Smarte Fenster, Türen, Tore

Bei den vielen Möglichkeiten, die Smart Home bietet, ist es wichtig, dass der Bauherr oder Nutzer seine Wünsche und Erwartungen analysiert und definiert. Nur so kann das System für das Gebäude langfristig passend ausgelegt und umgesetzt werden. Hilfe bietet das Online-Tool des Instituts für Gebäudetechnik (www.igt-institut.de), das einen Smart-Home-Fragebogen zur Verfügung stellt. Ziel muss sein, dass der Alltag der Bewohner einfacher, sicherer und gesünder wird und die Zeitersparnis nicht durch eine komplizierte Bedienung „aufgefressen“ wird.

Sicherheit

Die Sicherheit lässt sich durch Zutrittskontrollsysteme in der Haustür oder mittels Einbruch-, Bewegungs- bzw. Glasbruchmeldern in Fenstern verbessern. Diese sind idealerweise mit einer Alarmsirene verbunden und aktivieren bei einer durch die Intelligenz der Steuerung erkannten Gefahr ein Anwesenheitsszenario. Dann wird in ausgewählten Räumen das Licht angeschaltet, und die Rollläden werden geöffnet, um so die Anwesenheit von Personen vorzuspielen.

Lüftung

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 Regen und Sturm drohen. Wenn die Fenstersteuerung mit der Heizung gekoppelt ist und diese bei offenen Fenstern deaktiviert wird, können die Energiekosten bis zu zehn Prozent verringert werden.

Planungstipps

Eine Studie des Fachbereichs Gebäudeautomation der Hochschule Rosenheim zeigt, dass die meisten Nutzer leicht bedienbare und installierbare Smart-Home-Funktionen wollen. Eine Ausstattung der Fenster und Türen mit funkgesteuerten Einbruch- und Glasbruchsensoren erfordert keine Verlegung von Leitungen und verbessert schnell die Sicherheit. Warum sollte man also nicht Fenster und Türen mit einem Sensor oder einem Fenstergriff ausstatten, der den Zustand offen/geschlossen/gekippt erfasst, bei einem Einbruchversuch einen Alarm aktiviert und an das Smartphone meldet?

Auch der einfache Zugang durch die Haus- oder Garagentür mittels Motorschloss in Verbindung 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 Schließen“ gibt. Ein Licht- oder Bewegungssensor in Verbindung mit einem IR-Sensor erkennt, ob sich ein Mensch oder nur die Katze in der Garage aufhält und sorgt bei Bedarf für einen automatischen Alarm sowie eine Nachricht an ein Smartphone. Ein integrierter Parkpositionslaser, Fernwartung und die LED-Beleuchtung komplettieren das Komfort-Paket.

Der Kauf sollte bei etablierten Herstellern aus dem Baubereich erfolgen, die eine verlässliche Versorgung mit mechanischen und elektronischen Ersatzteilen garantieren.

Nutzungssicherheit

Bauelemente mit elektrischem Antrieb müssen die höheren Anforderungen der Maschinenrichtlinie an die Nutzungssicherheit erfüllen. 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 verhindert. Mehr Sicherheit bietet der Einsatz von Sensoren, die bei Erkennung von Personen, Tieren oder Gegenständen den Türflügel sofort anhalten. Steuerungen und Netzteile sind oft im Antriebskörper integriert und bilden eine geschlossene Einheit, die lediglich an eine 230 V-Leitung angeschlossen werden muss. Die weiteren elektrischen Bauteile, die mit der Steuerung verbunden sind, können per Schutzkleinspannungen (SELV) mit max. 60 V Gleichspannung betrieben werden. Die Absicherung gegen Verletzungsrisiken mittels Sensoren und Steuerung lässt sich mit den Aufgaben eines Fußballtorwarts vergleichen. Dieser muss den Spielverlauf im gesamten 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 mithilfe von Sensoren (Lichtschranken, Infrarot, Laser etc.) das Geschehen verfolgt.

Sicherheit vor Hacking

Eine ganz wichtige Frage ist, wo die Daten gespeichert werden und wo die Intelligenz liegt. Bei Amazons Alexa und anderen onlinebasierten 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 passiert, ist unbekannt. Außerdem funktioniert das Smart-Home-System nur bei einer bestehenden Internetverbindung. Deshalb sind Systeme, bei denen die Intelligenz im hauseigenen Smart-Home-Server oder in den Steuergeräten selbst integriert ist, grundsätzlich sicherer. Allerdings können externe Server intelligenter sein, weil die Daten und Nutzungsgewohnheiten vieler Menschen verarbeitet 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 diese Einbruchgefahr gibt es noch keine klaren Anforderungen. Deshalb hat das ift Rosenheim die ift-Richtlinie EL-02 erarbeitet, mit der eine Bewertung von Schließ- und Zutrittssystemen oder eine Identifizierung (Biometrie) möglich wird. Alle elektronischen Komponenten müssen gegen eine mechanische Manipulation und eine Decodierung der Funksignale 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.

www.ift-rosenheim.de