Smart Home steht für mehr Wohnkomfort
Menschen erwarten von Smart Home Lösungen neben Aspekten der Sicherheit vor allem mehr Wohnkomfort und eine Erleichterung im Alltag beziehungsweise im Alter. Deshalb wollen sie nicht für jede noch so kleine Funktion ihr Smartphone in die Hand nehmen und eine App aktivieren. Um im Wohnzimmer oder in der Küche das Licht einzuschalten, betätigen sie am liebsten immer noch den gewohnten Schalter, weil er am bequemsten ist und sofort funktioniert. Das bestätigt unter anderem eine Studie der Hochschule Rosenheim, nach der die Mehrheit der befragten Teilnehmer einen „Schalter zentral Ein/Aus“ einer App vorzieht.
Dank heutiger Funktechnologie können Schalter mit modernen Leuchtmitteln, mit der Verschattung oder auch elektrischen Verbrauchern kommunizieren und stellen somit den simpelsten Einstieg in ein vernetztes System dar. Sie sind schnell greifbar und können, da sie auf Kabel verzichten, überall platziert werden. Die meisten Funkschalter haben allerdings einen Nachteil: Sie benötigen Batterien. Das schmälert wegen des lästigen Austauschs nicht nur den Komfort, sondern belastet auch die Umwelt in nicht geringem Maße.
„Die paar Batterien ...“
... summieren sich schnell zu einer gewaltigen Menge, wenn man das Problem weltweit und zum Beispiel im Hinblick auf das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) sieht. Schätzungen zufolge werden in wenigen Jahren rund zehn Billionen Funksensoren in IoT-fähigen Geräten in Betrieb sein. Würden diese sämtlich mit Batterien betrieben, wären für die Produktion eine Million Tonnen des Rohstoffs Lithium nötig. Das ist nach Stand heute die Förderung über einen Zeitraum von zehn Jahren.
Der Bedarf für Elektrofahrzeuge, häusliche Stromspeicher oder Smartphones, Tablets und andere Geräte ist darin nicht eingerechnet. Wenn man dann noch bedenkt, dass der Abbau von Lithium massiv die Umwelt belastet und die heutigen Recyclingverfahren nicht ausgereift genug sind, um reines Lithium zurückzugewinnen, bekommt man schnell eine Ahnung davon, dass dies keine gute Lösung sein kann.
Ein weiteres Problem stellt die Entsorgung dar. Denn außer Lithium kommen für Batterietechnologien auch giftige Schwermetalle wie Blei, Cadmium, Quecksilber und Nickel zum Einsatz. Diese Rohstoffe sind knapp bemessen und nur aufwändig zu recyceln. Um die Metalle aus Batterien zurückzugewinnen, ist sechs bis zehn Mal mehr Energie erforderlich als für die ursprüngliche Produktion.
Die Alternative heißt Energy Harvesting
Sicherlich könnte man auf Schalter mit Kabeln zurückgreifen. Aber diese Lösung würde ebenfalls eine große Menge an Rohstoffen und Energieeinsatz bedeuten. Gleichzeitig entstünden bei Nachrüstungen hohe Kosten und Arbeitsaufwand sowie Dreck und Baulärm. Die bessere Alternative besteht darin, die benötigte Energie direkt aus der Umgebung des jeweiligen Geräts zu gewinnen.
Ein innovatives Beispiel dafür ist der batterielose Schalter, der mittels der kinetischen Energie des Tastendrucks funktioniert. Kinetisches Energy Harvesting bezieht den Strom für die Funksignalübertragung aus Bewegungsenergie. Ein Druck auf den Schalter aktiviert einen elektromechanischen Energiewandler im Gerät, der wiederum Energie aus der Bewegung erzeugt – ähnlich wie ein Fahrraddynamo. Diese Energiemenge reicht völlig aus, um ein Funktelegramm etwa an eine Leuchte oder ein Haushaltsgerät zu senden und dort eine Reaktion auszulösen.
EnOcean nutzt dieses kinetische Prinzip für batterielose Schalter und kennzeichnet diese mit dem Siegel „Battery-free by EnOcean“. Für Nutzer dieser Schalter ergeben sich mehrere Vorteile:
- Die kabellosen Schalter sind jederzeit einsatzbereit und können von jeder Person im Haushalt genutzt werden.
- Die Funktionen eines Schalters sind im Gegensatz zu einer App, mit der man sich zunächst beschäftigen muss, vertraut, unabhängig davon, ob es sich um einen Ein/Aus- oder Auf/Ab-Schalter oder um Schiebe- und Drehregler handelt.
- Der Austausch von Batterien entfällt. Das spart Geld und schont Ressourcen und Umwelt.
Kompatibilität ist gewährleistet
Der EnOcean-Funkstandard der EnOcean Alliance (ISO/IEC 14543-3-1X) hat nicht nur einen besonders niedrigen Energiebedarf im Frequenzbereich von unter 1 GHz, sondern findet auch Verwendung in einem ausgedehnten interoperablen System batterieloser Geräte. Durch batterielose Schalter, die auch per Bluetooth oder Zigbee kommunizieren, eröffnen sich noch zahlreiche weitere Anwendungen, zum Beispiel flexible Steuerung von LED-Leuchten.
Zu den verbreitetsten Anwendungen für eine intelligente Beleuchtung zählt zur Zeit Philips Hue. Das System bietet Nutzern Dimm- und Farbwechselfunktionen für Leuchten mit intelligenter App-Steuerung. Die Leuchten sind sofort einsatzbereit, da keine Kabel verlegt werden müssen. Anwender benötigen lediglich eine Philips Hue Bridge und eine entsprechende Leuchte. Die Bridge ist mit anderen Smart Home Hubs wie beispielsweise dem Apple HomeKit kompatibel, so dass sie auch mit iOS-Geräten konfiguriert und gesteuert werden kann.
Einfacher jedoch ist die Steuerung mit einem Schalter, der auf der batterielosen Funktechnologie von EnOcean basiert. Dazu hat Signify das Friends of Hue Programm ins Leben gerufen, dem sich mittlerweile führende Hersteller wie Busch-Jaeger (ABB), Niko, Feller, Senic, Illumra, TCS und Vimar als Partner angeschlossen haben.
Die Entscheidung liegt beim Anwender
Letztendlich entscheidet der Anwender, welche Lösung er bevorzugt. Die Hersteller von Smart Home Technologien sind allerdings gefordert, intelligente Produkte auf den Markt zu bringen, die wirklich mehr Komfort und Einfachheit in den Alltag bringen. Gerade für den Einstieg bieten sich batterielose Funkschalter als erste Wahl vor Smartphone-Apps an, da sie neben dem gewohnten Komfort des simplen "Ein/Aus" auch eine Portion grüner Technologie in die Haushalte bringen.
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