Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Benitz-Wildenburg, Leiter PR & Kommunikation, ift Rosenheim
Smart Home mit modernen Fenstern, Türen und Toren
Verbesserung von Komfort, Sicherheit und Energieeffizienz mit
„smarter“ Antriebs-, Sensor- und Steuerungstechnik
Digitalisierung allerorten – ob im Auto, im Büro, in der Produktion oder im privaten Be- reich. Internet und Smartphones „erobern“ nun auch unser Zuhause. Dies verwundert nicht, denn „smarte“ Garagentore, Haustüren, Fenster oder Rollladen- und Sonnen- schutzsysteme verbessern Energieeffizienz, Komfort und Sicherheit – insbesondere für äl- tere Personen oder Menschen mit physischen Einschränkungen. Bezüglich des Komforts steht das einfache Öffnen bzw. Bedienen von Rollläden, Fenstern, Türen, Garagentoren oder einer Zentralverriegelung fürs ganze Haus auf der Wunschliste vieler Menschen.
Bild 1 Smart Home Möglichkeiten mit modernen Bauelementen (Bild Fuhr, ift-Sonderschau BAU 2019)
Die Sicherheit lässt sich durch Zutrittskontrollsysteme in der Haustür oder mittels Ein-
Eine gesündere Luft-/Raumqualität erhält man, wenn der Sensor eine Überschreitung der Grenzwerte für CO2 oder Luftfeuchte meldet und sich die Fenster automatisch öffnen. Das geht aber auch anders herum, falls die Außenluft schlechter ist als die Innenluft, oder Re- gen und Sturm drohen. Wenn die Fenstersteuerung mit der Heizung gekoppelt ist und diese bei offenen Fenstern deaktiviert wird, können die Energiekosten bis zu 10 % verrin- gert werden.
Bei diesen vielen Möglichkeiten ist es wichtig, dass der Bauherr oder Nutzer seine Wün- sche und Erwartungen analysiert und definiert, damit das System passend ausgelegt wird.
Hilfe bietet hier das Online Tool des Instituts für Gebäudetechnik (www.igt- institut.de/Smart Home-fragebogen/). Das Ziel muss es sein, dass der Alltag der Bewoh- ner einfacher, sicherer und gesünder wird, und die Zeitersparnis nicht durch eine kompli- zierte Bedienung „aufgefressen“ wird.
Bild 2 Mit dem kostenlosen Smart Home Planer des IGT können Bauherren ihre Wünsche und Prioritäten für Smart Home-Systeme ermitteln (Bild: Institut für Gebäudeautomation IGT).
Planungstipps für Fenster und Türen
Eine Studie des Fachbereichs Gebäudeautomation der Hochschule Rosenheim zeigt, dass die meisten Nutzer leicht bedienbare und installierbare Smart Home-Funktionen wollen. Ei- ne Ausstattung der Fenster und Türen mit funkgesteuerten Einbruch- und Glasbruchsenso- ren erfordert keine Verlegung von Leitungen und verbessert schnell die Sicherheit. Warum sollte man also nicht Fenster und Türen mit einem Sensor oder einem Fenstergriff ausstat- ten, der den Zustand offen/geschlossen/gekippt erfasst, bei einem Einbruchversuch einen Alarm aktiviert und an das Smartphone meldet?
Bild 3 Fenster und Türen mit Smart Home-Funktionen bieten viele Vorteile für Komfort, Sicherheit und Luftqualität
Auch der einfache Zugang durch die Haus- oder Garagentür mittels Motorschloss in Ver- bindung mit Fingerprint, Zahlencode, Funk-Chip (inkl. Near-Field-Communication Technik), Smartphone oder Sprachsteuerung wird schon häufig eingesetzt und gehört im gehobenen Wohnungsbau schon fast zum Standard. Mittlerweile funktioniert die Smart Home-Technik zuverlässig und ist in zahlreichen Projekten erprobt. Manche Anbieter bieten „Smart Home- Ready“-Produkte an, bei denen für eine automatische Haustür beispielsweise nur eine Steckdose in der Nähe sein muss. Allerdings sollte das gute alte mechanische Schloss mit Schließzylinder nicht fehlen, falls Strom, Akku oder Technik versagen.
Ein weiteres interessantes Beispiel sind intelligente Garagentore mit integrierter Sensor- und Steuerungstechnik. Diese hält das Garagentor im oberen Segment so lange geöffnet, bis ein nasses Auto getrocknet ist und der Feuchtigkeitssensor „grünes Licht“ für „das
Bild 4 Intelligentes Garagentor mit IR-/Licht-Bewegungssensor, Einbruchalarm, Parkpositionsla- ser und weiteren Funktionen (Bild: Teckentrup, ift-Sonderschau R+T 2018)
Der Kauf sollte bei etablierten Herstellern aus dem Baubereich erfolgen, die schon viele Jahre am Markt sind und somit eine verlässliche Versorgung mit mechanischen und elekt- ronischen Ersatzteilen garantieren.
Für Bauelemente mit elektrischen Komponenten sind folgende Aspekte bei der Produkt- wahl zu bedenken:
Die Installation und Konfiguration sollte per „Plug-and-Play“ erfolgen und so einfach sein, dass diese nach Einweisung auch vom Bauherrn zu bedienen ist.
Hohe Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit (Garantie für Ersatzteile, Service und Up- dates) für die Smart Home-Komponenten für 10 bis 15 Jahre, weil die Lebensdauer von Fenstern und Türen 20 bis 30 Jahre beträgt,
Ausreichende Kabellänge, die bis zur nächsten elektrischen Anschlussdose reicht,
Kabelführung mit geschütztem Verlauf im Fensterprofil ohne Knickung und scharfe Kanten,
Vermeidung von Zugbelastung von Kabeln durch Bewegungen (Planung beweglicher Kabelübergänge),
Feuchteschutz aller elektrischen Bauteile (Achtung Tauwasser) nach ift-Richtlinie EL-01 „Elektronik in Fenstern, Türen und Fassaden“, weil die IP-Schutzklassen die Ge- fährdung durch Tauwasser nicht berücksichtigen.
Nutzungssicherheit
Bauelemente mit elektrischem Antrieb sind rechtlich gleichzeitig auch Maschinen mit speziel- len Anforderungen an die Nutzungssicherheit. Die Sicherheit automatischer Drehtüren kann im Privatbereich kostengünstig mit einem Niedrigenergieantrieb (Low-E) gewährleistet werden, der die „Aufprallenergie“ des Türflügels begrenzt und so die Quetschgefahr ver- hindert. Mehr Sicherheit bietet der Einsatz von Sensoren, die bei Erkennung von Perso- nen, Tieren oder Gegenständen den Türflügel sofort anhalten. Steuerungen und Netzteile sind oft bereits im Antriebskörper integriert und bilden damit eine geschlossene Einheit, die lediglich an eine 230 V-Leitung angeschlossen werden muss. Die weiteren elektri- schen Bauteile, die mit der Steuerung verbunden sind, können per Schutzkleinspannun- gen (SELV) mit max. 60 V Gleichspannung betrieben werden.
Die Absicherung gegen Verletzungsrisiken mittels Sensoren und Steuerung lässt sich gut mit den Aufgaben eines Fußballtorwarts vergleichen. Dieser muss den Spielverlauf im ge- samten Spielfeld beobachten. Bei Ereignissen im Strafraum wird die Einsatzbereitschaft erhöht und im Sechsmeterraum wird der Torwart aktiv. Bei Türen und Toren übernimmt die Steuerung die Rolle des Torwarts, der mit Hilfe von Sensoren (Lichtschranken, Infra- rot, Laser etc.) das Geschehen verfolgt.
Sicherheit vor Datenklau und Hacking
Eine ganz wichtige Frage ist, wo die Daten gespeichert werden und wo die Intelligenz liegt. Bei Amazons Alexa und anderen online-basierte Systemen werden die Daten der Sensoren an einen externen Server gesendet, dort verarbeitet und dann zurück an den Aktor gesendet. Was auf dem Weg dorthin und im externen Server mit den Daten pas- siert, ist unbekannt. Außerdem funktioniert das Smart Home-System nur bei einer beste- henden Internetverbindung. Deshalb sind Systeme, bei denen die Intelligenz im hausei- genen Smart Home-Server oder in den Steuergeräten selbst integriert sind, grundsätzlich sicherer. Allerdings können externe Server intelligenter sein, weil die Daten und Nut- zungsgewohnheiten vieler Menschen genutzt werden und die Rechenleistung größer ist.
Es kann auch bei hausinternen Servern sinnvoll sein, bestimmte Daten auf sichere Cloudspeicher auszulagern, beispielsweise Videodateien von Überwachungskameras.
Damit ist ein Zugriff auf die Daten möglich, auch wenn der Strom ausfällt oder der Server bei einem Einbruch zerstört wird.
Natürlich stellt sich die Frage, wie sich die elektronische Manipulation verhindern lässt.
Beispiele aus der Autoindustrie wie angreifbare Keyless-Systeme („schlüssel-los = auto- los?“) zeigen die Risiken. Auch einbruchhemmende Elemente mit elektromechanischen Komponenten (Zutrittskontrollen, Schlüsselschalter etc.) können gehackt werden. Für die- se Einbruchgefahr gibt es noch keine klaren Anforderungen. Deshalb hat das ift Rosen- heim die ift-Richtlinie EL-02 erarbeitet, mit der eine Bewertung von Schließ- und Zutritts- systemen oder eine Identifizierung (Biometrie) möglich wird. Alle elektronischen Kompo- nenten müssen gegen eine mechanische Manipulation und eine Dekodierung der Funk- signale oder Chip-Systeme geschützt werden. Die elektronische Verarbeitung der Signale sollte deshalb innerhalb des Hauses erfolgen und ausreichend gesichert sein. Ansonsten haben „Langfinger“ mit elektronischen Decodern leichtes Spiel.
Bild 6 Prinzipielle Sicherheitsrisiken bei automatischen Bauelementen
Fachinfo Smart Home mit modernen Bauelementen (373 Zeichen)
Die Fachinformation EL-03/1 „Smart Home mit modernen Bauele- menten“ beschreibt anschaulich und kompakt die technischen Grundlagen, den Nutzen und normative Anforderungen für die Planung und den Einsatz von Smart Home mit Fenstern und Türen. Zahlreiche Tabellen und Checklisten helfen bei der Auswahl geeigneter Systeme und die ersten Schritte in diesen lukrativen Markt.
Bestellung im ift-Literaturshop www.ift-rosenheim.de/shop
Autor
Jürgen Benitz-Wildenburg leitet im ift Rosenheim den Bereich PR & Kom- munikation. Als Schreiner, Holzbauingenieur und Marketingexperte ist er seit über 30 Jahren in der Holz- und Fensterbranche in verschiedenen Funktionen tätig. Als Lehrbeauftragter, Referent und Autor gibt er Kenntnisse weiter.
Über das ift Rosenheim
Das ift Rosenheim ist eine europaweit notifizierte Prüf-, Überwachungs- und Zertifizierungsstelle und internati- onal nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiert. Im Mittelpunkt steht die praxisnahe, ganzheitliche und schnelle Prüfung und Bewertung aller Eigenschaften von Fenstern, Fassaden, Türen, Toren, Glas und Baustoffen. Ziel ist die nachhaltige Verbesserung von Produktqualität, Konstruktion und Technik sowie Normungsarbeit und
Anlagen
A1 Auswahlkriterien für Funktionsumfang von Smart Home-Systemen
A2 Gängige Sensoren
