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Ob Thermomix, Saugroboter oder Smart TV: Immer mehr Hersteller von Haushaltsgeräten und Unterhaltungselektronik bringen ihre Produkte ins Netz. Damit reagieren sie auf einen besonders schnell wachsenden Trend: Der Umsatz im Segment „Smarte Haushaltsgeräte“ beträgt 2020 in Deutschland voraussichtlich 826 Millionen Euro – Tendenz steigend. Im Fokus der neuen Entwicklungen stehen innovative Geräte, die sich selbst anhand von Sensorik einstellen und für Verbraucher bislang noch nicht erhältlich sind. Das Zauberwort lautet Künstliche Intelligenz (KI).

Backofen, öffne dich!

Smarte Helfer im Haushalt

Autor: Kristina Franke

Ob Thermomix, Saugroboter oder Smart TV: Immer mehr Hersteller von Haushaltsgeräten und Unterhaltungselektronik bringen ihre Produkte ins Netz. Damit reagieren sie auf einen besonders schnell wachsenden Trend: Der Umsatz im Segment „Smarte Haushaltsgeräte“ beträgt 2020 in Deutschland voraussichtlich 826 Millionen Euro – Tendenz steigend. Im Fokus der neuen Entwicklungen stehen innovative Geräte, die sich selbst anhand von Sensorik einstellen und für Verbraucher bislang noch nicht erhältlich sind. Das Zauberwort lautet Künstliche Intelligenz (KI).

© Kras99/stock.adobe.com

Der Kühlschrank, der mitdenkt

Nur die wenigsten von uns verbringen ihre Freizeit gerne mit Staubsaugen, Fenster putzen oder Wäsche waschen. Vor allem berufstätige Menschen nervt es, dass der Haushalt so viel Zeit frisst und man immer wieder das Gleiche machen muss. Unterstützung bieten neueste smarte Helfer, die sich professionell um alle lästigen Handgriffe in Haus und Wohnung kümmern. So erkennt zum Beispiel die intelligente Waschmaschine ganz von selbst, was in die Waschtrommel gefüllt wird. Sie wird über ein Touch-Display bedient und lässt sich über das Smartphone steuern. Per App werden dem Besitzer aktuelle Statusmeldungen übermittelt, zum Beispiel, ob der Waschgang schon abgeschlossen ist. Durch einen integrierten Scanner registriert die Maschine Informationen über Oberflächen und Materialien. Auch die Fleckenart und die Farbe werden erkannt. So kann bei jedem Waschgang stets das passende und schonendste Programm ermittelt werden. Die Dosierung des Waschmittels erfolgt mithilfe von Sensoren vollkommen automatisch. „Intelligente Haushaltsgeräte werden in Zukunft immer besser dazu in der Lage sein, ihren Nutzer zu verstehen und mit ihm zu interagieren“, meint David Wulf, Smart Home-Experte und Geschäftsführer der homeandsmart GmbH. Grundlage dafür ist ein großer Datensatz, den die Geräte kontinuierlich durchforsten. Auf diese Wiese können sie ihre Handlungen stets an die aktuelle Situation anpassen. Sie optimieren sich also selbst. Das bedeutet auch: Je länger man die Geräte betreibt und ihnen Gelegenheit gibt, das Nutzungsverhalten ihrer Besitzer zu analysieren, desto schlauer werden sie. Auch bei anderen Haushaltsgeräten tut sich viel in Sachen Künstlicher Intelligenz. So wurde auf der Elektronikmesse IFA in Berlin im September 2019 unter anderem der erste Backofen vorgestellt, der sich das Kochverhalten seines Nutzers merken kann: Wird der Ofen immer zum selben Zeitpunkt ausgeschaltet, während sich ein bestimmtes Gericht darin befindet, beendet das Gerät daraufhin immer automatisch zum gleichen Zeitpunkt die Garzeit. Den richtigen Moment registrieren Brat- oder Backsensoren, die das Gericht im Ofen überwachen. Möglich gemacht wird dieser Lerneffekt über eine Verbindung zur Cloud: Indem man das Gerät mit Daten anfüttert, gibt es die erfassten Messwerte per App ins Netz weiter und speichert diese ab. Wird das Gerät nicht mit dem W-LAN verbunden, kann es keine Daten aus der Cloud ziehen und nicht lernen. Seit Frühjahr 2020 sind außerdem die ersten Geräte auf dem Markt, die per Sprachsteuerung auf Zuruf die Ofentür öffnen. Als Kommandozentrale und Schnittstelle dient die markenübergreifende App „Home Connect“. Auch smarte Kühlschränke passen sich immer gekonnter an die Vorlieben seiner Nutzer an. Trinkt sein Besitzer zum Beispiel jede Nacht ein Glas Milch, bereitet sich der mitdenkende Kühlschrank darauf vor, indem er sich kurz vor dem gewohnten Zeitpunkt noch einmal herunterkühlt. Lernt das Gerät außerdem, dass der Nutzer die Kühlschranktür daraufhin bis zum Morgen nicht mehr öffnet, kann er die Kühlung einschränken und Betriebskosten einsparen. Immer häufiger bieten Hersteller auch Funktionen an, mit denen bisher getrennt agierende Geräte nun abgestimmt zusammenarbeiten – zum Beispiel Waschmaschine und Trockner oder Kochfeld und Dunstabzugshaube. Einzelne Arbeitsschritte und Einstellungen werden dabei synchronisiert und können perfekt aufeinander abgestimmt werden.

Haushaltsroboter werden zu Alleskönnern

Ob zum Wischen, Kochen oder Fenster putzen: Für immer mehr einfache Haushaltsarbeiten gibt es praktische Haushaltsroboter. Sie sollen lästige Pflichten erfüllen, für die man nur ungern Zeit vergeudet. Laut einer repräsentativen Umfrage des Branchenverbands Bitkom plant jeder siebte Deutsche den Kauf eines Roboters zur Unterstützung im Haushalt. Experten gehen davon aus, dass Haushaltsroboter im Jahr 2030 insgesamt eine Zeitersparnis von 13,5 Stunden pro Woche ermöglichen können.

David Wulf
© homeandsmart GmbH

Während autonome Staubsaug- und Mähroboter bereits in viele deutsche Haushalte eingezogen sind, stehen viele weitere Entwicklungen in den Startlöchern. „Einige der High-Tech-Lösungen stecken noch in den Kinderschuhen oder es existieren bislang nur Prototypen. Andere Gadgets sind bereits zu akzeptablen Preisen auf dem Markt“, weiß David Wulf. Beispielsweise erkennen die neusten Premium-Saugroboter Hindernisse mithilfe einer Stereokamera und künstlicher Intelligenz. Dank Positionsbestimmung und Kartenerstellung können sie Räumlichkeiten heute bereits sehr viel präziser scannen und reinigen, als das noch vor einigen Jahren der Fall war. Zudem können neue Modelle einen Live-Videostream aus dem Zuhause senden, der dann über die offizielle App überprüft werden kann. Neben dem Staubsaugen zählt vor allem das Fensterputzen zu den unbeliebtesten Tätigkeiten in deutschen Haushalten, da der Reinigungsprozess als besonders anstrengend und zeitintensiv empfunden wird. Neuartige Fensterputzroboter können nicht nur Fenster, sondern auch Tischplatten oder Duschkabinen aus Glas reinigen. Der Roboter haftet dabei entweder durch ein Vakuum oder durch Magnete an der jeweiligen Oberfläche. Er eignet sich besonders für großflächige oder schwer erreichbare Glasflächen, wie zum Beispiel Ladenschaufenster. Die unterschiedlichen Modelle kosten derzeit zwischen 200 und 700 Euro. Auch den Fußboden muss man inzwischen nicht mehr selbst schrubben. Wischroboter reinigen Bodenbeläge aus Holz, Stein oder PVC sowohl trocken als auch nass und sparen dabei sogar noch Ressourcen. Denn im Gegensatz zum händischen Wischen verwenden sie Wasser und Reinigungsmittel vergleichsweise effizient. Preislich bewegen sich die meisten Modelle zwischen 200 und 300 Euro. Beim Nasswischen sollte man jedoch stets zuhause sein, da Strom und Wasser immer eine gefährliche Kombination darstellen. Beim Kauf sollte man vor allem auf die Größe des Wassertanks und die Akkuleistung achten, damit das Wischen nicht durch lange Ladezeiten unterbrochen werden muss. Eine weitere Innovation ist der Faltroboter. Er kann Kleidungsstücke nach der Wäsche vollautomatisch zusammenlegen und stapeln. T-Shirts, Hemden oder Pullover werden dazu einfach in den Einzugmechanismus gesteckt. Das Gadget ist für alle Bekleidungsgrößen geeignet und kann auch mit Kissenbezügen und Handtüchern umgehen. Damit die gestapelte Kleidung in die vorgesehenen Regale passt, kann die Anwenderin oder der Anwender die jeweilige Faltgröße individuell anpassen. Grundsätzlich liegt in Haushaltrobotern eine Menge Potenzial, das noch längst nicht ausgeschöpft ist. „Zwar können die meisten Modelle den Menschen (noch) nicht vollständig ersetzen“, so Wulf. „Die technischen Verbesserungen sind aber bereits so weit fortgeschritten, dass sie der menschlichen Leistung inzwischen schon sehr nahekommen. Den Einsatzmöglichkeiten sind bald keine Grenzen mehr gesetzt.“

Sprachsteuerung auf dem Vormarsch

Digitale Sprachassistenten, auch Smart Speaker genannt, gehören zu den größten Smart Home-Trends der letzten Jahre. Vor allem Alexa auf den Echo-Geräten und der Google Assistant erfreuen sich unter Endverbrauchern wachsender Beliebtheit. Denn egal ob Rasenmähen, Staubsaugen, Waschmaschine einschalten oder Kaffee kochen: Das alles funktioniert bei vernetzten Geräten mit Sprachassistenten-Unterstützung auf Zuruf. Besonders praktisch ist die Sprachsteuerung, wenn man sein Smartphone mit der entsprechenden App gerade nicht zur Hand hat. David Wulf: „Das Smart Home war ja in seiner Anfangszeit eher gerätebasiert, indem man unterschiedliche Apps hatte, mit denen man die verschiedenen Geräte steuern konnte. Das hat sich mit der Einführung der sprachgesteuerten Lautsprecher total gewandelt.“ Heute ist ein gemeinsames Interface da, nämlich die Sprache, die der Sprachassistent aufnimmt, versteht und weitergibt. Wer viele verschiedene Geräte in seinem Smart Home steuern möchte, muss sich keine Gedanken mehr darüber machen, welche App er für welches Gerät braucht. Stattdessen kann man dem Sprachassistenten einfach sagen, was man möchte. „Auch das Problem der Kompatibilität hat sich damit gelöst. Mittlerweile gibt es fast kein Haushaltsgerät mehr, das nicht per Sprachbefehl bedienbar ist. Die Sprachassistenten sind sozusagen das Betriebssystem des Smart Home geworden.“

Smart Home-Allianz

Ende 2019 haben sich die drei großen Sprachassistenz-Anbieter Apple, Google und Amazon zu einer Smart Home-Allianz zusammengetan. Seitdem arbeiten sie an einem neuen gemeinsamen Kommunikationsstandard „Connected Home over IP“, der die Kompatibilität zwischen einzelnen Smart Home-Geräten untereinander verbessern soll. Bislang funktionieren vernetzte Lampen, Thermostate sowie andere Geräte und Anwendungen zum Teil nur in Systemwelten einzelner Anbieter, sind aber oft untereinander nicht interoperabel und dialogfähig. Der neue Standard soll ohne Lizenzgebühren in der zweiten Jahreshälfte 2020 verfügbar sein.

Spionage durch Hacker vermeiden

Smarte Haushaltsgeräte wie Kühlschränke, Staubsauger oder Waschmaschinen gehören ebenso wie smarte Unterhaltungselektronik oder intelligente Heizungssteuerung zum Internet der Dinge (Internet of Things, IoT). Das bedeutet, dass sie an das Internet angeschlossen sind und für sie dieselben Risiken gelten wie bei herkömmlichen internetfähigen Computern oder Smartphones. Viele Hersteller speichern und verarbeiten die von IoT-Geräten generierten Daten in einer Cloud. Denn in den meisten Fällen diese Geräte mit Sensoren ausgestattet, die via Netzwerk mit anderen Geräten oder Künstlichen Intelligenzen in der Cloud kommunizieren. „Um zu vermeiden, dass die Geräte per Fernzugriff angreifbar sind, ist es deshalb sehr wichtig, zunächst seine generelle Infrastruktur, sprich das W-LAN, zu schützen“, rät Wulf. „Das reicht von sicheren Passwörtern über eine gut funktionierende Firewall bis hin zu der Überlegung, für das Smart Home ein separates Netzwerk einzurichten.“ Das hat den Vorteil, dass alle IoT-Geräte Geräte vom eigentlichen Datenverkehr des Rechners oder Smartphones laufen. Ein Virtuelles Privates Netzwerk (VPN) ist eine besonders gesicherte Verbindung. Dabei wird ein geschützter Tunnel für Daten durch das Internet zum Heimnetz aufgebaut, sodass von außen niemand die Kommunikation abhören kann. Was das Thema Datensicherheit betrifft, empfiehlt der Experte, nur Geräte von vertrauenswürdigen Herstellern zu kaufen. „Im Bereich Saugroboter zum Beispiel gibt es sehr viele Geräte aus China. Wenn ich nicht möchte, dass meine Daten auf chinesischen Servern liegen, sollte ich von diesen Geräten Abstand nehmen. Wenn es mir stattdessen wichtig ist, dass meine Daten ausschließlich auf deutschen Rechenzentren liegen, muss ich schauen, ob es einen deutschen Hersteller gibt, der mir das garantieren kann.“ Hier lohnt es sich durchaus, etwas mehr Geld für ein sicheres Produkt zu investieren. Der Vorteil bei Geräten aus Deutschland: Im europäischen Raum sind grundsätzlich alle Unternehmen dazu verpflichtet, die Daten gemäß den Vorgaben der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) zu verarbeiten. Nutzer können hier immer nachvollziehen, welche Daten der Hersteller erhebt und wo er sie speichert. Um eine abhörsichere Kommunikation sicherzustellen, sollte man sich vor dem Kauf außerdem beim Hersteller vergewissern, dass das Gerät sensible Daten nur verschlüsselt versendet regelmäßige Updates der Firmware (fest eingebaute Software) zur Verfügung gestellt werden. Geräte, für die keine Updates angeboten werden, stellen ein erheblich höheres Sicherheitsrisiko dar, da Schwachstellen für Angreifer offenbleiben und Softwarefehler nicht mehr nachträglich korrigiert werden.

Gerade auch mit der zunehmenden Verbreitung von intelligenten Lautsprechern kocht das Thema Datenschutz und Datensicherheit immer wieder hoch. Denn Kritikern zufolge lassen sich digitale Sprachassistenten unter anderem dazu missbrauchen, um Nutzer unbemerkt abzuhören. Um besser zu werden, laden die Geräte die entsprechenden Sprachdateien über die Internetverbindung in die Cloud. Dort hat der Hersteller Zugriff und kann die Spracherkennung verbessern oder Fehler beheben. Was viele noch immer nicht wissen: Alexa, Siri und die anderen Assistenten dürfen nicht jederzeit Daten mitschneiden. Stattdessen muss klar erkennbar sein, wenn das Gerät das Gesprochene aufzeichnet – etwa nach einem bestimmten Signalwort. Außerdem kann man inzwischen bei allen aktuellen Modellen, die auf dem Markt sind, Datenschutz-Einstellungen vornehmen, zum Beispiel, dass Sprachnachrichten automatisch wieder gelöscht werden. „Wir müssen uns auch im Klaren sein, mit welchen Geräten wir heutzutage schon ausgestattet sind, die ganz ähnliche Funktionen haben“, so Wulf. „Das beste Beispiel ist unser Smartphone. Hier kommen Mikrophon, Kamera und Bewegungssensoren schon viel länger zum Einsatz. Das heißt, wenn ich keinen Sprachassistenten in meinem Haus haben möchte, müsste ich eigentlich einen Schritt zurück gehen und auch mein Smartphone abschaffen.“

Oma allein zu Haus

Körperliche Einschränkungen machen sämtliche Aufgaben im Haushalt mit zunehmendem Alter immer schwerer. Durch die stetig ansteigende Lebenserwartung der in Deutschland lebenden Menschen ergibt sich ein steigender Bedarf an Orientierungs-, Unterstützungs- und Hilfsangeboten für Seniorinnen und Senioren, die in ihrem häuslichen Umfeld bleiben möchten. Altersgerechte Assistenzsysteme, sogenannte Ambient Assisted Living (AAL)-Technologien, können dazu beitragen, ihren Alltag sicherer und angenehmer zu gestalten, und so dabei helfen, möglichst lange ein selbstständiges und sozial integriertes Leben zu führen. Intuitiv bedienbare Geräte wie Lampen, Heizthermostate oder Küchengeräte mit Sprachsteuerung müssen dazu in vielen Fällen nicht extra neu angeschafft werden, sondern können per Funksteckdose schnell und kostengünstig nachgerüstet werden. Mithilfe eines smarten Lautsprechers und einem vorinstallierten Sprachassistenten können dann sämtliche Aufgaben im Haushalt auf Zuruf in Gang gesetzt und gesteuert werden, wie etwa die Bedienung des Saugroboters, des Fernsehers oder der Kaffeemaschine. Ergänzend dazu können neueste sensorbasierte Hausnotrufsysteme signalisieren, wenn etwas im Haushalt der alleinlebenden Person nicht stimmt. So erkennen die Bewegungssensoren, die an Türen oder Fenstern befestigt werden, beispielsweise, wenn ein verwirrter Mensch nachts seine Wohnung verlässt und lösen daraufhin einen Alarm aus. Zudem überwachen sie aufmerksam den Tagesablauf und melden Auffälligkeiten an die gewünschte Kontaktperson. Auch, wenn der Nutzer nicht zur gewohnten Zeit aufsteht, werden die Angehörigen umgehend informiert. „Technologien wie diese sind für unsere Gesellschaft eine riesige Chance“, findet auch David Wulf. „Grundsätzlich halte ich Ambient Assisted Living für eines der spannendsten Anwendungsgebiete im Smart Home. Leider gibt es bislang noch wenige Zahlen, die zeigen, inwiefern altersgerechte Assistenzsysteme heutzutage schon genutzt werden. Hier liegt in Zukunft noch eine Menge ungenutztes Potenzial.“