Forum Smart Home 2021

Tagungsleiter Michael Kiy eröffnete das Forum und stellte den ersten Sprecher vor: Dalibor Cron, Inhaber der Cron Consulting GmbH, der die ICT-Infrastruktur am grössten Bauprojekt der Schweiz, The Circle am Flughafen Zürich, als Projektleiter realisiert hat. Obwohl die geplante Führung coronabedingt virtuell durchgeführt wurde, erhielt man einen guten Eindruck der Dimensionen der ICT-Infrastruktur: Rund 1700 Kilometer Glasfaserkabel sind verlegt, was der Strecke von Zürich nach Stockholm entspricht, 7 ICT-Betriebsräume, 60 Etagenverteiler und 1300 WLAN-Access-Points sind Teil des Projekts.

Cron gab Einblicke in das Risikomanagement – bei 6000 Enddosen darf es weder physisch noch logisch ein Chaos geben. Als weiteren Erfolgsfaktor nannte er eine iterative Planung mit einem flexiblen Rollout. Dann schlug er die Brücke zum Tagungsthema am Beispiel der Parkplatzsuche, die für die Kunden so einfach wie möglich sein soll – auch, wenn es darum geht, das Auto nach dem Besuch am Circle wieder zu finden: Beim Bezahlen des Tickets zeigt der Automat gleich an, wo das Auto steht.

Energieeffizienz im Fokus

Rüdiger Junghans von Loxone stellte eine elementare Frage. Was ist eigentlich das «Smart» im Smart Home? Sind es nur Apps, um Licht, Musik oder Beschattung zu steuern? Nein: Laut einer Umfrage wollen 48% der Kunden das Smart Home hauptsächlich nutzen, um Energie zu sparen. Komfort- und Sicherheitsfunktionen sind sekundär.

Energieeffizienz bedingt es, möglichst viele Gewerke im Gebäude intelligent zu vernetzen – ein einzelnes Element reicht nicht. Beispielsweise können intelligente Beschattungselemente wie Storen einerseits genutzt werden, um den Licht- und Wärmeeinfall am Tag zu optimieren, andererseits aber auch, um sie in der Nacht energietechnisch einzusetzen: Im Winter tragen geschlossene Beschattungselemente dazu bei, das weniger Wärme abgestrahlt wird und so weniger geheizt werden muss. Ein weiterer Fokus ist die Eigen­verbrauchs­optimierung von Photovoltaikanlagen und die zunehmende Rolle, die dabei Prognosen spielen. Speicher, wie etwa die Batterie eines Elektromobils, sollen künftig bidirektional genutzt werden. Als Herzstück soll ein intelligentes Lastmanagement bei diesen Funktionen für ein Optimum sorgen.

Der Nutzer im Zentrum

Viktor Grinewitschus, Professor für technische Gebäudeausrüstung an der Hochschule Ruhr West, plädierte dafür, den Nutzer mit seinen eigentlichen Bedürfnissen in den Mittelpunkt zu stellen. Wollen die Nutzer wirklich Geräte wie intelligente Kühlschränke, die selber Milch nachbestellen, oder vernetzte Badewannen? Was braucht es, damit sich das Smart Home wirklich durchsetzt? Grinewitschus sieht die zentralen Erfolgsfaktoren bei niedrigen Einstiegshürden – also bei tiefen Kosten, einer einfacheren Installation und Bedienung – sowie der Möglichkeit zum modularen Ausbau. Ausserdem müssen die Geräte nachrüstbar sein.

Er erklärte auch, in welche Richtung sich die Technologie entwickelt: Es findet eine Reduktion der zahlreichen Protokolle hin zu standardisierten Protokollen statt. Zudem lässt sich ein Trend zu Cloudlösungen und Sprachsteuerungen beobachten. Einen Wandel sieht Grinewitschus auch in den Geschäftsmodellen: Statt Geräte zu verkaufen, findet die Wertschöpfung im Smart-Home-Bereich zunehmend in Dienstleistungen und Apps statt.

Frische Ideen von Jungunternehmen

Insgesamt sechs Start-ups quer aus allen Bereichen präsentierten ihre Lösungen und Ansätze zum Thema Smart Home.

Das Start-up Sedimentum wurde von seinem CEO Sandro Cilurzo vorgestellt. Die Firma entwickelt einen kontakt- und berührungslosen Sturzsensor, der gleichzeitig die Privatsphäre der Nutzer schützen will. Eine kurze Interventions­zeit bei Stürzen ist essenziell – gleichzeitig ist der Kostendruck und der Fachkräftemangel in der Pflege aber hoch, so dass eine permanente Kontrolle der Bewohner fast unmöglich ist. Gadgets wie Armbänder funktionieren nicht in allen Fällen, insbesondere bei dementen Patienten oder bei Stürzen mit Bewusstseinsverlust. Das Kleinunternehmen setzt auf einen Sensor, der wie ein Brandmelder an der Raumdecke befestigt wird. Der Sensor erhebt diverse Messwerte, wie etwa Bewegungsaktivitäten, und übermittelt diese anonymisiert und verschlüsselt an die Software. Diese erkennt Un­regel­mässigkeiten und löst in Echtzeit einen Alarm an das Pflegepersonal aus.

Das nächste Start-up, Moost, wurde von seinem CEO und Mitgründer Joel Samsinger vorgestellt. Die Firma will erreichen, dass die gekauften Smart-Home-Geräte künftig auch tatsächlich smart genutzt werden – dies sei nämlich zu oft nicht der Fall. Angestrebt wird aber nicht ein komplett autonomes Zuhause, bei dem das System die Entscheide allein trifft, sondern ein «lernendes Zuhause»: Die Lösung sammelt Daten, reichert diese mit äusseren Kontext­werten wie etwa Wetterdaten an und erkennt daraus Muster. Daraus generiert es Vorschläge an den Benutzer – etwa, ob es die Alarmanlage aktivieren soll, wenn es erkennt, dass sich niemand im Haus befindet, oder ob es nach Sonnen­untergang die Lichter automatisch dimmen soll. Im Zentrum bleibt aber der Wille der Benutzer.

Dann präsentierte Matthias Egli sein von ihm mitgegründetes Startup Ormera, das eine auf Blockchain basierende Software entwickelt hat, um die Strom­abrechnung transparent, fair und verbrauchsabhängig zu kalkulieren. Das ist heute gar nicht so einfach, denn Mieter beziehen Strom nicht nur aus dem Netz, sondern auch von den lokal installierten Solaranlagen. Hinzu kommen Faktoren wie zeitabhängige Stromtarife oder Elektroautos, die in der gemein­samen Garage geladen werden. Die Verrechnung wird dadurch aufwendig. Die Software vereinfacht diesen Prozess, indem sie Daten von Smart Metern erfasst und dem jeweiligen Nutzer zuordnet.

Eine weitere Notfalllösung für betagte Personen präsentierte Susanne Dröscher vom Start-up Caru. Dieses setzt auf ein einfach installierbares Tischgerät mit minimalistischem Design, der über Sprache oder einen einfachen Drucksensor gesteuert wird: Im Notfall braucht es nur einen zweifachen Hilferuf oder einen Knopfdruck, und schon verbindet sich das Gerät mit Familienangehörigen. Das Gerät bietet aber auch einen zusätzlichen sozialen Aspekt: Es kann Sprach­nachrichten empfangen und verschicken und erleichtert es so, via Familienchat in Kontakt mit den Angehörigen zu bleiben – ohne ein Smartphone bedienen zu müssen.

Clemap, vorgestellt von seinem Mitgründer Pascal Kienast, fokussiert sich auf die Nachhaltigkeit von Energiesystemen. Ziel des Startups ist, Daten zu nutzen, um Energiesysteme zu optimieren. Dazu setzt es auf eine IoT-Plattform, die Daten aus eigens entwickelten und bereits existierenden intelligenten Energie­mess­geräten mittels künstlicher Intelligenz analysiert und interpretiert. Ein Energieportal informiert die Kunden über die Ergebnisse.

Das letzte vorgestellte Startup, Siglis, setzt auf einen smarten Licht- und Storen­schalter, genannt «Zigfred». Gründer Markus Wegmann erklärt, dass der intelligente Schalter auf Bluetooth- und Zigbee-Technologie setzt und via Smartphone-App und Sprachsteuerung beliebige Funktionen integrieren kann. Zigfred kann nicht nur vernetzte Leuchtmittel, sondern auch klassische Lampen, Schaltsteckdosen und Storen ins Smart Home integrieren.

Digitale Wohngebäude

Reiner Hoffmann vom Goldsponsoren der Tagung, der Feller AG, sieht die digitale Elektroinstallation als Rückgrat für das Wohngebäude der Zukunft. Um Smart-Home-Gadgets für Privatpersonen von professionellen Lösungen zu unterscheiden, verwendet Hoffmann lieber den Begriff «Connected Home» für Lösungen im Bereich Komfort und Licht. Die Grundlage dafür liegt in der digitalen Elektroinstallation. Bei der Lösung «Wiser by Feller» setzt das Unternehmen auf robuste Komponenten, die vom Installateur einfach und schnell installierbar sein müssen. Besonders wichtig ist, dass das installierte System auch in Jahren noch mit Produkten kompatibel ist und vom Ein­familien­haus bis zur Grossüberbauung skalierbar ist. Auch hier, passend zum Tagungs­thema, soll der Nutzer im Mittelpunkt stehen: Zieht ein neuer Mieter ein, kann einfach ein Reset ausgelöst werden, und der neue Bewohner kann das System nach seinen Wünschen neu konfigurieren.

Intelligent und vernetzt wohnen

Was müssen Städte, Quartiere und Wohnungen künftig leisten, um den Erwartungen der Menschen gerecht zu werden? Dieser Frage ging Manuel Schneider vom Immobilienentwickler Losinger Marazzi nach. Ziel ist nicht allein eine technisch optimierte Stadt, sondern eine besonders lebenswerte Um­gebung. Dazu gehören etwa soziale Treffpunkte und Quartiergärten, lokale Einkaufsmöglichkeiten, Cafés und Co-Working-Spaces. Auf der technischen Seite gehören Plusenergiegebäude, intelligente Netze und digitale Technologien wie soziale Netzwerke auf Quartierebene, vernetzte Gebäude und Sicherheits­lösungen dazu. Für den letzten Punkt hat das Unternehmen eine App entwickelt: Mit Allthings können sich die Bewohner untereinander vernetzen, mit der Ver­waltung kommunizieren und Informationen zum Quartier, zur Wohnung und Energieverbrauch erhalten. Die Nutzerdaten werden ausgewertet und helfen, technische Anlagen und neue Projekte zu optimieren – und den Überblick über Zufriedenheit der Bewohner zu wahren.

Hannes Koch, CEO Spitex Kriens «Wohnen im Alter Kriens», erzählte aus der Praxis des betreuten Wohnens – oder, wie er es lieber nennt, «Wohnen mit Dienstleistungen». Ziel des Angebotes ist, dass die Personen möglichst lange in einer eigenen Wohnung leben und sich frei bewegen können, in ihren Res­sour­cen gefördert werden und ein soziales Netz pflegen. In einer Not­situation soll aber rasch Hilfe bereitstehen. Für letzteres wird heute schon smarte Technik eingesetzt: Es gibt Notruftechnik für die Bewohner in Form eines Alarmknopfs und eines Notrufarmbands. Hinzu kommt ein Türsensor, der meldet, wenn ein Bewohner während 24 Stunden die Tür nicht geöffnet hat – falls ein Mieter etwa gestürzt ist und das Bewusstsein verloren hat, erhält er so Hilfe, allerdings unter Umständen verspätet. Hier wären neue Lösungen gefragt, doch diese müssen einige wichtige Voraussetzungen erfüllen: Die sehr heterogene Zielgruppe muss sie akzeptieren und einfach bedienen können. Die Lösung muss sicher und zuverlässig sein. Und nicht zuletzt muss sie den Dienstleistern den Alltag er­leichtern – Prozesse vereinfachen, die Kommunikation verbessern und Arbeit abnehmen.

Absichtlich etwas provokativ äusserte sich Daniel Lischer von der Alp Architetur Lischer Parter AG. Er wünscht sich, dass in der Diskussion die grundlegenden Bedürfnisse des Menschen im Zentrum bleiben – und dies mag manchmal nicht das mächtigste System mit einer komplexen Bedienungsanleitung sein, sondern nur ein simpler Schalter. Er plädiert für mehr Psychologie und etwas weniger Ingenieur – die Technik in Gebäuden soll einfach, intuitiv und vor allem sinnvoll sein. Systeme müssen zuverlässig funktionieren und untereinander kompatibel sein. Er empfahl das Buch von Albert Kitzler «Wie lebe ich ein gutes Leben – Philosophie für Praktiker».

Knacknuss Interoperabilität

Der Auftakt am zweiten Tag machte – neben einem heftigen Schneesturm – der live aus Kalifornien zugeschaltete Tobin Richardson, CEO der Zigbee Allianz. Er stellte das Projekt Chip vor – kurz für Connected Home over IP. Im Durchschnitt gibt es in jedem Haushalt mehr als 10 verbundene Geräte. Damit sind aber Frustrationen verbunden: Die Geräte arbeiten oft nicht zusammen und sind nicht auf die Bedürfnisse der Nutzer optimiert. Verkäufer müssen sich zudem stetig weiterbilden, damit sie mit den Entwicklungen mithalten können. Chip will hier Abhilfe schaffen: Das Projekt soll die Interoperabilität verbessern und das Setup vereinfachen. Unter dem Schirm der Zigbee Allianz arbeiten bereits zahlreiche Partner an dem Standardisierungsprojekt mit.

Sicher und verbunden

Alexander Lehrmann von Sunrise hatte eine klare Ansage: «Ohne Konnektivität kann es kein Smart Home geben. Doch wie kommt das Internet ins Gebäude – und das Gebäude ins Internet?» Ein Problem dabei ist, dass sich Bauherren und Architekten oftmals erst mit dem Thema beschäftigen, wenn es zu spät ist. Die Folge davon sind teure Retrofit-Massnahmen. Es gibt zwei Teilaspekte: Die Konnektivität muss zuerst zum Gebäude kommen und dann im Gebäude verteilt werden. Um die Gebäude selber zu vernetzen, eignen sich kabelgebundene Lösungen wie FFTB oder der Mobilfunk. Die Verteilung im Gebäude selber benötigt eine solide Infrastruktur, die den Bewohnern und den fix installierten Geräten optimale Konnektivität bietet – bis hin in den Keller, um etwa Smart Meter auszulesen. Hier findet ein klarer Trend von der aufwendigen Ver­kabelung hin zu flexibler Funkanbindung statt.

Thomas Amberg, Dozent für Internet of Things an der Fachhochschule Nord­west­schweiz, führte in die Themen Datensicherheit und Datenschutz einer Smart-Home-Umgebung ein. Wenn private Daten aus den vernetzten Geräten in die Cloud geschickt werden, ist ihr Schutz durch Datenlecks gefährdet. Geräte aus dem Internet zu steuern, kann ebenfalls gefährlich werden, wenn diese Steuerung in falsche Hände gerät.

Die Herausforderung ist beim Internet of Things besonders akut: Die Hersteller kennen sich oft nicht aus im Security-Bereich und die Bewohner wollen keine IT-Administratoren werden. Die Folge davon sind viele kleine, ungesicherte Com­puter. Als Lösungsansätze sieht Amberg geschlossene Ökosysteme mit Qua­li­täts­kontrolle, ein eigenes Netz für internetverbundene Produkte und nicht zuletzt gesetzliche Mindestanforderungen, was die Cybersecurity betrifft. Ausserdem plädiert er für hardwarebasierte «root of trust»-Lösungen als Vertrauensbasis und nicht zuletzt die Möglichkeit von Software-Updates, um kritische Fehler zu beheben. Auch der Datenschutz muss bei IoT-Geräten adressiert werden.

Die Sicht des B2C-Handels brachte Raphael Harzheim, Verantwortlicher für Computing und Smart Home bei Digitec Galaxus. Smart Home ist bei Digitec ein spannendes Segment, da es ein hohes Wachstum zeigt und der Produktpreis relativ hoch ist – wichtig für einen Versandhandel. Beliebteste Kategorien sind Soundsysteme, Beleuchtung und Sicherheitsthemen. Harzheim weist aber auch auf Problemfelder hin, insbesondere in den Bereichen Datenschutz und Interoperabilität.

Smartes Quartier

Gleich aus drei Perspektiven wurde im Anschluss ein besonderes Bauprojekt beleuchtet: Die Papieri in Cham. Roland Regli als Bauherr und Investor, Johann Hafner als Planer und Jérôme Ramelet als Integrator zeigten jeweils ihre Sicht auf das Projekt auf. Das Projekt möchte die alte Papierfabrik zu einem neuen Quartier mit rund 1000 Wohnungen und Gewerbefläche transformieren – mit einem ehrgeizigen Ziel bezüglich Energieversorgung und -effizienz: eine teil-autarke Strom­versorgung mit Photo­voltaik, einem Fluss­wasser­kraftwerk, Elektro­mobilität, einer Energie­zentrale mit Wärme­pumpen und Erd­sonden­feldern als saisonale Wärme­speicher. Das Thema Smart Living spielte laut Regli von Beginn weg eine wichtige Rolle. Die Projekt­verantwortlichen besuchten das iHomeLab und analysierten die Kommunikations­schnittstellen, die Nach­haltigkeit und die Bedürfnisse der Endnutzer.

Das grosse Ganze im Blick: Nicht nur Smart Home, sondern Smart Living waren das Ziel des Projekts, wie Johann Hafner erklärt. Alle Bereiche, von der Sicher­heit, Energie, Komfort, aber auch Assistenz, Unterhaltung und Home­office wurden berücksichtigt. Als System­integrator wurde nach einem Auswahl­verfahren die eSmart Technologies AG, ein Spin-off der ETH Lausanne, ausgewählt.

Jérôme Ramelet von eSmart zeigte zum Schluss auf, wie die Integration ablief. Zahlreiche Bestandteile – von der Gegensprechanlage, der Heizungssteuerung, dem Energiemonitoring bis zur Klimasteuerung – gehörten zum komplexen Projekt. Auch Anbindungen wie die Verwaltung, Anbieter und die Mieter-App mussten mit einbezogen werden.

Das Fazit des Teams: Bei der Motivation für Smart Home stehen einfache Bedienbarkeit gepaart mit Zielen wie Energieeffizienz im Zentrum. Das Zusammen­fügen der verschiedenen Technologien und Architekturen bleibt aber nach wie vor anspruchsvoll.

Aus der Sicht eines Installateurs

Zum Abschluss der Tagung zeigte Jan Schibli von der Schibli Gruppe die Perspektive des Elektro­installateurs auf. Bevor er neue Systeme bei Kunden installiert, probiert er sie in seiner eigenen Liegen­schaft in einem Anwendungs­labor auf die versprochenen Funktionen aus. Dass die Systeme rund um Elektrotechnik, Gebäudetechnik, Informatik, Kommunikation und Automatisierung immer komplexer werden, fordert die Firmen und ihre langjährigen Mitarbeitenden heraus, technisch auf dem aktuellen Stand zu bleiben.

Für Berufseinsteiger wurde in der Branche ergänzend das neue Berufsbild «Gebäudeinformatiker» geschaffen, welches ab 2022 ausgebildet wird. Schibli erklärte zudem, wie sich eine Firma mit partnerschaftlicher Zusammenarbeit thematisch verbreitern kann, ohne sich alle Kompetenzen selbst aneignen zu müssen. Seine Gedanken führen weiter in die Zukunft, wo Leitsysteme nicht nur ein Gebäude, sondern auch ganze Areale oder sogar Gesamtgebilde wie eine Smart City bewältigen müssen. Und selbstverständlich müssen die Fachleute dazu auch modernere Planungstools und -methoden wie BIM nutzen.

Auf spannende Weise zeigte das Forum auf, dass es noch einiges zu tun gibt, um das Home auch wirklich Smart zu machen.