfsorientierung an der Nutzung	> Nutzungsarten des Gebäudes müssen für die Installation der richtigen Smart-Home-Elemente berücksichtigt werden > Funktionen sollen nur dann ausgeführt werden, wenn sie auch wirklich von Nutzen sind (Bsp.: es muss nicht stark geheizt werden, wenn keine Menschen anwesend sind)
Koordination der Gebäudeautomation mit neuen Funktionen	> ist die ökonomische Koordination der neuen Funktionen mit klassischen Technikgewerken der Energieverteilung und. -bereitstellung, u.a.: a) Fenster öffnen (LÜFTEN - mit Motorantrieb und für die Nutzerzufriedenheit mit gleichzeitigen Schließen der Heizventile) b) Fassadenkonzepte (DÄMMUNG – gesteuerte Wärmedämmung mit Solarwärmespeicherung und Photovoltaik-Anlage) c) Thermoaktive Decken und Betonkernaktivierung (GEBÄUDEMASSENTEMPERATUR – Rohre im Mauerwerk heizen und kühlen die Mauern unter Nutzung derer Speichermasse)
Nutzung von Standards	> um Kompatibilitätsprobleme zwischen Komponenten zu verhindern, soll nun verstärkt auf eine Vereinheitlichung der Normen und Standards geachtet bzw. auf bereits bestehende Standards zurückgegriffen werden, u.a.: a) Langfristiger Investitionsschutz b) Einsatz bereits bestehender Technologien und Dienstleistungen c) Wettbewerb zw. Herstellern und zw. Dienstleistern zum Kundenvorteil d) Integration von Produkten unterschiedlicher Hersteller e) Fernmanagement (Fernwartung)

Tab. 1: Möglichkeiten der Gebäudeautomation ^[17]

2.4 Einbindung von Handwerkern

Ein weiteres Ziel von Smart Home ist das Schaffen neuer Dienstleistungen bzw. das Vereinfachen bestehender Dienstleistungen rund ums Wohnen. Dies soll durch gebündelte, personalisierte und individualisierte Angebote für den Bewohner erreicht werden. Mit neuartigen Systemen lassen sich z.B. mit entsprechenden Rahmenverträgen Zählerstände für Wasser, Strom und Gas ermitteln, ohne das die Serviceperson des jeweiligen Anbieters das Haus betreten muss. Die Möglichkeit Vor-Ort-Termine mit Dienstleister zu vereinbaren, ist über Kalenderdienste auf den externen Plattformen der Dienstanbieter ebenso bedient, wie Preisübersichten und Anfragemöglichkeiten für Kundenwünsche. Mit diesem Kommunikationsmittel soll der Kontakt zwischen Kunden und Dienstleister intensiv gepflegt und ein vertrauenswürdiges Verhältnis hergestellt werden. Gerade der letzte Punkt belastet viele Handwerksbetriebe, da Handwerker selten einen guten Ruf unter den Privat-Kunden haben, was durch die Kommunikationsmöglichkeiten wieder verbessert werden soll.

Ein wichtiges Ziel ist, den Kunden als Laie von der Frage zu entlasten, welcher Handwerker für das vorhandene Problem zuständig ist. Denn gerade dadurch entstehen viele Missverständnisse durch Kommunikationsfehler bzw. ansprechen falscher Partner. Der Kunde soll auf der externen Plattform die Möglichkeit haben sein Problem anzugeben und der richtige Handwerker wird ohne weiteres Kundenengagement über das System ermittelt. Liegt der Fehler auf der Softwareseite des Systems, kann man über die Kommunikationsanbindung zum Handwerksbetrieb eine Fernwartung in Anspruch nehmen, was dem Kunden Zeit und Geld spart.

Die externen Plattformen der Dienstanbieter machen Funktionen des Smart Home auch extern Nutzbar, wodurch neben dem Nutzen im Smart Home eine Art Fernnutzen entsteht. So kann das Heizsystem neben dem optimal gesteuerten Heizprozess für den inneren Nutzen, durch Remotesteuerung einen Fernnutzen leisten, indem angepasst an die individuelle Heimkehr vorgeheizt werden kann. Ebenso können voreingestellte Sollwerte bei Überschreitung über diese Plattformen den dafür zuständigen Handwerker mit der benötigten Dienstleistung automatisch anfordern.^[18]

3 Voraussetzungen für die Kommunikation mit Handwerkern

3.1 Technische Voraussetzungen

Im vernetzten Haus gibt es eine Vielzahl an Sensoren, Schaltern und Aktoren, die miteinander kommunizieren müssen. So gibt es beispielsweise automatische Heizungs-, Klima- und Lichtsteuerungen, bei denen unterschiedliche Komponenten miteinander in Verbindung stehen müssen. Weiterhin gibt es den Bedarf, kritische Systeme wie Heizungen laufend zu überwachen und im Fehlerfall eine Meldung an externe Dienstleister abzusetzen. Ein weiterer Aspekt des SmartHomes ist die Fernsteuerung und –überwachung. Dazu sind standardisierte Übertragungsprotokolle und -medien sowie ein House-Server und Gateway zum Anschluss an das Internet notwendig. In Neubauten wird dabei in der Regel auf drahtgebundene Übertragungssysteme gesetzt. Werden bestehende Gebäude mit intelligenten Geräten nachgerüstet, so wird tendenziell eher auf drahtlose Systeme zurückgegriffen. Im Folgenden soll ein kurzer Überblick über die Übertragungsmedien, den HomeServer sowie OSGi gegeben werden.

3.1.1 Drahtgebundene Übertragungsmedien

Mittlerweile haben sich mehrere offene und proprietäre Standards der drahtgebunden Datenübertragung im SmartHome am Markt etabliert, um die einzelnen Komponenten im SmartHome miteinander zu vernetzen. Die Anforderungen an solche Übertragungssysteme sind vielfältig. So muss eine hohe Anzahl von Busteilnehmern (Sensoren und Aktoren) möglich sein, die zulässigen Leitungslängen dürfen nicht zu kurz sein und es ist eine hohe Flexibilität notwendig, um im Falle von An- oder Umbauten des Gebäudes das System kostengünstig anpassen zu können. Darüberhinaus muss eine flexible Kommunikation innerhalb des Kommunikationssystems möglich sein. So muss beispielsweise ein Sensor auf mehrere Aktoren (Windalarm) und mehrere Sensoren auf einen Aktor wirken können (Licht einschalten).

3.1.1.1 EIB/KNX

Der „Europäische Installationsbus“ wurde im Hinblick auf Raum- und Gebäudeautomation entwickelt und ist in EN 50090 und definiert. Sein Nachfolger, der KNX-Bus, ist ebenfalls ein offener Standard, welcher in ISO/IEC 14543-3 wiederzufinden ist. Durch Ihre Herstellerunabhängigkeit ist die Zusammenarbeit zwischen Geräten verschiedener Hersteller sowie das Nachkaufen einzelner Komponenten auch Jahre nach der Inbetriebnahme des SmartHomes möglich.

Eine Sensor oder Aktor im EIB-Bus besteht aus dem Busankoppler, einem Anwendungsmodul und einem Anwendungsprogramm. Der Busankoppler koordiniert die Kommunikation zwischen dem Anwendungsmodul und dem Übertragungsmedium. Beim EIB ist als Übertragungsmedium eine einfache verdrillte Zweidrahtleitung (Twisted-Pair) am meisten verbreitet, wobei eine Leitungslänge von 1000 m nicht überschritten werden darf. Hierbei wird eine Übertragungsrate von 9.600 kbit/s erreicht. Darüberhinaus können die Signale auch mit 1.200 kbit/s über das Stromnetz (Powerline) übertragen werden. Eine drahtlose Übertragung über Funk und Infrarot ist in Vorbereitung. Medienkoppler ermöglichen einen Mischbetrieb mehrerer physischer Übertragungsmedien. Mit der Software „ETS“ (EIB Tool Software) können EIB-Systeme gewartet und verwaltet werden.

3.1.1.2 LCN

Die Abkürzung LCN steht für „Local Control Network“ und wurde in Deutschland durch die Firma Issendorff Mikroelektronik GmbH entwickelt und erstmals im Jahre 1992 vorgestellt. Der wohl größte Unterschied des LCN zu den anderen Übertragungssystemen ist die Art der Verkabelung. Der LCN-Bus benötigt im Gegensatz zum EIB und LON kein eigenes Datennetz sondern wird komplett über das Stromnetz betrieben. Es wird lediglich ein weiterer Draht zusammen mit den Stromleitungen verlegt. Dadurch lässt sich ein Neubau, für den noch keine Gebäudeautomation vorgesehen ist, zukunftsweisend ausrüsten.

Dank seines flexiblen Aufbaus können mit LCN beliebige Topologien und Funktionen realisiert werden. Sämtliche Geräte in einem LCN-System können mithilfe der Software „LCN-Pro“ von PC aus in Betrieb genommen und parametrisiert werden.

3.1.2 Drahtlose Übertragungsmedien

3.1.2.1 Funk-EIB

Der Funk-EIB ist eine Erweiterung des In Kapitel Kapitel 3.1.1.1 vorgestellten EIB-Standards. Beim Funk-EIB werden die normalen EIB-Telegramme statt über das Twisted-Pair-Kabel oder die Stromleitung über die Luft übertragen. Die bidirektionale Datenübertragung erfolgt im Frequenzband von 868-870 MHz, welches für Kurzstreckenfunk vorgesehen ist und lizenzfrei genutzt werden kann. Mit seiner Reichweite von bis zu 100 Metern, je nach baulichen Gegebenheiten, kann der Funk-EIB normale Wohnhäuse weitestgehend abdecken. Desweiteren arbeitet der Funk-EIB äußerst energieeffizient, sodass Funk-Module ca. 5 Jahre lang ohne Batteriewechsel auskommen. Die Datenübertragungsrate beträgt 38.400 kbit/s.

3.1.3 OSGi

Das Industriekonsortium “OSGi Alliance“ (Open Services Gateway Initiative), welches sich aus Großunternehmen wie Siemens, IBM, SAP, Nokia und der DTAG zusammensetzt, spezifiziert das OSGi–Framework, das aktuell in der Version 4.1 vorliegt. OSGi wurde für die Programmiersprache Java entwickelt und bietet eine hardwareunabhängige Plattform zur Anbindung verschiedener Dienste und Geräte im SmartHome. Hierbei agiert OSGi als übergeordnete Schicht, um verschiedene Standards wie Bluetooth, Ethernet, EIB/KNX, UPnP, etc. transparent ansprechen zu können. Durch seine Eigenschaft als offener Standard und Herstellerunabhängigkeit garantiert er eine breite Unterstützung. Innerhalb des Frameworks existieren sogenannte „Services“, welche als Schnittstellen zu anderen Komponenten (=Bundles) fungieren. Desweiteren ermöglicht das OSGi-Framework neue Kompononten online nachzuladen und zu installieren.

Das OSGi-Konsortium bietet eine Referenzimplementierung Ihres Frameworks an, welches jedoch nicht für den Produktiveinsatz sondern nur als Vorlage gedacht ist. Neben der Referenzimplementierung existieren eine Vielzahl an kommerziellen und freien (Open Source) Implementierungen.

3.1.4 Residential Gateway und House-Server

Ein Residential Gateway (RSG) ist ein Router, der das Haus-Netz mit der Außenwelt (i.d.R. dem Internet) verbindet und dient als Vermittler zwischen den unterschiedlichen, im Haus installierten, Bussystemem, Netzen und Protokollen sowie der Anbindung der daran angeschlossenen Geräte (Sensoren und Aktoren). Ein weiterer Einssatzzweck des RSG ist das Verteilen von Multimediainhalten wie IP-Radio und -TV sowie teilweise von VoIP-Gesprächen. Weiterhin kann ein RSG auch eine Einwahlmöglichkeit via Telefonnetz oder Internet für Remote-Diagnose und -Service bereitstellen und sich um Benutzerauthentifizierung und Verschlüsselung der übertragenen Daten kümmern.

Realisiert werden diese Funktionen mit Hilfe der OSGi-Software, welche auf dem RSG ausgeführt wird, und damit ist das RSG die zentrale Komponente im Smart-Home-Netz. Die Software bzw. das RSG übernimmt auch die Verwaltung, Speicherung und Auswertung der von den im Haus installierten Sensoren gelieferten Daten und die Ansteuerung der Aktoren.

Abhängig von der angebotenen Funktionsvielfalt, der Größe des automatisierten Gebäudes und der Anzahl der Komponenten im Smart Home kann es sich um ein kleines, stromsparendes embedded Device handeln, welches einem herkömmlichen DSL-Router ähnelt und die nötigsten Dienste (Internet-Anbindung, Kopplung der Bussysteme) bereitstellt oder um einen ausgewachsener Server, der auch die Vermittlung von Telefongesprächen über VoIP, Audio-/Video-Streaming und -Recording, Aufbereitung und Analyse der Messdaten und weitere Server-Funktionen übernimmt.

Folgende Funktionen stellt der "Gira Homeserver 2.0" bereit^[20]:

• Zyklische/getriggerte Datenaufzeichnung (z.B. Temperaturverläufe, Betriebsstundenzähler, Zähler)
• Export der Daten- bzw. Alarmaufzeichnungen im Format Excel, CSV, HTML oder XML
• Umfangreiche Logikfunktionen
• Speichern und abrufen von Lichtszenen. Die Lichtszenen können relativ/absolut erhöht/erniedrigt werden.
• Zeitschaltuhren, Wochenprogramm, Feiertagskalender
• Schalten durch Telefonanruf
• Sicheres Zugangsverfahren: Identifikation über Telefonnummer, Benutzername, IP-Adresse, PIN
• Selbstlernende Anwesenheitssimulation
• Graphische Darstellung von Messwerten
• Fernprogrammierung per Netzwerk-, Internet- und DFÜ-Verbindung
• Aufzeichnung von EIB Telegrammen zur Auswertung
• Bilder von Netzwerkkameras (IP-Kameras) können aufgezeichnet und weitergeleitet werden per FTP oder E-Mail
• Das Senden von ASCII-Texten auf das Info-Display 2 ist möglich
• IP-Kopplung von HomeServer 2 Net und Fremdprodukten, die eigene IP-Telegramme zur Steuerung erzeugen oder bearbeiten können

3.2 Organisatorische Voraussetzungen

Neben der Technik gehört ein ausgereiftes Kommunikationsmanagement in einem organisiertem Rahmen zum Smart Home. Ohne dieses können die Möglichkeiten des Smart Home nicht vollständig ausgenutzt werden, da die Technik bedient, gewartet und verstanden werden muss. Wie unter Kapitel 2.4 erwähnt wurde ein Systemintegrator eingeführt, welcher als zentrale Schnittstelle zwischen Kunden und Handwerker dienen soll.^[22]

3.2.1 Rolle der Bewohner

Der Bewohner ist der Nutzer des Smart Home und der Dienstleistungen rund um das Smart Home. Er besitzt im allgemeinen kein Fachwissen über die von ihm verwendeten Geräte und Systeme, weiß jedoch was er von seinem Smart Home erwartet, was für Funktionen er benötigt. Neben einer Einweisung bzw. Schulung in der Bedienung der für ihn relevanten Steuerungsmöglichkeiten, wird weiter kein technisches Wissen verlangt, wodurch die Person Bewohner durch einen großen Teil der Bevölkerung vertreten werden kann, somit Smart Home nicht nur an einen bestimmten Personenkreis gerichtet ist. Eine gute Schulung bzw. Einweisung ist hingegen sehr wichtig, da das System durch Fehleingaben nicht optimal genutzt werden kann, woraus eine mangelnde Akzeptanz folgt. Denn Einspareffekte und Komfort wären dadurch nicht erkennbar und Störmeldungen, welche falsch interpretiert werden, rufen unnötig Servicepersonal ins Haus.^[23]

3.2.2 Rolle des Systemintegtrators

Der Systemintegrator leistet Übersetzungsarbeit zwischen dem Bewohner und Handwerker. Er ist der zentrale Ansprechpartner für beide Seiten, was von ihm ein Verständnis in technischer Sicht und Benutzersicht verlangt. Seine Aufgabe besteht im Aufnehmen von Kundenanfragen oder Problemen, welche er analysiert und an den dafür zuständigen Handwerkerbetrieb weiter leitet. Der Handwerker erhält von ihm einen Auftrag der fachlich klar Erläutert ist. Sollten dennoch Unklarheiten bestehen, so werden Fragen des Handwerkers über den Systemintegrator verständlich an den Bewohner weitergeleitet. Um diesen Ansprüchen gerecht zu werden, muss ein Systemintegrator das System und deren Funktionen kennen und verstehen. Eine breite Masse an Systemen fordert daher eine Spezialisierung des Systemintegrators auf ein System bzw. Systemkreis gleicher Art. Es ist daher am Bewohner den richtigen Systemintegrator zu seinen Ansprüchen zu finden bzw. in der Installationsphase mit dem Systemintegrator das System aufzubauen.^[24]

3.2.3 Rolle der Handwerker

Die Handwerker bilden die ausführenden Kräfte, welche sich in ihrem Bereich auskennen, dort Zustände analysieren, Systeme installieren, warten und Fehler beseitigen. Dabei müssen sie sich vor allem auf sich ständig verändernden Entwicklungen einstellen, um am Markt bestehen zu können bzw. mit dem Lauf der Technik Schritt zu halten. Das Bild des Handwerkers wird sich komplett ändern. Wo heute noch viele handwerkliche Dinge den Alltag bestimmen, wird das Smart Home vor allem viel Programmier- und Logikarbeiten von den Handwerkern abverlangen. Der Handwerker muss sich nun auch im IT-Gebiet auskennen, damit er die vielen Mikrochips in den vernetzten Wohnungen bearbeiten kann. ^[25]

In Bereichen wie Strukturierte Verkabelung, Einbruchmeldeanlagen, Zutrittskontrollsysteme und dem EIB hat das Elektrohandwerk die Chance Systemführerschaft zu übernehmen und sich in der Rolle des Systemintegrator dauerhaft an den Kunden zu binden.^[26] Der Trend löst auch bestehende Grenzen des Gebäudehandwerks auf, so hat der Handwerker der Zukunft die Chance Marketingkosten zu senken, da er mit anderen Dienstleister in Kooperation die Kommunikationsinfrastruktur gemeinsam nutzt und auf ihr verschiedene Mehrwertdienste anbieten kann.^[27]

3.2.3.1 Qualifizierung

Die Konventionelle Struktur der Gebäudesystemtechnik trennt zwischen Energie- und Informationsübertragung, wohingegen die moderne Gebäudesystemtechnik diese beiden Bereiche zu einem Intra-Bus-System zusammenführen soll. Sowie die Gebäudesystemtechnik müssen daraus folgend auch die Berufsbilder zusammenwachsen.

Der klassische Elektroinstallateur von heute installiert und wartet elektrische Anlagen im Wohn-, Gewerbe- und Industriebereich. Er plant Installationen von Leitungen, Steckdosen, Schaltern, Sicherungen und Geräten und errichtet diese bzw. begleitet diese bis zur Inbetriebnahme. Bei größeren Anlagen ist er auch noch für deren Sicherheit und Funktionsfähigkeit während des Betriebs zuständig und führt routinemäßige Prüfungen und Wartungen bis hin zur Fehlersuche und Behebung aus.

Ein weiterer klassischer Beruf ist der Bauelektriker, welcher sich weiter im Gebiet der Installation von Bauelektrik bewegt. Er ist für die baulichen Begleiterscheinungen, wie Wanddurchbrüche für Kabelkanäle, Hausanschlüsse von der Strasse zum Haus hin oder die grobe Netzverteilung des Hauses zuständig.

Zum dritten sollte noch der Elektroanlageninstallateur genannt werden, welcher sich im Bereich der Elektrizitätserzeugungsanlagen und somit im Starkstrombereich bewegt. Er ist auch mit der Installation von Gebäudeschutzsystemen wie Blitzschutz- und Erdungsanlagen vertraut.

Diese starke Gliederung der Berufe bringt zwar den Vorteil der Spezialisten hervor, ist aber für das Ziel des Smart Home und seinem fließend übergreifenden Charakter der Gebäudesysteme eher von Nachteil, da damit große Schnittstellenprobleme bei der Installation des Komplettsystems vorprogrammiert sind. Um diesem Problem zu begegnen hat der Zentralverband der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke die Grenzen der Berufsfelder erweitert bzw. bietet Weiterbildungsmodule für verschiedene Bereiche an, die dem Handwerker ein größeres Arbeitsgebiet ermöglichen bzw. ihn dazu befähigen. Die Industrie hat mit einer Neuordnung der Elektroberufe reagiert und die Gebiete der Elektriker nicht wie vorher nach Aufgaben und Tätigkeiten im Elektrobereich aufgegliedert sondern nach Prozesse und Gebiete der Gebäudetechnik.

Entstanden sind unter anderem der Elektroniker für Energie und Gebäudetechnik, welcher sich mit der Energieversorgung des Hauses und deren Geräte beschäftigt, sowie die Installation von Kommunikationsanlagen durch Daten- und Fernmeldenetze. Elektroniker der Automatisierungstechnik beschäftigen sich hingegen mit der Installation und Programmierung der Sensor- und Aktor-Systeme bzw. der Konfiguration der Datennetzwerke und Bussysteme. Die weitere Aufgliederung erfolgte in die Bereiche der Informations- und Telekommunikationstechnik, welche sich mit Sicherheits- und Datenfernübertragungstechnik beschäftigt, der Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik, welche sich mit dem sanitären und versorgungstechnischen Bereichen, wie Heizung, Lüftung und Solaranlagen beschäftigt. Der Elektriker für Gebäudetechnik, welcher die anderen Felder auf Sicherheit und Planeinhaltung überwachen bzw. den Kunden zur richtigen Anlage beraten sollen ist als Schnittstelle zwischen Kunden und Handwerk, also als Systemintegrator gedacht.^[28]

3.2.3.2 Zertifizierung

Wie die Handwerker, so haben auch die Firmen die Chance sich den Veränderungen anzupassen. Elektrohandwerksbetriebe haben die Möglichkeit durch Schulung des Personals sich zu qualifizieren und somit im Kundenkontakt das Markenzeichen INTRATEC zu verwenden. Damit weisen sie sich als kompetenter Partner in der Gebäudetechnik aus, da INTRATEC für eine intelligente System- und Gerätevernetzung in Gebäuden steht.^[29]

Diese Zertifizierungen stehen für Qualitätssicherung rund ums Smart Home, so muss zum Beispiel in der Installationsphase ein mehrstufiges Kontrollverfahren durchgeführt werden. Dies beinhaltet, dass eine Prüfstufe nur durchgeführt werden darf, wenn die vorhergehende erfolgreich abgeschlossen wurde oder bestehende Mängel der Vorhergehenden beseitigt worden sind. Ein weiterer Bestandteil ist die Qualität der Dokumentation der Anlage bzw. der Kommunikationsergebnisse.^[30]

3.2.4 Rolle der Organsiationen

In der Etablierung und Anwendung des Smart Home spielen die zuständigen Organisationen wie ZVEH oder Intratec eine wichtige Rolle, da sie die Schnittstellen und Komponenten für das Ziel des Smart Home durch Normen standardisieren müssen. Die produzierenden Unternehmen wollen hingegen eigene Standards schaffen, um sich damit die Abhängigkeit der Kunden zu sichern oder interne Firmen-Standards zu erhalten. Ohne eine einheitliche Standardisierung wird es im Smart Home mit Geräten unterschiedlicher Hersteller zu Kommunikationsproblemen kommen und die Technik bzw. Installation unnötig kompliziert machen. Des Weiteren soll ein Haus nicht nur eine Generation bestehen bleiben, sondern wird meist von der Folgenden übernommen und sollte dann immer noch Schnittstellen vorweisen können, welche für deren Stand der Technik verwendbar sind. Daraus Resultiert ein Normanspruch an einen Technikstand, der sich robust und sicher über mehrere Jahre etablieren kann.^[32]

Eine weitere Aufgabe der ZVEH ist das Koordinieren und Anpassen der Handwerksausbildung an die geforderten Standards durch das Anbieten von Aus, Fort- und Weiterbildung. Zu dem steht die Organisation dem Handwerksbetrieb durch Beratung und Förderung von Innovationen zur Seite, damit sinnvolle Dienstleistungsinnovationen oder technische Verbesserungen durch Handwerksbetriebe unterstützt werden, somit der Standort des Handwerks sicherer gemacht wird.^[33]

Eine weitere Organisation ist die Smart-Home-Initiative, unter der sich alle unabhängigen Organisationen zusammen finden und mit eigenen Demoprojekten die Richtung des Smart Home beschreiben sollen. Unter dieser Initiative sollen die Kräfte gebündelt und Entwicklungen vorangetrieben werden, um so mehr Aufmerksamkeit als Verbund für aktuelle Trends und Errungenschaften zu erhalten. Das Kerngebiet dieser Initiative beschäftigt sich mit den Themen Komfort, Energieeffizienz und Sicherheit. Wichtig ist in Zeiten steigender Energiepreise vor allem die Verbrauchsoptimierung, um so laufende Kosten zu senken und damit die höheren Anschaffungskosten der Smart-Home-Elemente zu rechtfertigen bzw. diese zu amortisieren.

Sinkende Nebenkosten durch Energieeinsprung werden somit auch zu einem wichtigen Marktfaktor im Wohnungs- bzw. Hausmarktwettbewerb und können dem Vermieter oder Hausverkäufer Wettbewerbsvorteile sichern. Ein weiteres Ziel in der Außendarstellung ist das Aufzeigen machbarer Ideen für bereits bestehende Bauten, damit der Kunde nicht das Gefühl von nicht-realisierbaren Ideen bekommt. Es soll also der einfache Nachbau in bereits bestehenden Wohnumgebungen dargestellt werden, welcher vor allem mit den drahtlos Verbindungen oder der Kommunikation über das Stromnetz realisiert werden kann.

Eine wichtige Frage der Organisation ist, welche Elemente von Smart Home und welche Modernisierungen Richtung Smart Home praktikabel und bezahlbar sind, da Wohnungsbaugesellschaften damit für den Einstieg in diese Technologie beworben werden. Ohne diese Ansätze guter realisierbarer Konzepte wird sich die Organisation schwer tun Smart Home als festen Bestandteil im Wohn- und Einfamilienhausbau zu etablieren. Das Interesse von Handwerksbetrieben an Zielen und Projekten der Initiative ist durch die Hoffnung auf Aufträge und der Kundenbindung groß, doch auch hier müssen sich die Unternehmen nach Smart-Home-Kriterien zertifizieren lassen.^[34]

4 Möglichkeiten durch die Kommunikation mit Handwerkern

Durch die Integration sämtlicher Geräte im SmartHome mit dem HomeServer als Knotenpunkt und den Anschluss an das Internet sind vielfältige Anwendungen und Services denkbar. So ist etwa die automatische Auslösung von Instandhaltungsmaßnahmen und das kontinuierliche Überwachen von kritischen Parametern der angeschlossenen Geräte möglich. Dies ist bei Industrieanlagen und Maschinen bereits seit Jahren möglich und wird unter dem Begriff "Teleservice" zusammengefasst. ^[35]

4.1 Vorbeugende Wartung und Instandhaltung

Üblicherweise werden technische Geräte entweder innerhalb festgelegter Intervalle oder nach dem Überschreiten bestimmter Grenzwerte gewartet. Diese Werte lassen sich nun durch die Integration ins SmartHome automatisch auslesen und der Bewohner oder der angeschlossene Handwerker über eine anstehende Wartung informiert werden. So kann sich der Handwerker zeitnah remote einloggen und sich aus der Ferne einen groben Überblick über den Zustand des zu wartenden Geräts verschaffen und gegebenenfalls Ersatzteile bestellen. Weiter können fehlerbereinigte Versionen beispielsweise der Heizungssoftware automatisiert und zeitsparend aus der Ferne eingespielt werden. Bei kleineren Reparaturen oder Bedienungsfragen kann der Bewohner und Benutzer der Anlage remote angeleitet werden.

4.1.1 Überwachen, Berichten und Eingreifen

Weiterhin ist die Überwachung und Auswertung von kritischen Messgrößen problemlos im SmartHome möglich. Es kann jederzeit festgestellt werden, ob die überwachten Anlagen innerhalb ihrer Spezifikation betrieben werden (Abb x). Sollte eine Abweichung erkannt werden, so kann schnell eingegriffen werden und beispielsweise (automatisch) die Heizung heruntergeregelt werden, damit Sie wieder in einem günstigeren Auslastungsbereich arbeitet. Im Falle eines Defekts kann dies auch erkannt werden und schnell entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden.

Abb. 13: Überwachen der Anlagen

Abb. 14: Erkennen von suboptimalen Betriebszuständen

Abb. 15: Erkennen von Fehlerzuständen

4.2 Fehlerbehebung und Reparatur

Auch wenn bereits Fehler aufgetreten sind bietet die Smart-Home-Integration einige Möglichkeiten. So kann das betroffene System durch Herunterfahren oder Drosseln der Leistung in einen nicht kritischen Zustand gebracht werden, um Folgeschäden zu vermeiden. Gleichzeitig kann der Handwerker schon das defekte Ersatzteil bestellen und spart somit die Anfahrt zum Kunden, da die Diagnose bereits remote durchgeführt wurde.

5 Kundennutzen durch Smart Home-Kommunikationsmöglichkeiten

Wie bereits dargestellt, ist das Smart Home ausgestattet mit innovativer Gebäudetechnik, die die Vernetzung von Geräten beinhaltet. Diese Vernetzung macht eine allumfassende Kommunikation möglich, und stellt damit u.a. die Grundlage für völlig neue Möglichkeiten im Dienstleistungsbereich dar. Diese können dem Kunden sehr viele Vorteile bringen. Einsatzbereiche gibt es in den Bereichen Heizung, Lüftung, Beleuchtung, aber auch Brand- und Einbruchmeldeanlagen. Ziel ist dabei, die Betriebskosten dauerhaft zu senken und den Komfort und die Sicherheit für die Bewohner zu erhöhen.^[36]

Abb. 16 zeigt die Gründe für den Einsatz von intelligenter Haustechnik aus Kundensicht.

Im Folgenden sollen nun Vorteile und damit der Nutzen für den Kunden aufgezeigt werden, die ihm durch die Smart Home-Technologien eröffnet werden. Dabei soll vorallem auf Wartungs-,Instandhaltungs- und Versorgungsprozesse eingegangen werden. Weiterhin werden Potentiale im Bereich Alltagsorganisation und Sicherheit aufgezeigt, die durch die neuen Kommunikationsmöglichkeiten entstehen. Auch Fragen der Qualitätssicherung sollen beleuchtet und abschließend eine wirtschaftliche, qualitative Bewertung der oben genannten Punkte durchgeführt werden.

5.1 Servicecenter und Fernwartung

In diesem Punkt soll auf Kommunikationsprozesse im Smart Home eingegangen werden. Im Vordergrund stehen hierbei Wartungs- und Versorgungsprozesse.

5.1.1 Wartungsprozesse

Jedes Gebäude, egal ob klassisch oder modern, muss instandgehalten, gewartet, gepflegt und instandgesetzt werden, um Gebäudemängel zu beseitigen und die Substanz- und Werterhaltung zu gewährleisten.^[38]I.d.R. existieren dafür Wartungspläne, in denen die Zyklen festgeschrieben sind. Einen Überblick dazu gibt Tab. 1. Regelmäßige Kontrollen und Überprüfungen des Gebäudes, der Installationen, der technischen Anlagen sind notwendig, um Ausfälle und Schäden zu verhindern. In Folge werden dabei teure Reparaturen erspart.

Wartungsintervall	Wartungsarbeiten
regelmäßig/laufend	Bodeneinläufe (Gullys) Regensinkkästen Schlammfänge (reinigen nach starkem Regen) Kellerlichtschächte (Laub und Schmutz entfernen) Heizkörper entlüften Wasserfilter reinigen oder erneuern
jährlich	Holzkonstruktionen (Geländer, Zaun, Pergola, ...) Holzanstriche im Außenbereich (Türen und Fenster, ..) Anstriche auf Metall im Außenbereich (Zaun, Geländer, ...) Beschläge und Dichtungen bei Fenster, Türen und Tore Dachentwässerung (Regenfallrohre, Regenrinne, Lötnähte/Muffen, Schneefanggitter ... überprüfen) Dachdeckung und Dachanschlüsse (wie auch Gesimsverschalung ..) Heizungsanlage (Kessel, Therme, Fußbodenheizung, etc. ) und Radiatoren Sanitärgegenstände wie Armaturen, Auslaufventile, Mischbatterie, Hand/Standbrause mit Brausekopf, Siphons, Spülkästen und alle Absperrventile prüfen Elektro-Sicherungen Alarmanlage, Elektrogeräte Silikon-Verfugung Fensterbänke außen Blitzschutzanlage, Feuerlöscher, Antennenanlage
alle 3 Jahre	Kamin-Kopf prüfen Fenster, Außentüren und Tore prüfen Holzanstrich im Außenbereich erneuern Drainage prüfen
alle 5-10 Jahre	Installationsleitungen (Wasser, Gas, Heizungen, Elektro) und Abwasserleitungen prüfen Dachtragewerk, Betondachsteine, Steigen, Stiegenläufe Kamine und Kaminköpfchen leichte Trennwände, Innenputze, Tapeten und Wandanstriche, Holzfußböden, Bodenbeschläge, Silikon-Fugen erneuern, Heizkörper-Anstrich Metall-Anstriche erneuern, Holzanstriche im Innenbereich erneuern
alle 30 Jahre	Fundamente tragende Außen-, und Innenwände Decken, Estriche Kellerisolierungen

Tab. 2: Wartungsarbeiten und -intervalle^[39]

Diese Wartungsarbeiten gelten sowohl für das klassische, also auch das Smart Haus. Im klassischen Haus ist der Kunde in der Pflicht, diese Termine nachzuhalten. Dies kann sich bei der Vielzahl der notwendigen Arbeiten als recht komplex erweisen und erfordert organisatorische Fähigkeiten seitens des Kunden. Bei Erreichen eines Wartungsintervalls muss nun ein Termin mit der entsprechenden Handwerkerfirma vereinbart werden, je nach betroffenen Gewerk. Daraus resultieren die verschiedensten Ansprechpartner. Zum vereinbarten Termin erscheint der Handwerker vor Ort, der Kunde muss in diesem Zeitraum ebenso anwesend sein. Nach erfolgter Inspektion ist entweder alles in Ordnung oder es liegt ein Defekt vor, sodass u.U. ein zweiter Termin vereinbart werden muss. In diesem Fall erfolgt einen evt. Ersatzteilbestellung durch den Handwerker von seiner Firma aus. Anschließend ist eine neue Terminabsprache und ein weiterer Besuch vor Ort notwendig, um den Fehler zu beheben. Dieses Procedere ist sehr aufwändig, da es vom Kunden aktive Mitarbeit erfordert, von der Terminüberwachung und -absprache bis hin zum Wahrnehmen der entsprechenden Termine.

Das Smart Home bietet hier entsprechende Konzepte an, die dem Kunden erhebliche Erleichterung auf diesem Gebiet versprechen. Durch die Gebäudeautomation, die Kommunikation und Information durch onlinefähige vernetzte Geräte ermöglicht, werden neue technische Dienstleistungen möglich. Ziele des Smart Home sind u.a. komfortableres, sicheres und angenehmeres Leben für den Kunden. Die Technik soll unterstützen, jedoch nicht sichtbar sein. Dies macht die Forderung nach Dienstleistungen in diesem Bereich deutlich. Ein Ansatz ist hier beispielsweise das Thema von Servicecentern und Fernwartung. Zentrales Konzept ist hier die Anbindung der Geräte an das Internet. Das Haus, bzw. die Geräte sind mit Sensoren, Kontakten und Kleinsteuerungen ausgestattet. Somit kann von außen mit den Geräten, z.B. der Heizungsanlage kommuniziert werden. Umgekehrt können die Geräte bei Unregelmäßigkeiten sofort eine Meldung an den entsprechenden Fachbetrieb senden. Diese Meldungen können entsprechend an PC, Handy oder Fax gesendet werden. In der Regel werden dafür Alarmketten definiert. Diese legen genau fest, was bei einer Störungsmeldung passieren muss, d.h. wer soll informiert werden und über welchen Weg soll dies passieren? Es kann also bspw. festgelegt werden, dass der Notdienstmonteur, der aktuell Dienst hat, direkt eine SMS auf sein Handy bekommt und sofort reagieren kann. Durch diese Kommunikationsmöglichkeiten ist der Fachbetrieb jederzeit in der Lage, die Geräte aus der Ferne zu bedienen, zu kontrollieren oder sogar auch Parameter zu verändern. Abb. 17 gibt einen kurzen Überblick über mögliche Kommunikationsmöglichkeiten mit Geräten im Smart Home.

Da mehrere Fachbetriebe in den Überwachungs- und Wartungsprozess eingebunden sein müssten, um alle vernetzten Geräte von Heizung über Jalousien bishin zu Sicherheitssystemen, hat man hier über eine Zentralisierung nachgedacht. Es gibt einen sogenannten Systemintegrator, der als zentrale Anlaufstelle fungiert. Er analysiert das Problem und sofern er keine Lösung herbeiführen kann, ist er verantwortlich dafür, die entsprechenden Fachleute einzuschalten, zu instruieren und zu koordinieren. Dies hat den Vorteil für den Kunden, dass er nur einen Ansprechpartner hat, sofern er überhaupt eingreifen muss, da die Geräte autark mit dem Systemintegrator kommunizieren können. Dies bedeutet in jedem Fall Zeitersparnis, da die Diagnose und oftmals auch die Fehlerbehebung nicht vor Ort, sondern über das Internet durchgeführt werden können. Der Kunde selbst benötigt kein Know how über die verschiedensten Techniken, sondern wird rund um die Uhr betreut. Vorteilhaft ist diese Betreuung auch, wenn der Kunde verreist ist. Bei Störungen wird sofort reagiert und somit werden häufige Folgenschäden vermieden.

Zusammenfassend kann man feststellen, dass im Smart Home Prozessoptimierungen stattfinden durch die Einführung eines Wartungsmanagements. Dieses entlastet den Kunden stark und wird außerdem der Forderung nach Unsichtbarkeit der Technik gerecht. Außerdem ist mit dem Konzept der zentralen Anlaufstelle in Form des Systemintegrators die Transparenz erheblich gestiegen, was sich als sehr großer Vorteil für den Kunden herausstellt.

5.1.2 Versorgungsprozesse

Neben den eigentlichen Wartungsprozessen im Smart Home spielen die Versorgungsprozesse eine große Rolle. So muss das Gebäude mit Energie, Wasser und Wärme versorgt werden. Gleichzeitig ist die Sicherstellung von Versorgung und Abrechnung ein wichtiges Thema. Im klassischen Haus sind auch hier regelmäßige Intervalle einzuhalten, um die Verbrauchsdatenablesung für Strom und Wasser durchzuführen. Auch dazu müssen i.d.R. Termine gefunden werden und der Mitarbeiter des Versorgungsunternehmens liest vor Ort die Daten aus bzw. wechselt die Zähler. Dies kostet den Bewohner Zeit und ist auch für das Versorgungsunternehmen aufwändig. Werden Lagerbestände, z.B. für Heizöl vorgehalten, müssen diese vom Kunden überwacht und rechtzeitig nachbestellt werden.

Diese klassischen Prozesse sind zeitaufwändig und erfordern organisatorische Disziplin beim Kunden. Auch hier bietet das Smart Home Lösungen, die den Kunden entlasten können. So kann die Verbrauchsablesung an Heizflächen und Wärmemengenzählern durch Fernauslesung erfolgen. Die Lagerbestände an Heizmaterial können regelmäßig ausgelesen werden. Diese Informationen können dem Kunden zur Verfügung gestellt oder aber auf Wunsch an den Systemintegrator weitergeleitet werden. Dieser ist dann in der Lage, im Auftrag des Kunden die Nachbestellung auszuführen. Damit ist gewährleistet, dass immer ausreichend Heizmaterial zur Verfügung steht.

Vor dem Hintergrund steigender Energiepreise und im Zeitalter von Klimaschutz stellt sich nun aber auch die Frage nach Einsparungspotentialen, die durch das Smart Home möglich werden. Seit 2002 gilt die Energieeinsparverordnung (EnEV), in deren Focus die Verwirklichung von Klimaschutzzielen und die Forderung nach energetischer Effizienz steht. Bei Neubauten ist dies ein einem sog. Energiebedarfsausweis zu dokumentieren und wird zukünftig Auswirkungen für die Attraktivität einer Immobilie haben. Im Vordergrund steht dabei die Transparenz der energetischen Eigenschaften, d.h. diese müssen ablesbar sein. Das Smart Home bietet hier hervorragende Voraussetzungen. Durch die Vernetzung des Hauses liegen die entsprechenden Daten und Informationen vor. Das bedeutet, das Haus liefert seine Daten selbst und ist somit als Datenquelle zu sehen.^[41]

Wichtig ist es nun, diese Daten sinnvoll zu nutzen, um Potentiale rund um Energie, Wasser und Luft aufzuzeigen und auszuschöpfen. Umsetzbar ist die mit Hilfe des Einsatzes eines Energiemanagements. Die folgende Tabelle zeigt die möglichen Inhalte des Energiemanagements.

Aufgaben und Inhalte des Energiemanagements
bedarfsabhängige Lichtsteuerung
bedarfsabhängige Einzelraum-Heizungssteuerung
Kombination von Temperaturregulierung und Lüftung
Gerätesteuerung in Abhängigkeit von Tarifgestaltung
bedarfsabhängige Warmwasserbevorratung
bedarfsabhängige Gartenbewässerung
kombinierte Regelung von Solaranlage und Heizung
Reduktion des Standby-Verbrauchs durch Ausschalten bestimmter Schaltkreise

Tab. 3: Aufgaben und Inhalte des Energiemanagements

Häufig werden heute bereits von den Energieversorgern, aber auch anderen Unternehmen Energie-Contracting-Modelle angeboten. Dort steht dem Kunden ein unabhängiger Energieberater zur Seite, der sich mit Optimierungsstrategien im Gebäude beschäftigt und im Auftrag des Kunden in dieser Hinsicht agiert.^[42]

Vorstellbar wäre es auch, dass der Systemintegrator, der als zentrale Stelle für das Smart Home existiert, der dieses im Detail kennt und der autorisierten Zugriff auf alle Systeme hat, diese Funktion ausführt. Der Vorteil für den Kunden wäre die Nutzung fast aller Dienstleistungen aus einer Hand, weniger Abstimmungsprobleme und die Vertrauensstellung des Systemintegrators.

Energiemanagement i.V.m. Smart Home-Technologien bietet durch optimale Abstimmung der Geräte beträchtliche Einsparpotentiale. Integriert das Smart Home-Konzept grundsätzlich das Thema erneuerbarer Energien, so kann dieses Konzept weiter gestützt werden durch sinnvolle Steuerung und Regelung von Heizung, Klima und Lüftung. Damit werden in diesen Bereichen gezielt Verbrauchs- und Kostenoptimierungen erzielt, die sich für den Kunden monetär auswirken. Überdies hilft dies dem Nutzer auch, bewußt und ökonomisch mit Ressourcen umzugehen und damit die Umwelt zu schützen.^[43]

Auch im Alltag kann das Smart Home viele Dinge vereinfachen und unterstützend wirken. Darauf wird nun näher eingegangen.

5.2 Organisation im Alltag und Beruf

Das Smart Home kann bei sinnvollem Einsatz der Technik die Lebensqualität durch gestiegenen Komfort seiner Bewohner erheblich erhöhen, was nicht zuletzt häufig auch einen Prestigegewinn bedeutet. Es gibt schon einige Jahre Bestrebungen, spezielle Dienstleistungen für den Wohnbereich anzubieten. So gibt es z.B. das Essen auf Rädern, aber auch Haushalts- und Pflegehilfen, Putz- und Botendienste. Mit der steigenden Vernetzung wird nun auch das Angebot an Online-Diensten in verschiedensten Bereichen immer größer.

5.2.1 Alltagsorganisation durch Automatisierung

Nach Aussage von Handwerkern, Planern und Bauträgern ist Komfort neben Sicherheit und Energieeinsparungsmöglichekeiten einer der wichtigsten Nutzen, den sich Haushalte von der Smart-Home-Technologie versprechen.^[44]

Die wesentlichen Anforderungen der Bewohner werden an Zeitbudget und Arbeitsersparnis gestellt, um so mehr Freizeit und damit Zeit für die persönliche Entfaltung zu haben. Reduzierung der Hausarbeit kann hier erheblich entlasten. Realisiert werden kann dies durch Inanspruchnahme externer Dienstleister oder durch vollautomatische Haushaltshilfen, die das Smart Home bietet.

Automatische Haushaltshilfen des Smart Home können der Kühlschrank, der selbst bestellt, eine Zentralstaubsauganlage, der Hemdenbügelautomat oder selbstreinigende Fenster sein, um nur ein paar Beispiele zu nennen. Auch in diesem Bereich können also viele vernetzte Geräte den Bewohner unterstützen. Auch diese Geräte benötigen allerdings Wartung und Pflege, bei der der Normalanwender überfordert sein kann. Außerdem soll ihm die Technik Arbeit ersparen und nicht zusätzliche aufbürden. Deshalb ist es also auch hier wichtig die Geräte so zu integrieren, dass eine Fernüberwachung und Fernwartung möglich ist. Vorteile bringt also auch hier die Einbindung in den Wartungskreislauf zum Systemintegrator, der eine vollständige Überwachung ermöglicht und ggf. selbständig in kurzer Zeit reagieren kann. Der Smart Home-Bewohner kann von den Vorteilen, die im wesentlichen in Arbeitserleichterung und Zeitersparnis liegen, profitieren und muss sich nicht mit zusätzlichen Aufgaben belasten.

5.2.2 Mehrwertdienste im Smart Home

Um den Bewohnern eines Smart Home Diestleistungen zukommen zu lassen, gibt es verschiedene Modelle und damit verbundene Vertragslaufzeiten. Es soll erreicht werden, möglichst gut auf die Bedürfnisse der Bewohner eingehen zu können, um ein optimales Portfolio anbieten zu können. So gibt es „on-demand“-Dienste, die auf Abruf durch den Kunden genutzt werden können. Ein bekanntes Beispiel dafür ist Video-on-demand. Für den Kunden bedeutet dies eine hohe Zeitersparnis und Flexibilität. Die Bezahlung erfolgt je nach Inanspruchnahme der Leistung und ist für den Kunden sehr transparent und damit gut einschätzbar. Weitere Anwendungsgebiete für Mehrwertdienste sind haushaltsnahe Dienste, wie z.B. Lieferdienste oder Menüdienste. So kann u.a. die automatische Nachbestellung von Heizmaterial bei Erreichen des Mindestbestands und dessen Anlieferung ausgelöst werden. Der Bewohner spart wertvolle Zeit ein und steigert damit seine Wohn- und Lebensqualität. Aber auch auf dem Gesundheitssektor werden vermehrt Dienste angeboten, wie z.B. Vitalcheck, Vitalwerterfassung oder Notrufdienste. Ältere oder kranke Menschen können sich damit in ihrer Wohnung aufhalten, statt in Krankenhaus oder Heim. Die Lebensqualität steigt erheblich und für die Gemeinschaft werden Kosten in großem Rahmen eingespart.

Auf dem Gebiet Gebäudemanagement und –steuerung könnten z.B. die Verbrauchsdaten der Heizungsanlage verglichen werden mit den Sollwerten der Raumtemperatur, der Zustände der Fenster - offen oder geschlossen - und der aktuellen Außentemperatur. Ist der so ermittelte Wirkungsgrad der Heizung zu gering, wird automatisch der Handwerker, der für die Wartung verantwortlich ist, informiert.^[45]

Hier eine kurze Aufstellung der Bereiche, in denen Mehrwertdienste angeboten werden:^[46]

Bereich	Beispiel
Entertainment	Video-on-demand
Haushaltsnahe Bereich	Lieferdienste
Gesundheitsbereich	Notrufdienste, Vitalwertermittlung
Gebäudemanagement und –steuerung	Verbrauchswerteerfassung
Sicherheit	Einbruch- und Feuermeldung

Tab. 4: Mehrwertdienste

Zusammenfassend kann man sagen, dass all diese Dienste ausgelegt sind auf die Steigerung der Wohn- und Lebensqualität. Für den Bewohner werden Flexibilität und Selbständigkeit gesteigert. Er kann sich, ähnlich wie in einem Unternehmen, auf seine Kerntätigkeiten konzentrieren. Hinzu kommen auch monetäre Nutzenaspekte. So werden Kosten für Wege gespart, die Dienstleistungen sind preislich oft günstiger, als bei Inanspruchnahme vor Ort, wie z.B. im Geschäft oder bei Anfahrt eines Verbrauchsablesers. Aber auch in Sicherheitsfragen bietet das Smart Home viele innovative Lösungen. Die möglichen Vorteile sollen im Folgenden dargestellt werden.

5.3 Sicherheitsaspekte

Ein Thema, dass sehr große Bedeutung im Rahmen eines Smart Home einnimmt, ist das der Sicherheit. Es gibt die verschiedensten Bereiche, die hier betrachtet werden können. Anforderungen an Sicherheit werden besonders an folgenden Stellen gestellt: -Schutz vor Umwelteinflüssen, wie z.B. Regen, Blitzschlag oder Sturm, -Schutz vor Einbruch und Diebstahl, -Schutz vor technischen Fehlfunktionen, -Schutz vor Ausfall der Energieversorgung des Hauses und -Datenschutz.

Bisher werden in Häusern und Wohnungen i.d.R. Alarmanlagen und Rauchmelder genutzt. Diese sind oft sehr einfach gestrickt und erlauben häufig nur binäre Entscheidungen. Die Folge können häufige Fehlalarme sein, die nicht nur teuer sind, sondern auch das Vertrauen in die Technik schmälern. Diese Funktionalitäten können im Smart Home weiterentwickelt und verbessert werden.

Neben leistungsfähigeren Alarmanlagen können bspw. biometrische Zutrittssysteme oder die Fernüberwachung des Hauses per GSM mit dem Handy zusätzliche Sicherheit bieten. Zutrittssysteme ermöglichen so die Möglichkeit, bestimmte Räume nur bestimmten Personen zugänglich zu machen. So kann für Reinigungspersonal oder auch Lieferanten der Zutritt zu bestimmten Räumen genehmigt werden. Der Vorteil liegt darin, nicht anwesend sein zu müssen und trotzdem Dienstleistungen in Anspruch nehmen zu können. Der Bewohner spart damit Zeit, aber auch Wege und somit auch Kosten. Daneben bietet solch ein System den Vorteil überwachen zu können, ob bestimmte Personen innerhalb eines bestimmten Zeitraums Zugang zum Haus hatten. Ein Beispiel ist die Überprüfung des Kindes, das um eine bestimmte Zeit zuhause sein sollte. Per SMS könnte man informiert werden und so rechtzeitig reagieren.^[47]

Die erweiterte Überwachungs- und damit verbundene Meldetechnik bietet noch weitere Mehrwerte. Das vernetzte Haus kann direkt mit einem Sicherheitsdienst oder einer Schaltzentrale, wie dem bereits mehrfach erwähnten Systemintegrator verbunden werden. So werden z.B. Brände nicht nur – wie schon traditionell - vom Rauchmelder wahrgenommen, sondern durch die vernetzte Technik, auch gleich an die Feuerwehr weitergemeldet. Es werden so die wichtigsten Parameter erfasst und eine entsprechende Reaktion ohne wesentliche Zeitverzögerung ausgelöst. Außerdem kann das System Alarm schlagen, wenn es zu Glasbruch oder unerwarteten Bewegungen kommt. Dies können Einbrecher, aber auch Unfälle durch Sturz sein. In jedem Fall wird hier eine Nachricht an zuvor in der Alarmkette definierte Außenstehende versendet. Dies können der Systemintegrator oder auch andere Personen sein.^[48]

Die vernetzte Technik kann in diesem Zuge noch einen Schritt weitergehen und zur Aufklärung beitragen, in dem die auslösenden Bewegung und damit deren Verursacher aufgezeichnet werden. Durch Übertragung der Daten an den Bewohner oder einen entsprechenden Sicherheitsdienst sind auch hier die notwendigen Maßnahmen zeitnah möglich, es können aber auch Fehlalarme durch systematischen Einsatz verteilter Systeme im Gebäude und Auswertung verschiedenster Sensoren ausgeschlossen werden.

Um Einbrüchen bei Abwesenheit vorzubeugen ist es möglich, eine Anwesenheitssimulation durchzuführen. Licht und Jalousien werden automatisch anhand bestimmter festgelegter Parameter gesteuert und so kann die Anwesenheit vorgetäuscht werden. Auch alltäglichen Sicherheitsaspekten können durch die Vernetzungstechnik Rechnung getragen werden. Hier kann beim Verlassen der Wohnung an einem zentralen Display abgelesen werden, in welchen Räumen noch Licht brennt beziehungsweise man kann von unterwegs überprüfen, ob die Kaffeemaschine, der Herd oder das Bügeleisen noch an sind und diese Geräte möglicherweise über eine Fernsteuerung ausschalten. Dadurch können einerseits mögliche Sach- und Personenschäden vermieden, aber auch Energie eingespart werden.

Auch für ältere Menschen bieten sich hier einige Vorteile. Die Meldesysteme können so konfiguriert werden, dass z.B. bei Ohnmacht der zuständige Arzt direkt informiert wird. Dies kann durch Zeitmessungen erfolgen, die sich im Bereich Kühlschrank oder Badezimmer befinden.

Durch die Vernetzung im Haus und die Anbindung über das Internet müssen auch Aspekte bzgl. der Datensicherheit eingebunden werden. Regelmäßige Updates der Sicherheitssoftware sind damit unumgänglich. Über die Möglichkeit der Fernwartung kann diese Arbeit als Servicedienstleistung in Anspruch genommen werden. Trotz der vielen Vorteile, die das Smart Home einem Bewohner bieten kann, muss über das Thema Zuverlässigkeit, aber auch Angemessenheit der Technik nachgedacht werden. Der folgende Abschnitt wird sich mit diesem Thema auseinandersetzen.

5.4 Zeckmäßigkeit und Zuverlässigkeit der Technik

Im Zusammenhang mit dem Smart Home muss sich die Frage gestellt werden, welche Ziele man mit der Vernetzung und Heimautomation verfolgt. Diese sind sehr unterschiedlich und heterogen, da es die unterschiedlichsten Umfelder und damit Anforderungen geben kann. Dies muss in der Planungs- und Projektierungsphase sehr genau untersucht und abgegrenzt werden. Die unterschiedlichen Bedürfnisse und Anforderung sind zu definieren und später sinnvoll umzusetzen.

Alltagshandlungen bestimmen das tägliche Leben der Bewohner. Die unterstützende Technik und wird als Mittel zum Zweck eingesetzt und kaum als diese wahrgenommen. Es muss klar sein, wo Technik, und infolgedessen nutzbare Dienstleistungen, unterstützend wirken und wie diese von den Bewohnern auch akzeptiert werden können. So ist von entscheidender Wichtigkeit, die Lebensrhythmen und –umstände in die Konzeption einzubeziehen. Handelt es sich um eine Familie mit Kindern, sind die Elternteile berufstätig, kann auch von zuhause gearbeitet werden oder leben ältere Menschen in dieser Familie. Mit der Beantwortung dieser Fragen wird schnell klar, welche Bereiche des Smart Home eher in den Vordergrund treten, welche Techniken und welche Dienstleistungen hier sehr sinnvoll im täglichen Einsatz erscheinen.^[49]

Aber auch das Technikverständnis als solches spielt eine große Rolle. Der Technikeinsatz hängt oft vom jeweiligen Lebensstil ab. Technikanschaffung und –nutzung korrespondieren stark mit diesem. Aber auch der Werdegang eines Menschen, wie Erziehung, Ausbildung und Beruf, soziales Umfeld und nicht zuletzt die finanziellen Verhältnisse spielen hier eine erhebliche Rolle. Nicht zuletzt davon hängt es ab, ob ein Kunde eher einen Rundum-Service in Anspruch nimmt, der sich allen möglichen Aufgaben von Überwachung, Reparatur, Einstellung von Parametern bis hin zu Aufgaben des Energiemanagements annimmt, oder ob er selbst gern eine kontrollierende und steuernde Funktion einnimmt und nur Grundfunktionalitäten an einen Servicedienstleister auslagert.

Mögliche Gründe für vernetzte Techniken und den damit verbundenen Services können sein:^[50]

• Haushaltsformen verändern sich hin zu Ein- und Zwei-Personenhaushalten

• Freizeit wird immer knapper

• Wandlung hin zur Dienstleistungsgesellschaft

• Bedeutung von Weiterbildung wird immer wichtiger

• Wohnen und Arbeiten wächst immer mehr zusammen

Diese Faktoren fordern vom Kunden u.a. mehr Selbstorganisation, Minimierung zeitraubender Routinetätigkeiten im Haus, höheren Informationsbedarf, der schneller befriedigt werden muss und kürzere Wege. Deshalb steht immer der Kunde im Mittelpunkt und die eingesetzte Technik muss sich seinen Anforderungen und Wünschen unterordnen.

Aber die Technik sollte nicht nur zweckmäßig und sinnvoll eingesetzt werden, sondern auch zuverlässig sein. Zuverlässigkeit meint hier, das ein System so funktioniert wie vorgesehen. Im diesem Zusammenhang ist auch die Verfügbarkeit, also ob ein System überhaupt funktioniert, zu betrachten. Um Ausfälle und Fehlfunktionen zu vermeiden, sind daher präventive Maßnahmen und damit Maßnahmen der Qualitätssicherung unabdinglich. Es wurde ja bereits auf die zentrale Funktion des Systemintegrators und dessen Aufgabenbereich Fernwartung näher eingegangen. Dies stellt einen wesentlichen Aspekt für das Qualitätsmanagement im Smart Home dar. Darüberhinaus gibt es weitere Anforderungen an das Smart Home und seine Technik. So muss die Wichtigkeit der einzelnen Systeme bestimmt werden. Dabei sind an Basissysteme, wie z.B. Gefahrenmeldeanlagen, höhere Anforderungen bezogen auf die Ausfallsicherheit zu stellen als an sogenannte Komfortsysteme. Diese kritischen Systeme sollten per Monitoring überwacht werden, um die Nichtverfügbarkeit anzuzeigen.

5.5 Wirtschaftlicher Nutzen durch proaktives Handeln

Bei der Betrachtung der Wirtschaftlichkeitsaspekte ist zu unterscheiden in den Teil der Kosten, der für die Installation der Smart Home Technologien anfällt und den laufenden Betriebs- und Haushaltskosten. Die meisten Angebote dieser Technologieanwendungen zielen auf Neubauten ab und die Mehrkosten sind für einen breiten Käuferkreis bisher noch zu hoch.^[51] Smart Home Technologien können aber auch in bestehende Häuser und Wohnungen eingebunden werden. Der Aufwand ist dort je nach Umfang überschaubar. So ist es möglich, z.B. ohne Verlegung neuer Leitungen die wichtigsten Geräte zu vernetzen und dadurch Smart Home Funktionalitäten zu realisieren.^[52]

Im laufenden Betrieb ergeben sich einige Möglichkeiten, Kosten einzusparen. Dies wird sich langfristig auszahlen, umso mehr vor dem Hintergrund steigender Energiepreise, den Themen Klimaschutz und Ökologie.
Aufgrund des Einsatzes der ausgefeilten Sicherheitstechnik können durch diese Investition Kosten für Versicherungsprämien gesenkt werden. Versicherer bieten häufig gute Konditionen, wenn hohe Sicherheitsstandards eingehalten werden.

Kosteneinsparungen sind ebenso im Bereich Reparatur- und Instandhaltung möglich. Durch die Vernetzung und damit mögliche Fernwartung und –überwachung sind Handwerker und Dienstleister in der Lage, jederzeit diese Arbeiten durchzuführen, ohne Wege und zeitliche Kriterien beachten zu müssen. Dies wird sich auch hier in günstigeren Konditionen widerspiegeln.^[53]

Weitere Einsparungspotentiale, die von beträchtlichem Ausmaß sein können, sind im Energiebereich zu finden. Steigende Energiepreise erfordern ein hohes Bewusstsein, dass - unterstützt durch die notwendige Technik – ein enormes Einsparungspotential bietet. So können durch Automatisierung günstige Nachtstromtarife für Geräte mit höherem Energieverbrauch, wie Waschmaschine, Trockner, ausgenutzt werden. Durhc intelligente Lichtsteuerung bieten sich auch hier Einsparungen an. Eine Wetterstation stellt dem intelligenten Haus Informationen zur Verfügung, damit dieses sinnvoll auf Wettereinflüsse reagieren kann. So können Fenster geöffnet oder geschlossen werden, bei entsprechender Sonneneinstrahlung kann diese im Winter mit genutzt werden, um das Haus zu erwärmen. Die Heizung kann in diesem Fall gedrosselt werden. Durch den Zusammenschluss aller Elemente ist es möglich, die Temperatur im Haus abzusenken, wenn die Bewohner abwesend sind. Dies spart Heizkosten Ist der Bewohner auf dem Rückweg von einer Reise, so kann er selbst von unterwegs die Heiztemperatur steuern.^[54] Es gilt hier, optimale Einstellungsmöglichkeiten zu ermitteln. Die verschiedensten Smart Home-Technologien bieten viele Potentiale, die, wenn sie gut ausgenutzt werden, erhebliche wirtschaftliche und darüberhinaus ökologische Vorteile mit sich bringen. Empfehlenswert ist, wie in dieser Arbeit dargelegt wurde, die Zusammenarbeit mit Servicedienstleistern, idealerweise einer zentralen Anlaufstelle, dem Systemintegrator. Dieser bündelt das notwendige Know-How mit einer rund-um-die-Uhr-Überwachung und Betreuung, sodass die Systeme optimal aufeinander abgestimmt sind. Er nimmt Wartungsarbeiten vor, die häufig nicht vor Ort, sondern über das Netz erfolgen können und spart sowohl Zeit als auch Kosten. Auch der Organisationsaufwand wird reduziert, da alles aus einer Hand erfolgt. Sollten Notfälle eintreten, kann dieser schnell reagieren und somit Folgeschäden minimieren.

Zusammenfassend kann man sagen, dass der Einsatz von Smart Home-Technologie in der Anschaffung recht teuer, bei optimalem Einsatz aber nicht nur Komfort bringt, sondern auch wirtschaflich sinnvoll ist.

6 Schlussbetrachtung

Zukünftige Innovationen im Smart Home-Bereich liegen einerseits in der konsequenten Weiterentwicklung der Technologien die angesichts der stetigen Computerisierung aller Bereiche der Gesellschaft einen ubiquitären Einsatz ermöglichen. Zudem werden innovative, neue Dienstleistungsfelder durch neue Technologien entstehen.

Die Anbindung von Handwerkern an das Smart Home bringt den Bewohnern viele Vorteile. Ausfallzeiten kritischer Systeme, wie Heizungs-, Klima- und Lüftungsanlage, können minimiert und deren Ursachen effizienter, also für den Nutzer günstiger, behoben werden. Weiter können sich anbahnende Defekte im Voraus erkannt und Reparatur- und Instandhaltungsmaßnahmen frühzeitig eingeleitet werden. Wenn nun diese Möglichkeiten, die ein mit Handwerksunternehmen vernetztes Smart Home bietet sinnvoll kombiniert und konsequent eingesetzt werden, hat dies nicht nur wirtschaftliche Vorteile, sondern auch eine Steigerung der Lebensqualität der Bewohner zur Folge. Gerade in Zeiten wertvoller werdender Freizeit und einer steigenden Anzahl an Single-Haushalten bekommt die sogenannte Work-Life-Balance einen immer höheren Stellenwert. Mit Hilfe des Smart Homes lassen sich unangenehme und zeitraubende Tätigkeiten reduzieren.

Viele Forschungsprojekte und Förderinitiativen beschäftigen sich mit dem Smart Home und der Realisierung der in dieser Fallstudie aufgezeigten Möglichkeiten und Technologien. Aber auch Unternehmen sind involviert, die Visionen rund um das smarte Leben umzusetzen. Im Gegensatz zu konventionellen Lösungen soll im Smart Home die Integration elektrischer Systeme erfolgen. Kann dies erfolgreich umgesetzt und auch entsprechend kommuniziert werden, wäre dies eine Revolution im Bereich Wohnen, womit ein bedeutendes Arbeitsfeld geschaffen werden könnte. So wird es für Ingenieure, Handwerker und Kleinfachbetriebe neue Chancen geben, den Kunden an sich zu binden und mit innovativen Dienstleistungen zu versorgen. Voraussetzung für die Erschließung dieses neuen Marktes ist jedoch, Standards anzunehmen und gewerkeübergreifend zu kooperieren.

Allerdings werden sich auch die Anforderungen deutlich ändern. Systemübergreifende Kenntnisse, z.B. in Bereichen Anwesenheitssensorik, Benutzer-Interfaces und Kenntnisse über adaptive Anpassung an Benutzergewohnheiten, sind dann gefordert.

Es werden außerdem weitere Entwicklungen von Gesamtkonzepten in Bereichen wie Gerätekommunikation, medizinische Überwachung und Energiemanagement erwartet.^[55]

7 Fussnoten

1. ↑ Vgl. Grinewitschus/Klingner (2003), S. 1.
2. ↑ Vgl. Fülbier / Pirk (2005), S. 8.
3. ↑ Vgl. Pressefunk (2006).
4. ↑ Vgl. Berncard (2007), S.1f.; Kranz / Maerki / Schikowitz (2006); o.V.2 (2003); o.V.2 (2007).
5. ↑ Vgl. o.V.2 (2003).
6. ↑ Vgl. Grinewitschus/Klingner (2003), S.7ff.; o.V.(2002); o.V. (2006); ZentralVerband (2003), S.4f.
7. ↑ Vgl. Grinewitschus/Klingner (2003), S.1ff.; IEMB (2007), S.76; Schaffranke (o.J.), 2f.; Scherer (o.J.), S.2f.; o.V. (2002).
8. ↑ Vgl. Berncard (2007), S.2ff.; Grinewitschus/Klingner (2003), S.1ff.; IEMB (2007), S.77f.; Ohland (2008); Schaffranke (o.J.), S.1ff.; Scherer (o.J.), S.1ff.
9. ↑ Vgl. Frey-Cie Network (o.J.), S.1f.
10. ↑ Vgl. IEMB (2007), S.77.
11. ↑ Vgl. Rader (2003), S.1ff.
12. ↑ Vgl. Scherer (o.J.).
13. ↑ Vgl. Berncard (2007), S.2ff.; Grinewitschus/Klingner (2003), S.1ff.; IEMB (2007), S.77f.; Ohland (2008); Schaffranke (o.J.), S.1ff.; Scherer (o.J.), S.1ff.
14. ↑ Vgl. Berncard (2007), S.4f.; IEMB (2007), S. 5; Scherer (o.J.), S.1ff.; o.V. (2002).
15. ↑ Vgl. Austria – Innovativ (2001); Berncard (2007); IEMB (2007), S.24; Schaffranke (o.J.), S.3f.; o.V. (2006).
16. ↑ Vgl. Berncard (2007), S.4f.; Grinewitschus/Klingner (2003), S.1ff.; IEMB (2007), S.24.
17. ↑ in Anlehnung an: Kranz / Staub (2003), S. 1ff.
18. ↑ Vgl. Austria – Innovativ (2001); Berncard (2007), S.4f.; Harke (2004), S. 108ff.; Kabelnet (2007), S.1f.; Siemens (2002), S.1f.; o.V. (2002); o.V. (2006); ZentralVerband (2003), S.1ff.
19. ↑ o.V. (2003).
20. ↑ o.V. (o.J.).
21. ↑ o.V. (2003).
22. ↑ Vgl. Harke (2004), S. 99.
23. ↑ Vgl. Harke (2004), S. 98ff.
24. ↑ Vgl. Harke (2004), S. 98ff.
25. ↑ Vgl. Harke (2004), S. 110; Oppel (2003), S.1; Siemens (2002), S.1f.
26. ↑ Vgl. Harke (2004), S. 117.
27. ↑ Vgl. Astor / Bucksteeg / Pfeiffer (2006), S.50f.; Fülbier/Pirk (2005), S.17; Harke (2004), S. 96; Schöpe (o.J.).
28. ↑ Vgl. Astor / Bucksteeg / Pfeiffer (2006), S.50ff.; Fülbier/Pirk (2005), S.16f.; Harke (2004), S. 93ff.; Jäger (2005), 28ff.
29. ↑ Vgl. Fülbier/Pirk (2005), S.16; Harke (2004), S. 95; Jäger (2005), S.28ff.
30. ↑ Vgl. Harke (2004), S. 101ff.
31. ↑ Vgl. Jäger (2005), S.29.
32. ↑ Vgl. Harke (2004), S. 95; Jäger (2005), S.29.
33. ↑ Vgl. Astor / Bucksteeg / Pfeiffer (2006), S.52.
34. ↑ Vgl. Elektro Journal (2008), S.1ff.
35. ↑ Vgl. Massberg / Hermsen (1998).
36. ↑ Vgl. Fülbier / Pirk (2005), S. 7ff.
37. ↑ Vgl. Szuppa (2002), S. 3.
38. ↑ Vgl. Homann (2004), S. 318.
39. ↑ in Anlehnung an: o.V. (2007), S. 1.
40. ↑ Vgl. Frey/Cavelius (2006), S. 9.
41. ↑ Vgl. Harke (2004), S. 142ff.
42. ↑ Vgl. Buchta/Eul/Schulte-Croonenberg (2005), S.44f.
43. ↑ Vgl. Frey/Cavelius (2006), S. 3ff.
44. ↑ Vgl. o.V. (2003), S. 1f.
45. ↑ Vgl. Grinewitschus/Klingner (2003), S. 2.
46. ↑ Vgl. Schöpe (2001), S. 3ff.
47. ↑ Vgl. o.V. (2008), S. 6.
48. ↑ Vgl. Harke (2004), S. 130ff.
49. ↑ Vgl. Harke (2007), S. 2ff.
50. ↑ Vgl. Grinewitschus (2001), S.5ff.
51. ↑ Vgl. o.V. (2003), S. 2.
52. ↑ Vgl. Harke (2007), S. 111f.
53. ↑ Vgl. Compagna (2007), S. 147f.
54. ↑ Vgl. Richter (2006), S. 290ff.
55. ↑ Vgl. o.V.2( 2008).

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ZentralVerband (2003)	ZentralVerband – Sanitär, Heizung, Klima: SmartHouse Technologie – das intelligente Haus ist da!, 2003, http://www.shk-smarthouse.de/pdf/technologie.pdf, Stand 20.09.2008

9 Abbildungsverzeichnis

Abb.-Nr.	Abbildung
1	Smart Home
2	Ebenenaufteilung in der Gebäudeautomation
3	Systeminfrastruktur
4	Sensoren und Aktoren im Smart Home
5	Schematische Darstellung des LCN
6	Netz- und Funk-EIB-Geräte
7	Darstellung der OSGI-Layer
8	Das Gateway als zentrale Schaltstelle im OSGi-Verbund
9	Das Gira-HomeServer Interface auf dem IPhone
10	Interface des Gira HomeServers
11	Logo der Fachbetriebe für Gebäudetechnik und Intratec
12	Anwendungsmöglichkeiten von Teleservice
13	Überwachen der Anlagen
14	Erkennen von suboptimalen Betriebszuständen
15	Erkennen von Fehlerzuständen
16	Gründe für den Einsatz intelligenter Haustechnik
17	Fernbedien- und Kontrollfunktionen im Smart Home
18	Meldung: Herd ist an

10 Tabellenverzeichnis

Tabelle Nr.	Quelle
1	Möglichkeiten der Gebäudeautomation
2	Wartungsarbeiten und -intervalle
3	Aufgaben und Inhalte des Energiemanagements
4	Mehrwertdienste