Wie funktioniert ein Smart Home? Zentrale versus dezentrale Verkabelung

Im Zuge der energetischen Sanierung von Wohngebäuden wünschen sich Bauherren immer häufiger die Installation eines Smart Homes.

Ein Smart Home setzt sich aus Sensoren und Aktoren zusammen.

Die Sensoren nehmen rund um das Haus Impulse auf, kommunizieren diese über das System an die Aktoren, die daraufhin festgelegte Aktionen im Haus auslösen.

Beispielsweise registrieren Sensoren im Smart Home folgende Ereignisse:

• Veränderungen der Raumtemperatur über die Temperaturmessung des intelligenten Tasters,
• Änderungen der Wind- und Lichtverhältnisse über die Wetterstation,
• Messung der Innen- und Außentemperatur,
• Erkennen von Bewegung und Präsenz über Präsenzmelder

Als Folge schicken die Sensoren über die Verkabelung oder per Funk ein Signal an das Smart Home System. Das Smart Home System schickt daraufhin ein Signal an die Aktoren.

Daraufhin führen die Aktoren festgelegte Aktionen aus. Dazu gehören unter anderem:

• Das Hoch- oder Runterfahren von Beschattungselementen.
• Das An- oder Ausschalten sowie das Dimmen der Beleuchtung.
• Das Schalten von Steckdosen.
• Das Hoch- oder Runterfahren der Heizung.

Ein gutes Beispiel für die Kommunikation zwischen Sensoren und Aktoren ist die zentrale Steuerung der Beleuchtung, Beschattung und Heizung in einem Raum.

• Die Bedienung der Beleuchtung und der Beschattung in einem Raum erfolgt über den Smart Home Taster. Einige Smart Home Taster verfügen über einen Temperatur- und Feuchtigkeitsfühler, um Werte über das Raumklima an das System zu senden, wie zum Beispiel die Raumtemperatur.
• Zudem kann ein Raum in einem Smart Home mit Bewegungs- oder Präsenzmeldern ausgestattet werden.
• Der Bewohner betritt das Wohnzimmer und der Präsenzmelder erkennt die Bewegung.
• Der Präsenzmelder sendet ein Signal an das Smart Home System, welches den Befehl „Grundlicht im Wohnzimmer anschalten“ an den zuständigen Aktor sendet.
• Zusätzlich möchte der Bewohner die Beschattung im Wohnzimmer hochfahren und betätigt den Smart Home Taster an der zuständigen Stelle für die Beschattungssteuerung.
• Der Taster erkennt diese Bedienung und sendet ein Signal, der den Befehl „Beschattung Wohnzimmer Auf“ auslöst und an den zuständigen Aktor sendet.
• Der Bewohner verlässt den Raum nach einer Weile und schaltet den Raum über die Funktion „Raum-Aus“ am Taster aus. Das bedeutet, alle Verbraucher, die in diesem Raum im Smart Home vorhanden sind, wie die Beleuchtung, werden ausgeschaltet.
• Durch die Sonneneinstrahlung wird der Raum über den Tag erwärmt. Über den Temperaturfühler im Smart Home Taster wird diese Temperaturanpassung im Raum gemessen und diese Daten werden an das System kommuniziert.
• Die Temperaturanpassung wird vom Smart Home System ausgewertet und sendet als erstes den Befehl „Beschattung Zu“ an den Aktor für die Beschattung.

In Bezug auf die Vernetzung kann das Smart Home grundsätzlich als zentrales oder als dezentrales System angelegt sein. Diese Unterscheidung bezieht sich auf die Platzierung der Aktoren.

Das heißt, dass die Aktoren zum Ausführen der Aktionen entweder zentral im Elektroverteiler oder dezentral bei den Verbrauchern oder der dazugehörigen Schaltstelle montiert und verkabelt werden.

Unter Verbrauchern versteht man zum Beispiel die Beleuchtung oder ein Beschattungselement.

Bei der zentralen Verkabelung werden die Stromleitungen der Verbraucher zentral zum Elektroverteiler geführt und hier auf die Aktoren verdrahtet.

Dadurch ist der Vorteil der zentralen Verkabelung in einem Smart Home, dass die Planung und die Verkabelung in der Regel einfach durchzuführen sind.

Ein großer Nachteil ist der höhere Verkabelungs- und Materialaufwand, der durch die längeren Kabelstrecken entsteht.

Bei der dezentralen Verkabelung werden einzelne Aktoren im Raum eingebaut und verdrahtet.

Das kann zum Beispiel bei der jeweiligen Schaltstelle in einer tiefen Schalterdose geschehen.

Eine dezentrale Verkabelung orientiert sich an einer konventionellen Elektroinstallation und kann je nach Projekt kostengünstiger sein als die zentrale Verkabelung.

Ein Nachteil der dezentralen Verkabelung ist der benötigte Platz in den Schalterdosen, da die Aktoren mehr Platz in diesen Dosen aufbrauchen.

Ob eine zentrale oder dezentrale Verkabelung gewählt werden sollte, muss abhängig von den Bedingungen vor Ort wie zum Beispiel der Bausubstanz individuell entschieden werden.

Es kommt auch auf das jeweilige Bau- oder Sanierungsvorhaben und auf das vorhandene Budget an.

Die Entscheidung wird in der Regel gemeinsam vom Systemintegrator und dem Elektriker in der Planungsphase getroffen und mit dem Bauherrn abgesprochen.

Bei der Installation eines Smart Homes wird zwischen einer zentralen und einer dezentralen Verkabelung unterschieden:

• Ein Smart Home setzt sich aus Sensoren und Aktoren zusammen.
• Ein Sensor nimmt Impulse im Smart Home auf, wie zum Beispiel Veränderungen der Raumtemperatur und die Präsenz von Personen. Die Sensoren senden Signale über das System an die Aktoren weiter.
• Aktoren führen Aktionen im Smart Home aus, wie zum Beispiel das Hoch- oder Runterfahren der Heizung und das Schalten der Beleuchtung.
• Die Aktoren können zentral im Elektroverteiler oder dezentral bei den Verbrauchern und Schaltstellen eingebaut werden.
• Bei der zentralen Verkabelung werden alle Stromleitungen der Verbraucher zum Elektroverteiler verlegt und auf die Aktoren gelegt.
• Bei der dezentralen Verkabelung werden die Aktoren an den jeweiligen Verbrauchern und Schaltstellen eingebaut.
• Die Entscheidung bezüglich der Art der Verkabelung hängt von den Bedingungen vor Ort und von dem geplanten Budget ab.