Stadt der Zukunft – Intelligente Gebäude

Schon heute können Nutzer Küchengeräte per Handy steuern oder ihr Heim automatisieren. Das Zuhause der Zukunft bietet aber noch mehr: Vernetzte Technik ermöglicht mehr Komfort, Entertainment und Sicherheit. Allerdings erfordern künftige Anwendungen deutlich größere Übertragungskapazitäten.

Tom Peters will einen gemütlichen Abend zu Hause verbringen. Er hat sich aus dem Internet eine Liebeskomödie herunter geladen, die er mit seiner Freundin Anna ansehen will, doch noch wartet er angespannt auf eine Video-Mail mit dem Ergebnis einer Kernspin-Untersuchung, der er sich am Morgen wegen ungeklärter Kopfschmerzen unterzogen hat. Da erscheint in einem Ausschnitt des Wanddisplays plötzlich das Bild von Anna, die vor der Tür steht. Noch bevor sie klingelt, hat das Sicherheitssystem sie erkannt. Tom öffnet die Tür per Tastendruck auf seinem Telefon...

Das ist keine ferne Zukunftsvision, alle diese Techniken sind heute schon realisierbar, wenn auch mit hohem Aufwand. Prognosen zufolge wird der Markt für Hausautomation in den nächsten Jahren zweistellige Wachstumsraten haben (siehe Grafik). "Eine wichtige Zielgruppe sind in der Anfangsphase die Early Adopters, also Personen, die neuen Technologien gegenüber sehr aufgeschlossen sind", sagt Roland Hagenbucher, Geschäftsführer der Siemens-Electrogeräte GmbH. Zu diesen Early Adopters zählt sicherlich die Familie Steiner, die seit November 2000 in Hünenberg in der Schweiz das Internethaus Futurelife testet (siehe www.futurelife.ch). In Deutschland wurde im April 2001 ebenfalls ein voll vernetztes Haus in Betrieb genommen, das Duisburger Innovationszentrum Intelligentes Haus (www.inhaus-duisburg.de). Wissenschaftler beobachten dort Testbewohner und gewinnen Erkenntnisse über die Akzeptanz, die Bedienbarkeit und den Nutzen der intelligenten Wohnlösungen. Das ist notwendig, denn Untersuchungen zeigen, dass die künftige Verbreitung und die tatsächliche Nutzung entscheidend davon abhängen werden, wie gut die Techniken zusammenspielen und wie einfach sie zu handhaben sind.

Infotainment- und Control-Cluster. Heute sind im Allgemeinen noch vier getrennte Netze im Haus vorhanden: für Information und Kommunikation, Entertainment, Automatisierung und Steuerung sowie für Sicherheit. Künftig werden es nach einer Studie, die Corporate Technology (CT) zusammen mit Siemens-Geschäftsbereichen durchgeführt hat, nur noch zwei Cluster sein: einer für Infotainment und der andere, der Control-Cluster, für die Automatisierungs-, Steuerungs- und Sicherheitseinrichtungen. Beide basieren auf dem Internetprotokoll und sollen künftig einfach miteinander kommunizieren können: durch Universal Plug and Play (UPnP). So genannte Residential Gateways managen die Schnittstellen zwischen internen und externen Netzen. "Stark vereinfacht benötigt man für eine erfolgreiche Umsetzung dreierlei: standardisierte Plattformen für Applikationen, ein flexibles Residential Gateway und eine einfache Handhabbarkeit durch optimierte Mensch-Maschine-Schnittstellen und UPnP", erklärt Dr. Willfried Wienholt, Leiter des Strategiefelds Information & Communications & Automation.

Im Infotainment-Cluster verschmelzen die heutige PC- und Internetwelt, die mobile Welt mit ihren Notebooks, Mobiltelefonen und Handheld-Computern sowie die Multimediawelt mit Fernsehern, Spielekonsolen, Video und HiFi. So ist heute bereits der Empfang von digitalem, interaktivem Fernsehen mit MHP-Boxen (Multimedia Home Platform) möglich. Während im TV etwa ein Reisemagazin läuft, kann der Zuschauer Zusatzinformationen abfragen, für einen späteren Zugriff markieren und auf seinen PDA laden. So erstellt er sich seinen eigenen Reiseführer.

Schon bald soll es nicht nur Heimkinos mit leinwandgroßen Flachbildschirmen geben, sondern auch Schnurlostelefone als Kontroll- und Entertainmentcenter. Die Telefone sind Eingabe- und Ausgabegerät zugleich. Textinformationen wie Meldungen, Menüs oder Zustände des Haussystems werden auf möglichst großen Displays angezeigt. "Künftig wird mit jedem unserer Gigaset-Telefone auch die Kommunikation mit dem Besucher an der Haustür möglich sein", sagt Dr. Kurt Aretz vom Geschäftsgebiet Cordless Phones bei Siemens Information and Communication Mobile. Drückt ein Besucher auf den Klingelknopf an der Tür, läuten alle Schnurlostelefone und im Display erscheint der Text "Haustür". Der Bewohner kann auch mit dem Besucher sprechen, und über einen Tastendruck am Gigaset lässt sich die Tür öffnen. Mit dem derzeit in der Entwicklung befindlichen OPCAP-DECT-Modul (Open Platform for Cordless Applications) soll künftig sogar ein Bild des Besuchers angezeigt werden können.

Im Control-Cluster sind die Netze für Heizung, Lüftung, Licht, Solaranlage, Fenster, Türen oder Jalousien zusammengeführt. Sicherheitssysteme wie Überwachungskameras, Brand- und Einbruchmelder, Fensterkontakte oder biometrische Zugangskontrollen "reden" ebenfalls mit. Diese umfassende Vernetzung ist heute bereits mit dem System instabus EIB (Europäischer Installationsbus) von Siemens möglich. Die Kunden können eine Vielzahl von Hauseinrichtungen und Sensoren – etwa für Einbruchsmelder oder die Detektion von Feuer und eindringendem Wasser – vernetzen.

Zunächst sollen mit der Zusatzfunktion Herde, Kühl-Gefrier-Kombinationen, Geschirrspüler, Waschmaschinen, Trockner und Klimageräte der Oberklasse ausgestattet werden. Die Geräte haben einen kleinen Einschubschacht, in den eine Box eingebaut wird. In der Box ist eine Art Modem, das die Daten über die Steckdose auf dieselbe Leitung schickt, die auch der Netzstrom nutzt. Ein Residential Gateway – klein wie eine Zigarrenkiste – filtert die Daten aus dem Stromnetz und übernimmt zentral über eine W-LAN- oder eine andere Funkverbindung die Kommunikation mit dem Tablet-PC, einem Laptop oder dem Handy. Die Anwender können über eine Windows-Oberfläche auf alle Geräte zugreifen. Da serve@Home auf einem offenen Standard beruht, lassen sich in Zukunft auch weitere Komponenten wie Klimaanlagen oder Rollladensteuerungen anschließen.

Zähler per Funk ablesen. Bei der Gebäudeautomation, etwa bei Beleuchtung, Heizung oder Alarmanlagen, spielt zudem die Funktechnik eine immer bedeutendere Rolle. Sie ist einfach zu installieren und schnell nachzurüsten. "Funktechnik wird im Jahr 2010 die Gebäudetechnik bestimmen", ist Helmut Macht überzeugt, Chief Technology Officer beim Siemens-Bereich Building Technologies. Bei Heizkostenverteilern oder Wasser- und Wärmezählern, die aus der Ferne abgelesen werden, gibt es Funkkommunikation schon heute. Siemens führt derzeit Gespräche mit Zählerherstellern und -ablesefirmen über einen Einsatz des OPCAP-DECT-Moduls – wie es auch für Schnurlostelefone vorgesehen ist. Eine komfortable Licht- und Klimasteuerung lässt sich über eine einheitliche Funkkommunikation von Licht, Heizung, Lüftung und Jalousien einfach realisieren. Künftig betätigt dann der Nutzer keinen Lichtschalter mehr, sondern gibt über die Fernbedienung "gemütliche Atmosphäre" oder "Lesen" vor.

Datenautobahn ins Haus. Die erweiterten Möglichkeiten erhöhen den Datenverkehr. Insbesondere das Entertainment der Zukunft, etwa das Herunterladen von 3D-Spielfilmen aus dem Internet oder lebensnahe interaktive Spiele auf Mobilgeräten erfordern Bandbreiten bis 20 Mbit/s. Das ist mit herkömmlichen Kupferkabeln und heutigen Zugangstechnologien wie ISDN mit 64 kbit/s oder DSL mit wenigen Megabit pro Sekunde nicht zu schaffen. Glasfasern bis zum Haushalt (fiber-to-the-home) bieten mit 25 Mbit/s wesentlich mehr.

Auch wenn durch die Parallelisierung von Diensten die verfügbare Bandbreite immer besser ausgenutzt wird und Kompressionsverfahren immer intelligenter werden, gehen Experten davon aus, dass in spätestens fünf Jahren Bandbreiten von 20 Mbit/s tatsächlich genutzt werden. Derzeit liegt der Bedarf von Privatkunden noch deutlich darunter. Daher endet die Glasfaserleitung meist in einer Optical Network Unit, an der mehrere Teilnehmer über Kupferleitungen angeschlossen sind. Aber der Markt wächst rasant: Laut einer Studie hatten Ende 2003 rund 315 000 US-Haushalte Glasfaseranschlüsse, bis 2006 rechnen Experten mit 2,65 Millionen.

Tom Peters hat schon Glasfaserkabel im Haus. Als er den Film gerade starten will, kommt die Video-Mail von seinem Arzt. "Alles in Ordnung", beruhigt ihn der Doktor. Auf dem Untersuchungsbild sei nichts Auffälliges zu erkennen gewesen. Der gemütliche Teil des Abends kann beginnen.

Sylvia Trage