Smart-Home-Standards: Matter, Zigbee, Thread & Co.

WLAN, Zigbee und Z-Wave sind verschiedene Funkstandards, über die Smart-Home-Geräte kommunizieren, und sie unterscheiden sich in mehreren wesentlichen Punkten, die ihre jeweilige Eignung für unterschiedliche Anwendungen bestimmen. WLAN ist der vertraute Funkstandard, über den auch Computer, Smartphones und viele andere Geräte mit dem Heimnetz und dem Internet verbunden sind. WLAN-Smart-Home-Geräte binden sich direkt mit dem Router ein und benötigen daher keinen zusätzlichen Hub, was den Einstieg einfach macht, da man das Gerät lediglich ins WLAN einbindet und sofort steuern kann. Der Nachteil von WLAN ist ein vergleichsweise hoher Stromverbrauch, was für dauerhaft am Netz betriebene Geräte wie smarte Steckdosen oder Lampen unproblematisch ist, für batteriebetriebene Sensoren jedoch ungünstig, da deren Batterien schnell leer würden. Außerdem kann eine sehr große Zahl von WLAN-Geräten das Heimnetz belasten und manche Router an ihre Grenzen bringen. Zigbee und Z-Wave sind dagegen speziell für das Smart Home entwickelte Funkstandards, die mit sehr geringem Stromverbrauch arbeiten und dadurch ideal für batteriebetriebene Sensoren und Geräte mit langer Laufzeit sind. Ein zentrales Merkmal beider ist, dass sie ein vermaschtes Funknetz bilden, ein sogenanntes Mesh, bei dem die dauerhaft mit Strom versorgten Geräte das Funksignal weiterreichen und so die Reichweite und Stabilität des Netzes erhöhen, je mehr Geräte vorhanden sind. Das macht diese Netze sehr zuverlässig und gut skalierbar für viele Geräte. Der Unterschied zwischen Zigbee und Z-Wave liegt unter anderem in der genutzten Funkfrequenz, wobei Z-Wave auf einer niedrigeren Frequenz arbeitet, die teils eine etwas größere Reichweite und geringere Störanfälligkeit durch andere Funkquellen bietet, während Zigbee weiter verbreitet ist und eine größere Geräteauswahl hat. Beide benötigen allerdings einen Hub beziehungsweise eine Zentrale, die das jeweilige Funknetz aufspannt und mit dem Heimnetz verbindet, was eine zusätzliche Anschaffung bedeutet, dafür aber ein stabiles, sparsames und erweiterbares System ermöglicht. Für die Wahl gilt als Orientierung, dass WLAN-Geräte für den einfachen Einstieg mit wenigen, netzbetriebenen Geräten gut geeignet sind, während Zigbee oder Z-Wave mit Hub die bessere Basis für ein größeres Smart Home mit vielen Geräten und besonders mit batteriebetriebenen Sensoren bilden, weil sie sparsam, zuverlässig und gut erweiterbar sind und das WLAN nicht belasten.

Matter ist ein herstellerübergreifender Standard für das Smart Home, der eine der größten Hürden der vergangenen Jahre lösen soll, nämlich die Zersplitterung in viele getrennte, untereinander nicht kompatible Ökosysteme verschiedener Hersteller und Plattformen. Wichtig zum Verständnis ist, dass Matter kein weiterer Funkstandard wie Zigbee oder WLAN ist, sondern eine gemeinsame Sprache beziehungsweise ein Anwendungsstandard, der festlegt, wie Smart-Home-Geräte miteinander und mit den steuernden Plattformen kommunizieren, unabhängig davon, von welchem Hersteller sie stammen. Das Ziel von Matter ist, dass Geräte verschiedener Marken in einem gemeinsamen System zusammenarbeiten und sich über verschiedene kompatible Plattformen und Apps steuern lassen, sodass du nicht mehr für jede Marke eine eigene Insel mit eigener App betreiben musst und beim Kauf nicht an einen einzelnen Hersteller gebunden bist. Matter funktioniert dabei über verschiedene zugrunde liegende Verbindungen, vor allem über das sparsame Funknetz Thread sowie über WLAN, sodass es die vorhandenen Netze nutzt und eine einheitliche Verständigung darüberlegt. Ob du Matter brauchst, hängt von deiner Situation und deinen Plänen ab. Wenn du ein Smart Home neu aufbaust oder erweiterst und Wert darauf legst, flexibel zu bleiben, Geräte verschiedener Hersteller kombinieren zu können und dich nicht langfristig an ein einzelnes Ökosystem zu binden, ist es sehr sinnvoll, auf Matter-Unterstützung zu achten, da dies die Auswahl vergrößert, Insellösungen vermeidet und dein System zukunftssicherer macht, weil Matter von vielen großen Herstellern und Plattformen getragen wird. Wenn du dagegen bereits ein bestehendes, gut funktionierendes System eines Herstellers nutzt, in dem alle deine Geräte zusammenarbeiten und alle gewünschten Funktionen verfügbar sind, ist Matter kein zwingendes Muss, sondern eher eine zusätzliche Absicherung für künftige Erweiterungen. Zu beachten ist, dass Matter je nach Umsetzung eine Steuerzentrale beziehungsweise einen Controller erfordert, etwa einen kompatiblen smarten Lautsprecher, ein Display oder einen Hub, und dass der Standard sich noch weiterentwickelt, sodass der tatsächlich unterstützte Funktionsumfang je nach Gerät und Plattform unterschiedlich weit sein kann und manche herstellerspezifischen Spezialfunktionen weiterhin nur in der jeweiligen Hersteller-App verfügbar sind. Insgesamt ist Matter eine begrüßenswerte Entwicklung hin zu mehr Kompatibilität, und wer neu einsteigt oder sich Optionen offenhalten möchte, fährt gut damit, beim Kauf auf Matter zu achten, während es für zufriedene Nutzer eines geschlossenen Systems optional bleibt.

Thread und Matter werden oft in einem Atemzug genannt, bezeichnen aber unterschiedliche Dinge, die zusammenwirken, weshalb es hilfreich ist, ihre jeweilige Rolle und ihr Zusammenspiel zu verstehen. Thread ist eine Funktechnik, also ein Funkstandard, über den Smart-Home-Geräte drahtlos miteinander kommunizieren. Im Prinzip ähnelt Thread dem bekannten Zigbee, denn es ist ein sparsames, vermaschtes Funknetz, ein sogenanntes Mesh, in dem die dauerhaft mit Strom versorgten Geräte das Funksignal weiterreichen und so für Reichweite und Stabilität sorgen, während batteriebetriebene Geräte sehr energieeffizient arbeiten und lange Laufzeiten erreichen. Thread ist damit eine moderne, robuste und stromsparende Funkbasis, die sich gut für viele Smart-Home-Geräte eignet, einschließlich batteriebetriebener Sensoren. Matter hingegen ist, wie erwähnt, kein Funkstandard, sondern eine gemeinsame Sprache beziehungsweise ein Anwendungsstandard, der festlegt, wie Geräte verschiedener Hersteller miteinander und mit den Plattformen kommunizieren, damit sie herstellerübergreifend zusammenarbeiten. Das Zusammenspiel der beiden lässt sich vereinfacht so beschreiben, dass Thread das Funknetz ist, über das die Geräte Daten übertragen, während Matter die gemeinsame Sprache ist, die über dieses Funknetz und auch über andere Verbindungen wie WLAN gesprochen wird, damit sich die Geräte verstehen, egal von welchem Hersteller sie stammen. Viele Matter-Geräte nutzen Thread als ihre Funkbasis, doch Matter funktioniert auch über WLAN, sodass Thread und Matter nicht dasselbe sind und auch nicht zwingend zusammen auftreten müssen, aber gut zusammenpassen und häufig gemeinsam verwendet werden. Für den Betrieb eines Thread-Netzes wird ein sogenannter Thread Border Router benötigt, der das Thread-Funknetz mit dem heimischen Netzwerk verbindet und so die Brücke zwischen den Thread-Geräten und dem übrigen System schlägt. Dieser Border Router ist häufig bereits in modernen smarten Lautsprechern, Displays oder Hubs eingebaut, sodass du ihn unter Umständen schon besitzt, wenn du ein solches Gerät nutzt, und nicht zwingend ein separates Gerät anschaffen musst. Für die Praxis bedeutet dieses Zusammenspiel, dass ein Matter-über-Thread-Gerät die Vorteile des sparsamen, stabilen Thread-Funknetzes mit der herstellerübergreifenden Kompatibilität von Matter verbindet, was es zu einer zukunftssicheren und flexiblen Wahl macht, sofern ein passender Thread Border Router und eine Matter-Steuerzentrale vorhanden sind. Beim Kauf solltest du daher darauf achten, ob ein Gerät Matter und gegebenenfalls Thread unterstützt und ob du die nötige Infrastruktur, also einen Border Router und eine Matter-Zentrale, bereits hast oder ergänzen musst.

Als Smart-Home-Zentrale, die die verschiedenen Geräte verbindet, steuert und mit dem Heimnetz sowie der App zusammenführt, können je nach System und Standard unterschiedliche Geräte dienen, und es ist hilfreich zu wissen, welche Möglichkeiten es gibt, da du eine passende Zentrale oft schon besitzt oder gezielt wählen kannst. Eine klassische Form der Zentrale ist ein dedizierter Hub beziehungsweise eine Bridge, also ein kleines Gerät, das speziell dafür gedacht ist, ein bestimmtes Funknetz wie Zigbee aufzuspannen und die Geräte mit dem Heimnetz zu verbinden. Solche Hubs werden von Herstellern für ihre Systeme angeboten und bilden die stabile Grundlage für ein Smart Home mit vielen Geräten desselben oder kompatibler Standards. Zunehmend verbreitet ist, dass smarte Lautsprecher und smarte Displays als Zentrale dienen, denn viele moderne Modelle haben bereits die nötige Technik eingebaut, um als Hub zu fungieren, etwa einen Thread Border Router für Thread- und Matter-Geräte sowie teils einen Zigbee-Hub. Wenn du einen solchen smarten Lautsprecher oder ein Display ohnehin nutzt, hast du damit oft schon eine Zentrale im Haus und benötigst möglicherweise kein separates Hub-Gerät, was die Anschaffung vereinfacht und Kosten spart. Eine weitere Möglichkeit, die sich an technisch versierte Nutzer richtet, ist eine offene Smart-Home-Zentrale wie Home Assistant, die auf einem kleinen Computer oder einem geeigneten Gerät läuft und über entsprechende Funkmodule, etwa einen USB-Stick für Zigbee oder Thread, sehr viele verschiedene Standards und Geräte einbinden kann. Eine solche offene Zentrale bietet maximale Kontrolle, lokale Steuerung ohne Cloud-Zwang und eine sehr breite Kompatibilität, erfordert dafür aber mehr Einarbeitung und technisches Verständnis. Für die Wahl der passenden Zentrale ist entscheidend, welche Funkstandards deine Geräte nutzen und wie groß und komplex dein Smart Home werden soll. Wenn du vorwiegend WLAN-Geräte nutzt, brauchst du oft gar keine separate Zentrale, da diese sich direkt mit dem Router verbinden. Setzt du auf Zigbee, Thread oder Matter, benötigst du eine entsprechende Zentrale, die diese Standards unterstützt, sei es ein dedizierter Hub, ein smarter Lautsprecher oder ein Display mit eingebauter Hub-Funktion oder eine offene Zentrale. Es lohnt sich, vor dem Aufbau zu prüfen, welche Zentrale du bereits besitzt oder benötigst, und eine zu wählen, die die für dich relevanten Standards unterstützt und idealerweise Matter-kompatibel ist, damit dein Smart Home herstellerübergreifend zusammenarbeitet und sich flexibel erweitern lässt.

Ein Smart Home so aufzubauen, dass es auch in Zukunft kompatibel und erweiterbar bleibt, erfordert einige grundlegende Überlegungen und Entscheidungen, die spätere Sackgassen, Insellösungen und Frust vermeiden, weshalb es sich lohnt, von Anfang an mit Bedacht vorzugehen, statt wahllos einzelne Geräte verschiedener Systeme anzuschaffen. Der wichtigste Grundsatz für Zukunftssicherheit ist, auf herstellerübergreifende Standards zu achten, allen voran auf Matter. Da Matter darauf ausgelegt ist, Geräte verschiedener Hersteller in einem gemeinsamen System zu vereinen und von vielen großen Anbietern und Plattformen getragen wird, bietet die Wahl von Matter-fähigen Geräten die beste Aussicht, dass deine Geräte auch künftig zusammenarbeiten und sich in verschiedene Systeme einbinden lassen, ohne dass du an einen einzelnen Hersteller gebunden bist. Beim Kauf neuer Geräte solltest du daher gezielt darauf achten, ob sie Matter unterstützen, um flexibel zu bleiben. Ein zweiter wichtiger Punkt ist, sich vor dem Aufbau über die eigenen Ziele und den voraussichtlichen Umfang klar zu werden, also zu überlegen, wie groß das Smart Home werden soll, welche Bereiche und Funktionen du abdecken möchtest und ob du viele batteriebetriebene Sensoren einbinden willst, was die Wahl der passenden Standards und Zentrale beeinflusst. Für ein kleines Smart Home aus wenigen Geräten kann der einfache WLAN-Weg ohne Hub genügen, während sich für ein größeres System ein Hub-basiertes Setup mit Zigbee oder Thread lohnt, das sparsam, zuverlässig und gut erweiterbar ist. Ein dritter Punkt ist, eine geeignete Steuerzentrale zu wählen, die die für dich relevanten Standards unterstützt und idealerweise Matter-kompatibel ist, sei es ein smarter Lautsprecher beziehungsweise ein Display mit eingebauter Hub-Funktion, ein dedizierter Hub oder eine offene Zentrale für maximale Kontrolle. Es ist sinnvoll, die Zentrale so zu wählen, dass sie mehrere Standards vereint und damit verschiedene Geräte einbinden kann, um nicht für jeden Standard ein eigenes System zu benötigen. Ein vierter Punkt betrifft das schrittweise Vorgehen, denn du musst nicht alles auf einmal anschaffen, sondern kannst mit den wichtigsten Bereichen beginnen, das System ausprobieren und nach und nach kompatible Geräte ergänzen, wobei du stets darauf achtest, dass neue Geräte zu deinem gewählten Standard und System passen oder über Matter kompatibel sind. Wenn du diese Grundsätze beachtest, also auf Matter und etablierte Standards setzt, deine Ziele und den Umfang klärst, eine geeignete, standardübergreifende und Matter-kompatible Zentrale wählst und schrittweise mit kompatiblen Geräten ausbaust, schaffst du ein Smart Home, das herstellerübergreifend zusammenarbeitet, sich flexibel erweitern lässt und gute Aussichten hat, auch in Zukunft kompatibel und nutzbar zu bleiben, statt in einer Insellösung oder einer technischen Sackgasse zu enden.

Ob ein Smart Home auch ohne Internet und Cloud funktioniert, ist eine wichtige Frage für die Zuverlässigkeit und Unabhängigkeit, und die Antwort hängt stark davon ab, welche Geräte, Standards und Steuerung du verwendest, wobei zwischen lokaler Steuerung und cloudabhängigen Funktionen zu unterscheiden ist. Grundsätzlich gibt es Smart-Home-Geräte und -Systeme, die ihre Kernfunktionen lokal im Heimnetz abwickeln, sowie solche, die für ihre Funktion auf eine Verbindung zu einer Cloud im Internet angewiesen sind, und dieser Unterschied entscheidet darüber, was bei einem Internetausfall noch funktioniert. Systeme, die auf lokaler Steuerung beruhen, etwa viele Hub-basierte Setups mit Zigbee oder Thread sowie offene Zentralen wie Home Assistant, wickeln die Kommunikation zwischen den Geräten, dem Hub und den Bedienelementen direkt im Heimnetz ab, sodass die grundlegende Steuerung, lokal gespeicherte Automationen und Szenen sowie die Bedienung über physische Schalter und die App im Heimnetz auch dann funktionieren, wenn keine Internetverbindung besteht. Solche lokal arbeitenden Systeme bieten daher eine hohe Zuverlässigkeit und Unabhängigkeit von der Cloud. Demgegenüber sind manche Geräte, insbesondere bestimmte reine WLAN-Geräte einfacher Bauart, für ihre Steuerung stärker auf die Cloud des Herstellers angewiesen, sodass bei einem Internetausfall je nach Implementierung sogar die Bedienung im Heimnetz eingeschränkt sein kann, während andere auch lokal weiterarbeiten. Bestimmte Funktionen sind grundsätzlich auf das Internet angewiesen und stehen ohne Verbindung nicht zur Verfügung, dazu gehören der Fernzugriff von unterwegs, da dieser über das Internet läuft, sowie viele Sprachassistenten, die ihre Befehle häufig über die Cloud verarbeiten, auch wenn zunehmend lokale Sprachverarbeitung angeboten wird, und cloudbasierte Automationen oder Dienste. Wenn dir die Unabhängigkeit von Internet und Cloud wichtig ist, etwa aus Gründen der Zuverlässigkeit, des Datenschutzes oder der Sorge vor dem Abschalten von Hersteller-Servern, solltest du beim Aufbau deines Smart Homes gezielt auf Systeme und Geräte achten, die lokale Steuerung unterstützen und ihre Kernfunktionen ohne Cloud abwickeln. Hub-basierte Systeme mit lokalen Standards und besonders offene Zentralen wie Home Assistant bieten hier die größte Unabhängigkeit, da sie viele Geräte lokal einbinden und steuern können, ohne auf externe Server angewiesen zu sein. Es ist außerdem ratsam, stets eine Möglichkeit zur konventionellen Bedienung zu erhalten, etwa über erreichbare physische Schalter, damit du auch bei technischen Störungen oder Ausfällen nicht handlungsunfähig bist. Wenn du diese Aspekte beim Aufbau berücksichtigst und Wert auf lokale Steuerung legst, kann dein Smart Home in seinen Kernfunktionen weitgehend unabhängig von Internet und Cloud zuverlässig funktionieren, während du dir zugleich bewusst sein solltest, dass komfortable Zusatzfunktionen wie Fernzugriff und Sprachsteuerung eine Internetverbindung benötigen können.