Im Smart Home muss Sicherheit an erster Stelle stehen

| Autor / Redakteur: Reinhard Schwarz und Christian Jung * / Hendrik Härter

Zutrittsberechtigung: Jeder Bewohner, aber auch Gäste und Besucher, können individuell mit einer Zutrittsberechtigung ausgestattet werden. Das Fraunhofer IESE forscht an unterschiedlichen Möglichkeiten.
Zutrittsberechtigung: Jeder Bewohner, aber auch Gäste und Besucher, können individuell mit einer Zutrittsberechtigung ausgestattet werden. Das Fraunhofer IESE forscht an unterschiedlichen Möglichkeiten. (Bild: Fraunhofer IESE)

Ein Grund, warum das Thema Smart Home in Deutschland noch nicht überzeugt, ist die Sicherheit und der Schutz der Daten. Erst im Verbund spielen Smart-Home-Lösungen ihre Vorteile aus.

Sie kennen möglicherweise die Fernsehwerbung: Ein Geschäftsmann kommt nach Hause, streift müde das Sakko ab, legt seine Lieblingsplatte auf und tanzt zu harter Rockmusik durch das Wohnzimmer – und weil er in diesem Moment wirklich ungestört sein will, reicht ein Klick auf die Fernbedienung, um den Rollladen zu schließen. Diese technische Spielerei ist nur ein Vorbote von Smart Home, also intelligent vernetzter Haus- und Gebäudetechnik: vollautomatisch, fernbedienbar und auf die jeweilige Anwendungssituation angemessen reagierend.

Bisher handelt es sich allerdings noch zu oft um Insellösungen, deren Potenziale schon wegen der mangelnden Verknüpfung der Einzelsysteme nur unzureichend ausgeschöpft werden. Wer will schon fünf verschiedene Fernbedienungen oder drei unterschiedliche Smartphone-Apps, um Türen, Rollläden, Heizung, Beleuchtung und Kameraüberwachung getrennt voneinander zu steuern? Aber wer möchte andererseits alle Systeme von einer einzigen Fernsteuerung abhängig machen, die einem Bösewicht die vollständige Kontrolle über die gesamte Haustechnik ermöglichen würde? Bei jedem Schaltvorgang seine PIN einzugeben ist sicher ebenfalls keine komfortable Lösung!

Ein sicherer Zutritt ins Smart Home

In Zukunft wird es wohl beides geben: einerseits eine engere Kooperation der zahllosen Systeme im Haushalt, zugleich aber auch klare Sicherheitsschranken, um Einzelkomponenten voneinander zu isolieren und Nutzungsmöglichkeiten bedarfsgerecht einzugrenzen. Im Alltag könnte das beispielsweise so aussehen: Herr S. verlässt am Morgen das Haus, um seine Kinder zur Schule zu bringen und danach zur Arbeit zu fahren. Die Garage öffnet sich vollautomatisch, wenn er sich dem Garagentor nähert, denn die Steuerung hat sein Smartphone in der Aktentasche erkannt.

Frau S. ist ebenfalls berufstätig und verlässt morgens das Haus. Ihre pflegebedürftige Mutter lebt im gleichen Haushalt und wird tagsüber von einem ambulanten Pflegedienst betreut. Gegen Mittag, wenn niemand sonst zuhause ist, wird sich ein Pfleger um die alte Dame kümmern. Dieser ist mit seinem Tablet im System registriert und darf das Haus daher zur vorgesehenen Zeit ohne Schlüssel betreten.

Die Zutrittsberechtigung schließt auch einen eingeschränkten Zugriff auf bestimmte, für die Betreuung wichtige Haushaltsgeräte und Gebäudesteuerungen mit ein. Dazu gehören beispielsweise Licht, Heizung und Rollladen in der Wohnung der Betreuten. Sobald er sich im Haus befindet und die Wohnungstür geschlossen ist, erhält der Tablet-Rechner Zugriff auf die von der Haussensorik gemessenen pflegerelevanten Informationen der Betreuten, die Aufschluss über ihre körperliche Aktivität und auffällige Verhaltensabweichungen geben, die auf gesundheitliche Veränderungen hindeuten könnten. Solche Daten sind natürlich sehr sensibel, daher werden sie automatisch vom Tablet des Pflegers gelöscht, sobald er das Haus wieder verlässt.

Auch ein zeitlich begrenzter Zutritt ist möglich

Auch wenn kein Angehöriger oder Pfleger in Rufweite ist, fühlt sich die nicht mehr ganz so rüstige Mutter von Frau S. dennoch sicher. Über einen SOS-Sender, den sie stets an einem Armband mit sich trägt, kann sie bei Problemen jederzeit einen Notruf absetzen und Hilfe anfordern. Sollten ihre Tochter und ihr Schwiegersohn einmal nicht in Reichweite sein, springt der Pflegedienst oder im akuten Notfall die Rettungsleitstelle ein, um schnelle Hilfe zu leisten. Für diese Stellen öffnet sich die Wohnungstür im Notfall automatisch, um ein Eingreifen jederzeit ohne Zeitverlust zu ermöglichen.

An diesem Tag trifft der Pfleger am Gartentor überraschend den Schornsteinfeger, der sich vor Ort davon überzeugen will, ob die neue Steuerungssoftware der Heizungsanlage tatsächlich die beanstandeten Rauchgasgrenzwerte einhält. Die Softwareänderung hatte der Heizungsbauer bequem von seinem Büro aus per Fernwartungszugriff vier Tage zuvor eingespielt, nachdem ihm Herr S. ein begrenztes Zeitfenster für seinen Wartungseingriff eingerichtet hatte.

Leider lassen sich Sichtprüfungen nicht immer per Videokamera über das Internet durchführen. Aber der Schornsteinfeger muss für die Nachkontrolle nur kurz in den Keller; dafür hat ihm Herr S. eine Freischaltung für den Kellereingang auf das Mobiltelefon übermittelt, ohne ihm Zutritt zur Wohnung gewähren zu müssen. Da Pfleger und Schornsteinfeger über verschiedene Zutrittsberechtigungen verfügen, kann das System genau protokollieren, wer das Haus zu welcher Zeit betreten und wo er sich aufgehalten hat.

Smart Meter helfen beim Energiesparen

Für das Ablesen von Verbrauchszählern sind inzwischen keine Hausbesuche mehr erforderlich. Dank eines sogenannten Smart Meters können die Stadtwerke den Strom-, Gas- und Wasserverbrauch inzwischen aus der Ferne ablesen: noch dazu viel genauer, als das früher bei jährlicher Zählerkontrolle möglich war. Das hilft dem Versorger und der Umwelt, denn die Produktion und die Verteilungsinfrastruktur kann optimal – und damit kosten- und ressourcenschonend – an den tatsächlichen, schwankenden Verbrauch angepasst werden.

Es schont auch den Geldbeutel der Familie S., die durch Verlagerung ihres Stromverbrauchs in verbrauchsarme Zeiten von den Preisanreizen profitieren kann, die Anbieter mit verbilligten Tarifzeiten setzen, um eine gleichmäßigere Auslastung ihrer Kraftwerke und Netze zu erzielen. Natürlich werden die Zählerstände vor einer Übermittlung so zusammengefasst, dass keine genaueren Rückschlüsse auf den Tagesablauf im Hause S. möglich sind, denn niemand will den gläsernen Bürger.

In der nächsten Woche wird die gewohnte Routine unterbrochen: Familie S. fährt für zwei Wochen in den Urlaub. Die pflegebedürftige Mutter ist vorübergehend bei ihrer anderen Tochter unterkommen. Da das Haus dann leer steht, hat sich die Nachbarin angeboten, die Zimmerpflanzen zu gießen und nach dem Rechten zu sehen. Familie S. hat ihr dafür eine eigene, zeitlich befristete Schließberechtigung für ihr Bluetooth-Handy per SMS gesendet. Da es in letzter Zeit des Öfteren Einbrüche im Wohnviertel gegeben hat, sollen auch die Rollläden und Leuchten zu unregelmäßigen Zeiten aktiviert werden: Das könnte Frau S. im Prinzip zwar mit ihrer Haussteuerungs-App vorprogrammieren, aber viel einfacher ist es, wenn die Nachbarin das übernimmt, wenn sie die eigenen Lichter schaltet. Dazu muss sie das Haus gegenüber nicht einmal betreten, sondern kann einfach ihr Smartphone nutzen – nur während der Urlaubstage, denn danach erlischt automatisch das Zugriffsrecht für die Wohnung gegenüber.

Einzelne Smart-Home-Lösungen können erst im Verbund ihr volles Komfortpotenzial ausspielen. Sie demonstrieren, wie viele Sicherheitsaspekte zu berücksichtigen sind, damit es nicht zum Missbrauch kommt. Das Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE forscht im Umfeld des Ambient Assisted Living, Smart Rural Areas, Kontextsensitivität, IT-Sicherheit, Datenschutz und Datennutzungskontrolle, um mit moderner IT-Technik die angenehmen Seiten der oben skizzierten Szenarien zu ermöglichen.

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* Dr. Reinhard Schwarz ist Senior Engineer am Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering IESE. Christian Jung leitet die Abteilung Security Engineering am Fraunhofer IESE.

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