BAUEN UND WOHNEN 2020+ Sekundärstudie - WKO.at · 2017. 3. 15. · Abbildung 7: Roboter Paro für emotionalen Austausch (Edwin, 2008; Senioren -Blogger, 2009) ..... 17 Abbildung

BAUEN UND WOHNEN 2020+ Sekundärstudie

WIFI Unternehmerservice der Wirtschaftskammer Österreich

WIFI Unternehmerservice der WKÖ Bauen und Wohnen 2020+

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IMPRESSUM Medieninhaber und Herausgeber: WIFI Unternehmerservice der Wirtschaftskammer Österreich, Wiedner Hauptstraße 63, 1045 Wien Projektleitung: Mag. Claudia Scarimbolo, WIFI Unternehmerservice der Wirtschaftskammer Österreich Text: Prof. (FH) Mag. Dr. Fiona Schweitzer, AHG Architekt DI Herbert Gsottbauer, Mag. Iris Gabriel Gendering: Soweit in diesem Text personenbezogene Bezeichnungen nur in männlicher Form angeführt sind, bezie-hen sie sich auf Frauen und Männer in gleicher Weise. Stand: Mai 2012 Bestellservice und Download: T 05 90 900-4522E [email protected] www.unternehmerservice.at Das WIFI Unternehmerservice ist ein Team des WIFI der Wirtschaftskammer Österreich. Es bereitet neue Themen auf, die für Unternehmen in Zu-kunft wichtig werden. Zu aktuellen Themen werden Veranstaltungen und Publikationen angeboten. Im Mittelpunkt steht das Entwickeln und Koordinieren von geförderten Beratungsprogrammen mit Kofinanzierungspartnern auf österreichischer und europäischer Ebene. www.unternehmerservice.at Die Studie ist Teil des Projektes „INNOVAL“ im Rahmen des Programms zur grenzüberschreitenden Kooperation Österreich- Ungarn 2007-2013.

mailto:[email protected]�http://www.unternehmerservice.at/�http://www.unternehmerservice.at/�


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Inhalt

VORWORT ................................................................................................................................................................................... 8

1 EINLEITUNG ...................................................................................................................................................................... 9

1.1 Hintergrund ................................................................................................................................................. 9

1.2 Zielsetzung und Methodik .......................................................................................................................... 10

2 ERGEBNISSE ................................................................................................................................................................... 11

2.1 Trend-Systematisierung ............................................................................................................................. 11

2.2 Smart Homes & Ambient Assisted Living .................................................................................................... 132.2.1 Gesundheit, Medizin und Ambient Assisted Living (AAL) ............................................................................. 142.2.2 Komfort & Lifestyle ....................................................................................................................................... 212.2.3 Sicherheit ...................................................................................................................................................... 262.2.4 Zukunftsentwicklung Smart Homes Insgesamt ............................................................................................ 27

2.3 Nachhaltiges Bauen und Wohnen .............................................................................................................. 332.3.1 Energieeffizienz ............................................................................................................................................ 372.3.2 Erneuerbare Energien und Mikro-Energie .................................................................................................... 412.3.3 Nachhaltiger Lebensstil & Stadtkonzepte .................................................................................................... 462.3.4 Lebenszyklusorientiertes Bauen ................................................................................................................... 48

2.4 Neue Bauprozesse ..................................................................................................................................... 542.4.1 Modulares Bauen ......................................................................................................................................... 542.4.2 Partizipation und neue Wohnformen ........................................................................................................... 552.4.3 Tendenzen in der Gebäudeplanung ............................................................................................................. 602.4.4 Baurobotik .................................................................................................................................................... 61

2.5 Zukunft Altbau ........................................................................................................................................... 642.5.1 Altbau und Alterung ..................................................................................................................................... 672.5.2 Urban Mining – Altbau als Rohstoffquelle ................................................................................................... 68

2.6 Innovative Baumaterialien und -technologien ........................................................................................... 712.6.1 Ökozement/-beton ....................................................................................................................................... 712.6.2 Thermische Bauteilaktivierung (TBA) ........................................................................................................... 712.6.3 Ton- und Lehmbasierende Trockenbauplatten und Innenputze .................................................................. 722.6.4 Wärmedämmmaterialien ............................................................................................................................. 732.6.5 Außenverglasung und Beleuchtungssysteme ............................................................................................... 742.6.6 Weitere zukunftsfähige Baumaterialien und -produkte ............................................................................... 77

3 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK .................................................................................................................... 80

4 LITERATURVERZEICHNIS .......................................................................................................................................... 82


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Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Kondratieffzyklen – Wohlstand in langen Wellen (modifiziert übernommen von Allianz Global Investors, 2010) ........................................................................................................................... 9Abbildung 2: Systematisierung der Trends im Bereich Bauen und Wohnen (selbsterstellt) ................ 11Abbildung 3: Smart Home Dimensionen (selbsterstellt) ....................................................................... 13Abbildung 4: Bevölkerung nach Alter und Geschlecht, in den Jahren 2000 und 2050, in % der Gesamtzahl aller Männer bzw. Frauen (modifiziert übernommen aus OECD, 2012) ........................... 14Abbildung 5: Nutzen neuer Technologien aus Kundenperspektive (modifiziert übernommen aus Pragnell et al., 2000) .............................................................................................................................. 15Abbildung 6: AAL Klassifikation (in Anlehnung an Ostermeier, 2009) .................................................. 15Abbildung 7: Roboter Paro für emotionalen Austausch (Edwin, 2008; Senioren-Blogger, 2009) ........ 17Abbildung 8: Roboter EI-E als Hilfe für bewegungseingeschränkte Personen (Technovelgy, 2008) .... 18Abbildung 9: Pflegeroboter RI-MAN (Creutz, 2006) .............................................................................. 19Abbildung 10: Bedeutung technischer Assistenzsysteme in der Altenpflege (BMBF, 2011) ................ 20Abbildung 11: Zukunftsfelder technischer Assistenzsysteme im Pflegebereich (BMBF, 2011) ............ 20Abbildung 12: Rosey, die mechanische Haushälterin der US Serie „The Jetsons“ in den 60er Jahren . 21Abbildung 13: PR2 in der Modellküche der TU München (Kaufmann, 2011) ....................................... 21Abbildung 14: Weltweites Marktpotential von Servicerobotern in Privathaushalten (modifiziert übernommen aus IFR, 2011) ................................................................................................................. 22Abbildung 15: Unsichtbare Technik ...................................................................................................... 23Abbildung 16: Beobachtet uns der Fernseher eines Tages? Attention Tool® von iMotions (Neef et al., 2011) ...................................................................................................................................................... 24Abbildung 17: Softwarebedienung durch Körperbewegung mit Kinect ............................................... 25Abbildung 18: AR Brille von Google (Donath, 2012) ............................................................................. 25Abbildung 19: Herausforderungen für Cloud Computing laut Expertenbefragung bei IT-Dienstleistern (PriceWaterhouseCoopers, 2010) ......................................................................................................... 28Abbildung 20: Galileo-Logo (EU, 2012) ................................................................................................. 29Abbildung 21: Entwicklung der Realisierungsebenen des Internets der Dinge (selbsterstellt in Anlehnung an Abicht et al., 2010) ......................................................................................................... 30Abbildung 22: Spreizung der Lebenszyklen im Haus (Strese et al., 2010) ............................................. 31Abbildung 23: Bedarf an Gesamtlösungen (modifiziert übernommen aus Capgemini Consulting, 2011) ...................................................................................................................................................... 32Abbildung 24: Treibhausgasemissionen der EU 2009 im Vergleich zum Basisjahr (Eurostat, 2012) .... 33Abbildung 25: Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttoenergieverbrauch der EU im Jahr 2009 (Eurostat, 2012) ..................................................................................................................................... 34Abbildung 26: Energieabhängigkeit der EU in % (modifiziert übernommen von Eurostat, 2012) ........ 34Abbildung 27: Weltweiter Energieverbrauch 2000-2050 (Shell, 2009) ................................................ 35Abbildung 28: Zukünftige Herausforderungen beim Bauen (Wirth, 2012) ........................................... 36Abbildung 29: Wichtige Themen im Bereich ökologisch Bauen (Wirth, 2012) ..................................... 37Abbildung 30: Entwicklung der Heizintensität der Haushalte (Statistik Austria, 2012b) ...................... 37


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Abbildung 31: Verteilung des Jahresstromverbrauchs der Haushalte (Statistik Austria, 2009b) ......... 38Abbildung 32: Durchführungsstatus von Energiesparmaßnahmen (Schweitzer, 2011a) ..................... 39Abbildung 33: Beheizung in österreichischen Haushalten (Lang und Rohrer, 2011: auf Basis von Daten von Statistik Austria) ................................................................................................................... 41Abbildung 34: LEAF Smart Home (Nissan, 2011) ................................................................................... 44Abbildung 35: Toyota Smart Mobility Park – Plan & Realisierung (Viehmann, 2012; Insideline, 2012) 45Abbildung 36: Energiezelle zur hauseigenen Energiespeicherung (Fronius, 2011) .............................. 46Abbildung 37: The Windowfarms Project (Windowfarm, 2012) ........................................................... 47Abbildung 38: Ökostadt Masdar (MasdarCity, 2012) ............................................................................ 48Abbildung 39: Lebenszykluskosten (Girmscheid und Lunze, 2008) ...................................................... 49Abbildung 40: Internationale Zertifizierungssysteme in Abhängigkeit voneinander (Ebert et al., 2010)

............................................................................................................................................................... 50Abbildung 41: Die Europäische Investmentbank als Praxisbeispiel für BREEAM .................................. 51Abbildung 42: Kriterien und Indikatoren verschiedener Zertifizierungssysteme im Vergleich (Ebert et al., 2010) ................................................................................................................................................ 52Abbildung 43: Zertifizierungskosten für Neubau (Büro & Verwaltung) (Ebert et al., 2010) ................. 53Abbildung 44: Katharinum in Leipzig – ein Praxisbeispiel für Mischnutzung (Ebert et al, 2010) .......... 56Abbildung 45: Neuwirths Konzept zu generationenübergreifendem Wohnen (Nextroom, 2012) ....... 58Abbildung 46: Czechs Wohnraumkonzept mit individuellem Anpassungspotential (Nextroom, 2012) 58Abbildung 47: Mehrgenerationenhäuser .............................................................................................. 59Abbildung 48: Neues individuelles Wohnen? Photomontage von Filip Dujardin ................................. 60Abbildung 49: Mittels eines parametrisches Programmierungstools (Bild links) wird z.B. ein Voronoi-Diagramm in eine räumliche virtuelle Struktur verwandelt (Bild Mitte) und mit einem 3D Drucker ein reales Modell erstellt (Bild rechts) ........................................................................................................ 60Abbildung 50: Beispiele ressourcenschonender Konstruktionen ......................................................... 60Abbildung 51: Rückbau mittels AMURAD-System (Bock, 2010) ........................................................... 61Abbildung 52: Helixturm HT1 (Nerdinger, 2010) ................................................................................... 62Abbildung 53: Allegorie des Bauens einst und jetzt (selbsterstellt) ...................................................... 64Abbildung 54: Personen in Privatwohnungen nach Bauperiode in Prozent in Ö (Statistik Austria, 2011)

............................................................................................................................................................... 65Abbildung 55: Bevölkerungsprognose der EU bis 2030 (Berlin-Institut, 2008) ..................................... 66Abbildung 56: Dachausbau 'monocoque' mit ausfahrbarem Balkon, Eichinger oder Knechtl, 1996 ... 68Abbildung 57: Klassifikation kritischer Rohstoffe (European Commission, 2010) ................................ 69Abbildung 58: Lichtlenksystem Lightcatcher ......................................................................................... 75Abbildung 59: Simulation des Mikrospiegelfensters (Hildebrand, 2009) ............................................. 76Abbildung 60: Zukunftsvisionen aus der Vergangenheit ...................................................................... 81


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Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Durchschnittliche Wachstumsrate der Primärenergie-Versorgung pro Jahr in Prozent, nach Energieträgern, weltweit 1990 bis 2008 (BP, 2008) .............................................................................. 42

Abkürzungsverzeichnis

AAL Ambient Assisted Living AR Augmented Reality BIM-Software Building Integrated Modelling Software BREEAM BRE Environmental Assessment Method DEC Desiccant Cooling System DGNB Deutsches Gütesiegel Nachhaltiges Bauen EAVG Energieausweis-Vorlage-Gesetz EIB Europäische Investmentbank EPBD Energy Performance of Building Directive EPD Environmental Product Declaration ESA European Space Agency ICE Institution of Civil Engineers LBS Location Based Services LED Licht emittierende Dioden LEED Leadership in Energy and Environmental Design LOHAS Lifestyle of Health and Sustainability M2M Maschine zu Maschine ÖGNI Österreichische Gesellschaft für nachhaltige Immobilienwirtschaft OLEDS organische Leuchtdioden R.O.D. Robotic Oriented Design RFID Radio Frequency Identification SAR Search and Rescue TBA Thermische Bauteilaktivierung TQB Total Quality Building VOC Volatile organic compounds WDV Wärmedämmverbund WLED White Light Emitting Diodes


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Verwendetes Bildmaterial

Abb. 12: © robotamin.com Abb. 15: © suedkurier.de/ratgeber/bauen_wohnen (Bild links), © artanova.de (Bild rechts) Abb. 17: © xbox.com/de-DE/Kinect?xr=shellnav Abb. 41: © Ingenhoven Abb. 47: © mehrgenerationenhaeuser.de Abb. 48: © Filip Dujardin Abb. 49: © livecomponents-ny.com Abb. 50: © Grimshaw ( Eden Project , Bild links & Waterloo Terminal, Bild Mitte ), © GMP ( Von Gerkan, Marg und Partner, Hofüberdachung des Museums für hamburgische Geschichte) Abb 53: © Plaisanter/ Flickr (Hampelmann), © Bandai (Roboterbausatz) Abb. 56: © M.Spiluttini (Dachausbau 'monocoque') Abb 60: © Jack E. Boucher (Bradbury Building) © Warner Bros Pictures (Bladerunner film still)


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Heute um die Trends von morgen kümmern

Die Zukunft beginnt jetzt - dementsprechend müssen wir uns schon heute um die Trends von morgen kümmern. Das betrifft praktisch alle Bereiche des Lebens. Vorausschauen und langfris-tig planen sind die Schlagworte für ein erfolgreiches Unternehmertum. Anders als die Politik, die leider oft nur von Wahl zu Wahl denkt, müssen Unternehmen weiter nach vorne blicken - gerade in einer sich so rasch verändernden globalen Wirtschaftswelt. Das gilt auch ganz Besonders für die (Wohn)Baubranche, denn gerade hier gibt es regelmäßige Anpassungen und neue Richtli-nien. Komfort, Lifestyle, Design, Sicherheit, Energieeffizienz oder Nachhaltigkeit sind nur einige der Bereiche, die einem permanenten Veränderungsprozess unterworfen sind. Die hier vorlie-gende Studie gibt einen umfassenden praxisnahen Überblick in den aktuellen Ist-Stand sowie einen Einblick in die Trends der Zukunft, soweit sie heute schon absehbar sind.

Dr. Christoph Leitl, Präsident der Wirtschaftskammer Österreich (WKÖ)


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1 Einleitung

1.1 Hintergrund

Fortschreitende Globalisierung, wachsende Komplexität und Dynamik von Märkten und Techno-logien, kürzer werdende Produktlebenszyklen und steigender Kostendruck stellen Unterneh-men in vielen Branchen vor wachsende Herausforderungen.

Manche Experten sprechen angesichts dieser Entwicklungen und der Einbrüche am Finanz-markt, die auch zu wirtschaftlichen Einbrüchen in vielen anderen Branchen geführt haben, von einem tiefgreifenden weltwirtschaftlichen Strukturwandel (Nefiodow, 2007).

Wirtschaftliche Krisen in bisher dominierenden Branchen, kombiniert mit technischen Innovati-onen, führen laut Nikolai Kondratieff in Zyklen von rund 50 Jahren zu grundlegenden langfristi-gen Veränderungen in den Wirtschaftsaktivitäten, die zur Verdrängung alter und zum Aufkei-men neuer Branchen führen (vgl. Abb. 1). Am Beginn eines solchen neuen Zyklus, der von The-men der Umwelt, Gesundheit und Biotechnik geprägt sein könnte, befinden wir uns vielleicht schon heute (Allianz Global Investors, 2010).

Abbildung 1: Kondratieffzyklen – Wohlstand in langen Wellen (modifiziert übernommen von Allianz Global Investors, 2010)

Innovativer Wettbewerb und die Erschließung von Wachstumschancen auf neuen und sich ver-änderten Märkten durch innovative Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle ermögli-chen es Unternehmen, sich langfristig erfolgreich am Markt zu positionieren und auf strukturelle

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Umbrüche zeitgerecht zu reagieren. Ausgangspunkt für die Entwicklung durchsetzungsfähiger Innovationen ist dabei die Identifikation und Analyse von technischen, gesellschaftlichen, ökolo-gischen, ökonomischen und politisch-rechtlichen Trends und Veränderungen in der Unterneh-mensumwelt (Vahs und Burmester, 2005).

Angesichts dieser Herausforderungen hat die WKÖ einen Prozess in Gang gesetzt, der mittel-ständische Unternehmen und Großunternehmen bei der längerfristigen strategischen Innovati-onsausrichtung begleiten soll. Davon sollen sowohl Innovationspioniere als auch Technologie-folger profitieren.

Einen zentralen innovationsrelevanten Themenbereich stellen Visionen und Konzepte für das Bauen und Wohnen in der Zukunft dar.

1.2 Zielsetzung und Methodik

Ziel dieses Berichts ist die Aufbereitung sekundäranalytischen Materials zum zukünftigen Bauen und Wohnen mit Fokus auf Europa, insbesondere auf Österreich.

Dazu wurde eine umfassende Literaturrecherche durchgeführt. Foresight-Studien, Zukunftsana-lysen, Berichten und anderes Sekundärdatenmaterial zum Thema Bauen und Wohnen wurden gesammelt, geordnet, zusammengefasst und analysiert.

Der vorliegende Bericht beinhaltet die wesentlichsten Ergebnisse und Erkenntnisse aus den vier Themenblöcken Smart Homes, nachhaltiges Bauen, innovative Prozesse sowie innovative Mate-rialien und Technologien.

Diese Sekundärstudie wurde von der Wirtschaftskammer Österreich (WKÖ) in Auftrag gegeben und im SPRINT Systematic Product Innovation Transfercenter der Fachhochschule (FH) Wels unter fachlicher Unterstützung durch Architekt Herbert Gsottbauer (AHG) durchgeführt.


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2 Ergebnisse

2.1 Trend-Systematisierung

Zukunftsforscher der RAND Corporation haben in den sechziger Jahren großflächige Rohstoff-gewinnung am Meeresboden, Roboter als allzeitbereite Haushaltsdienstboten, und eine perma-nente Basis am Mars prophezeit (Eberl, 2011).

Die Zukunftsforschung kann Trends aufzeigen und dazu anregen, zu reflektieren, wie wir in Zu-kunft leben wollen und welche Handlungen heute gesetzt werden oder vermieden werden müs-sen, um zukünftige Entwicklungen in eine positive Richtung mitzugestalten. Neben technischer Machbarkeit wird die Verbreitung von Innovationen und damit die Veränderung zukünftiger Lebenswelten von den Bedürfnissen, Wünschen und Ängsten der Menschen ebenso wie von po-litisch-rechtlichen, ökonomischen und ökologischen Rahmenbedingungen beeinflusst (Vahs und Burmester, 2005).

In diesem Bericht werden daher aktuelle Entwicklungen von Forschungsstätten und Unterneh-men skizziert, aber auch die derzeitige Akzeptanz unterschiedlicher Technologien in der Bevöl-kerung und Veränderungen in den Rahmenbedingungen. Diese Trends und Tendenzen werden in den folgenden Kapiteln für die Bereiche 'Smart Homes', zukunftsfähiges Bauen, innovative Bauprozesse und Materialien bzw. Produkte gegliedert dargestellt (vgl. Abb. 2). Dabei gibt es Themen, wie Energieeffizienz, die in allen diesen Bereichen eine dominierende Rolle spielen.

Abbildung 2: Systematisierung der Trends im Bereich Bauen und Wohnen (selbsterstellt)


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2.2 Smart Homes & Ambient Assisted Living

Smart Homes werden als private Wohneinheiten verstanden, in denen Geräte der Gebäudeau-tomation (z.B. Heizung, Beleuchtung), Elektrohaushaltsgeräte (z.B. Weißware) und Multi-Media-Geräte (z.B. Fernseher, Handy) „intelligent“, d.h. mit IT ausgestattet, sind. Diese Geräte unter-scheiden sich von herkömmlichen Produkten durch drei Eigenschaften (Rijsdijk und Hultink, 2003):

1) die Möglichkeit, mit anderen Geräten Informationen auszutauschen, also zu kommu-nizieren (z.B. Fotoübertragung von Kamera zu Computer)

2) die Fähigkeit, flexibel auf äußere Impulse zu reagieren (z.B. eine Heizung, die sich je nach Außentemperatur selbständig ein- und ausschaltet)

3) das Potential, autonome Entscheidungen zu treffen (z.B. aufgrund eines Nutzerprofils und des tatsächlichen Radioverhaltens des Nutzers, wählt ein Radio automatisch einen Sender und verändert diesen, wenn beispielsweise eine Werbeeinschaltung kommt und der Nutzer üblicherweise bei Werbung weiterschaltet).

Abbildung 3: Smart Home Dimensionen (selbsterstellt)

Ziel dieser sog. intelligenten Geräte ist es, die Bedürfnisse des Bewohners optimal zu befriedi-gen, indem sie zur Sicherheit beitragen, den persönlichen Komfort steigern, der Unterhaltung dienen oder Leistungen zur Verbesserung der medizinischen Betreuung und gesundheitlichen Situation der Bewohner bereitstellen. In letzterem Zusammenhang können Smart House-Komponenten einen besonderen Beitrag für ältere Menschen leisten und ihnen ermöglichen, länger in ihrer eigenen Wohnung zu bleiben. Diese Aspekte werden in den folgenden Kapiteln näher beleuchtet. Dabei wird sowohl der Status Quo umrissen als auch mögliche Zukunftsszena-rien beschrieben. Auf das Thema Energieeffizienz, das im Zusammenhang mit Smart Homes ebenfalls eine wichtige Rolle spielt, wird im Abschnitt 2.3. „Nachhaltig Bauen und Wohnen“ ein-gegangen (vgl. Abb. 3).


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2.2.1 Gesundheit, Medizin und Ambient Assisted Living (AAL)

Statistiken zur demographischen Entwicklung in Österreich, Europa und weltweit zeigen, dass der Anteil älterer Personen an der Gesamtbevölkerung deutlich ansteigen wird. In Europa (EU 25) werden 2050 die Hälfte der Menschen älter als fünfzig Jahre und 30% über fünfundsechzig sein (vgl. Abb. 4). Für Österreich ist die Prognose für 2050 mit einem erwarteten Anteil von 46,8% über fünfzigjähriger Männer und 51,3% Frauen über 50 den EU-Mittelwerten sehr nahe (OECD, 2012).

Abbildung 4: Bevölkerung nach Alter und Geschlecht, in den Jahren 2000 und 2050, in % der Ge-samtzahl aller Männer bzw. Frauen (modifiziert übernommen aus OECD, 2012)

Gleichzeitig ist in der „silbernen Generation“ der Wunsch nach einem individuellen, selb-ständigen und selbstbestimmten Leben hoch. So wünschen sich 90% der Senioren in ihren eigenen vier Wänden alt werden zu können (Joint Center for Housing Studies, 2000). Sogenannte Ambient Assisted Living (AAL) Systeme, also intelligente Informations- und Assistenzsysteme, die ein gesundes und unabhängiges Leben im Alter ermöglichen, könnten zukünftig dafür einen Beitrag leisten.

Diesen optimistischen Erwartungen ist aber die Skepsis gegenüber Technik als mögliches Hindernis entgegenzusetzen, die bei älteren Menschen deutlich kritischer ist als bei Jungen. So ergibt eine Studie von Pragnell et al. (2000), dass an neuen Technologien für Haus und Wohnung vor allem deren Potential zur Zeit- und Aufwandsreduktion bei der Hausarbeit geschätzt wird (58% der Befragen sehen dies als wertvollen Beitrag), die Zustimmung mit steigendem Alter allerdings abnimmt (vgl. Abb. 5). Aus diesem Grund vermuten manche Forscher, dass viele AAL-Applikationen erst für die technikerfahrenere nächste Seniorengeneration interessant werden (Ostermeier, 2009).


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Abbildung 5: Nutzen neuer Technologien aus Kundenperspektive (modifiziert übernommen aus Pragnell et al., 2000)

AAL-Systeme können für Notfall und Früherkennung, Vorsorge, zur Unterstützung des Alltags und als Hilfe für Helfer eingesetzt werden (Ostermeier, 2009). Diese Bereiche sind in Abb. 6 überblicksmäßig angeführt und werden in den folgenden Abschnitten detailliert dargestellt.

Abbildung 6: AAL Klassifikation (in Anlehnung an Ostermeier, 2009)

Im Bereich Notfall und Früherkennung dienen AAL-Anwendungen zur Sammlung von Infor-mationen über Alltagsaktivitäten und Gewohnheiten von Personen, um plötzliche oder schlei-chende Abweichungen festzustellen. Wenn beispielsweise Personen nicht mehr regelmäßig es-sen, zu wenig Flüssigkeit aufnehmen, das Haus tagelang nicht verlassen (piezoelektrische Druckmatten zur Präsenzerkennung), können diese Anwendungen das rechtzeitig feststellen und entsprechend Warnhinweise an Familienmitglieder oder betreuende Einrichtungen senden. Angesichts der Variabilität des Tagesgeschehens, wird die akkurate Feststellung von Unregel-mäßigkeiten im Tagesablauf allerdings noch eine Zeitlang eine Herausforderung für solche Sys-teme bleiben (Accenture, 2004). Ein wenig einfacher haben es die Dienste, die den Gesundheits-zustand mittels biometrischer Daten (z.B. Atem-, Herzfrequenz) überwachen und mit Pflege-

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Zust immung zur Aussage: " Ich mag Technologien bei mir Zuhause, weil sie mir Zeit und Arbeit ersparen."

st immen stark zu st immen zu egal st immen nicht zu st immen überhaupt nicht zu


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diensten oder pflegenden Verwandten austauschen. Diese Entwicklungen hin zu elektronischen Gesundheitsakten haben aber neben technischen auch noch infrastrukturelle und datenschutz-rechtliche Probleme zu bewerkstelligen. In technischer Hinsicht wird intensiv an krankheitsspe-zifischen AAL-Anwendungen gearbeitet, die z.B. in Form eines Messgürtels oder anderen mobi-len Applikationen Bio-Daten des Trägers an Telemediziner übermitteln, die dann je nach Befund mit den Patienten in Kontakt treten können. Einige Geräte ermöglichen auch die Selbst-medikaton oder automatische Verabreichung von Medizin (z.B. optimierte Insulingabe bei Dia-betes; Defibrillatoren, die durch automatische Schockabgabe Herzkranken helfen). Die Sensoren können auch über Notfälle informieren und eine direkte Verbindung zu Rettungsdiensten her-stellen (Ostermeier, 2009). Aktuelle Forschungsbestrebungen konzentrieren sich auf den Ein-satz künstlicher Intelligenz und Data-Mining Technologien, um Geräte untereinander und mit der Netzwerkinfrastruktur ohne Zutun des Bewohners interagieren zu lassen. Diese Technolo-gien wurden auch bereits eingesetzt, um Veränderungen im Mobilitätsmuster (Bewegungsradi-us, Schrittgeschwindigkeit) des Bewohners festzustellen, die frühe Hinweise für Demenz geben (Cook, 2012). Fußböden und Gehstöcke werden mit Fallsensoren und automatischen Notrufsys-temen ausgestattet, um bei Stürzen Alarm zu schlagen. In einigen Forschungsprojekten wird das Alarmsystem mit einer automatischen Entriegelung der Wohnungstür verbunden. Insgesamt hat die Automatisierung hier einen klarer Vorteil gegenüber dem konventionellen Hausnotruf, bei welchem Senioren im Falle eines Notfalls einen Notrufknopf am Armband oder am Mobiltelefon betätigen müssen. Auch der prinzipielle Nutzen solcher Notrufsysteme ist angesichts der hohen Sturzgefahr im Alter außer Frage. Fraglich ist allerdings noch die technische Ausgereiftheit für umfassende Notfälle. So könnten beispielsweise Fallsensoren versagen, wenn sich die Person noch rechtzeitig auf einen Sessel retten kann und dort zusammenbricht oder dies in Dusch- oder Badewanne passiert. In Kombination mit Vitalsensoren könnten diese Systeme besser funktio-nieren. Dabei wird derzeit beispielsweise an einer Messstation im Schuh gearbeitet, welche die Möglichkeit der Ganganalyse für Sturzerkennung und -warnung nutzt. Schwierig ist in diesem Zusammenhang die Definition passender Schwellenwerte aus medizinischer Sicht, bei deren Über- oder Unterschreitung Alarm ausgelöst wird. Sensoren könnten hier zudem auch unfall-vorbeugend wirken, wenn jemand beispielsweise aufgrund schlechter Bio-Messwerte unmittel-bar aufgefordert wird, sich niederzusetzen. Das Hauptaugenmerk derzeitiger Entwicklungen ist dennoch auf unsichtbare Installationen gerichtet und weniger auf eine direkte Interaktion, ver-mutlich weil gehofft wird, dass die Resistenz gegenüber technischen Innovationen geringer ist, wenn diese weniger präsent und offenkundig sind (Ostermeier, 2009).

Eine weitere Anwendung sind diverse Vorsorgefunktionen, die zu körperlichem Training er-muntern oder geistiges Wohlbefinden fördern, etwa durch die Förderung von Zufriedenheit und sozialer Interaktion sowie durch Demenztrainings (Ostermeier, 2009).

Um den Problemen mangelnder sozialer Kontakte und der Vereinsamung entgegenzuwirken, werden derzeit interaktive Werkzeuge auf den Markt gebracht, die älteren Menschen erlauben, trotz räumlicher Trennung stärker in das Geschehen von Familienmitgliedern oder Freunden eingebunden zu sein. Einfache Anwendungen sind der digitale Austausch von Fotos und Videos oder das Teilnehmen an Erlebnissen via Webcam oder Video-Conferencing Tools. Neben dem virtuellen Austausch mit realen Personen stellt auch der emotionale Austausch mit leblosen Ob-jekten ein Anwendungsfeld dar. So werden mit künstlicher Intelligenz ausgestatte „Spielzeug“-Roboter, die ältere Menschen dazu anhalten, sich um sie zu kümmern und mit ihnen zu reden,


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immer stärker weiterentwickelt und sollen zukünftig Gesichtszüge und Stimmungslagen inter-pretieren können und somit gezieltere emotionale Interaktion ermöglichen (Accenture, 2004, Yu et al., 2012). In diesem Zusammenhang sorgte der Robben-Roboter Paro (vgl. Abb. 7) vor einigen Jahren für Aufregung, der schwer Kranken und alten Personen Ablenkung, Entspannung, Unter-haltung und freundschaftlichen Austausch bieten soll. Er erkennt bis zu 50 verschiedene Stim-men, dreht seinen Kopf auf Zuruf und nimmt wahr, ob er grob angefasst oder gestreichelt wird (Edwin, 2008). Roboter-Blumen, die zum Gießen und zum Unterhalten auffordern, sollen Ältere zudem dazu ermuntern, Aufgaben wahrzunehmen und durch die geistige Anregung der Demenz entgegenwirken (Abicht et al., 2010; Senioren-Blogger, 2009).

Abbildung 7: Roboter Paro für emotionalen Austausch (Edwin, 2008; Senioren-Blogger, 2009)

Anzumerken ist hier, dass bei allen potentiell positiven Wirkungen dieser Systeme, ein zwi-schenmenschlicher empathischer Kontakt mit sozialer Verbundenheit nicht ersetzbar ist (von Stösser, 2011). Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass die Zahl der älteren Menschen, die mit Familienanschluss leben, in Europa sehr stark divergiert. Während in Griechenland, Ita-lien oder Polen zwischen 40% und 60% der Älteren so leben, sind es in Deutschland, Österreich und Großbritannien nur rund 20% und in Schweden unter 1% (Soprano, 2007).

AAL-Systeme zur Unterstützung des Alltags sind derzeit erst in relativ einfacher Ausführung realisiert. So kann das Wiederfinden verlegter Gegenstände (Mobiltelefon, Schlüssel) mittels RFID-Chips (Radio Frequency Identification) unterstützt werden. Ähnlich können Erinnerungs-funktionen, beispielsweise Mediakamenteneinnahme-Erinnerungen, in einem integrierten Bad-spiegel angebracht werden (Accenture, 2004), realistischer aber als Handy Service-Funktionen bereitgestellt werden. Diese Entlastung des Gedächtnisses durch solche Gadgets kann aber kont-raproduktiv für die Erinnerungsleistung sein (Ostermeier, 2009). Hier setzen IT-gestützte Ge-dächtnistrainings an, die besonders der Demenzvorbeugung dienen. Erwähnenswert sind im Bereich des Erinnerungstrainings auch nicht IT-basierte Alternativen, beispielsweise das Memobil, das von section.a art.design.consulting und dem Architektenteam Gaupenraub gestal-tet wurde. Das ästhetisch ansprechende und für räumlich-technische Anforderungen in Pflege-heimen optimierte Möbelstück ist mit einer Vielzahl vertrauter Gegenstände befüllbar, dient der Erinnerung und dem Informationsaustausch und soll dem Abbau kognitiver und sozialer Fähig-keiten bei Demenzpatienten entgegenwirken (Memobil, 2012).

http://www.senioren-blogger.de/wp-content/uploads/2009/05/kuschelrobbe-paro.jpg�


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Abbildung 8: Roboter EI-E als Hilfe für bewegungseingeschränkte Personen (Technovelgy, 2008)

Systeme, die umfassendere Unterstützung bei Alltagsaufgaben bieten, in Form von Aufsteh-, Anzieh-, Wasch- oder Kochassistenzen und so selbständiges Wohnen alter Personen verlängern können, sind in absehbarer Zeit noch nicht kommerziell einsatztauglich, beschränken sich auf Einzelaufgaben und konzentrieren sich auf Roboterapplikationen. So bringt der Roboter EI-E (vgl. Abb. 8) Gegenstände auf die mit Laserpointer gezeigt wird, hat aber noch Schwierigkeiten, wenn Gegenstand und Untergrund ähnliche Farbe haben. Der Roboteranzug HAL dient als Geh-hilfe (Ostermeier, 2009). CARE-O-Bot kann Getränke mit einem Greifarm reichen und vorpro-grammierte Botengänge ausführen (von Stösser, 2011). Der mobile Indoor-Roboter ARTOS (Autonomous Robot for Transport and Service) ist ein Konzept, das mehrere Aufgaben bewälti-gen soll. So kann der Roboter hinter einer Person nachfahren, kleine Gegenstände von ihr entge-gennehmen und - mit kollisionsvermeidenden Sensoren ausgestattet - selbständig transportie-ren. Zudem kann er Notfälle evaluieren, indem er bei festgestelltem Sturz Sprechkontakt sucht, durch Analyse der Gesichtsdurchblutung auf den Gesundheitszustand rückschließt und erst ge-mäß Befund Alarm schlägt. Letztere Funktion soll die hohe Fehlalarmquote (rund 50% der Not-rufe) bei alternativen Notrufsystemen reduzieren. Technische (z.B. auch Gesichter auf an der Wand hängenden Fotos werden als Gesichter gewertet; Lichteinfall erschwert Gesichtserken-nung) und praktische Hürden (Stolpergefahr; niedrige Abstellfläche durch eine Bauhöhe von 30cm, die für bewegungseingeschränkte Personen schwer zu erreichen ist) stehen dem kom-merziellen Einsatz allerdings noch entgegen (Ostermeier, 2009).

Als Hilfe für helfende Angehörige oder professionelle Pfleger können AAL-Funktionen die Pflegedokumentation erleichtern, auf Verschlechterungen frühzeitig hinweisen und Entlastung bei schweren körperlichen Arbeiten bieten. Zur Unterstützung oder Abnahme des Hebens von


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Patienten und der Nahrungsverabreichung wird in erster Linie an Robotern gearbeitet, einer der ersten Prototypen war der japanische Pflegeroboter RI-MAN (vgl. Abb. 9). Er kann Bewegungen erkennen und melden, Lasten bis 70kg hochheben und acht verschiedene Gerüche erkennen (Creutz, 2006). Solche Pflegeroboter, die vielleicht in 20 bis 30 Jahren markttauglich sind, könn-ten nicht nur für den Pfleger, sondern auch für den Gepflegten Verbesserungen bringen, da diese Personen derzeit aus Zeit- oder Kraftmangel seitens der Pfleger zu selten vom Bett in den Roll-stuhl und wieder zurück gelegt werden. Zudem verspricht man sich durch den Einsatz von AAL für Pflege und Pflegedokumentation mehr Zeit für zuwendungsorientierte Pflege. Ob die gewon-nene Zeit für die menschliche Interaktion mit den Alten genutzt werden würde, bleibt allerdings abzuwarten (von Stösser, 2011).

Abbildung 9: Pflegeroboter RI-MAN (Creutz, 2006)

Insgesamt erwarten Zukunftsstudien ein hohes Marktpotential für AAL, Strese et al (2010), deuten ein Marktpotential im Mrd-€-Bereich allein für Deutschland an, führender Markt ist Großbritannien. Das deutsche Bundesministerium für Bildung und Forschung hat im Frühjahr 2011 gemeinsam mit dem VDI/VDE/IT eine Expertenbefragung (Pflegedienstleister und For-schungseinrichtungen) durchgeführt, aus der ersichtlich ist, dass insgesamt technischen Assis-tenzsystemen für die Zukunft der betreuten Pflege hohe Relevanz zugestanden wird (vgl. Abb. 10).


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Abbildung 10: Bedeutung technischer Assistenzsysteme in der Altenpflege (BMBF, 2011)

Wie aus Abb. 11 ersichtlich, werden besonders Notrufsysteme, Systeme zum kommunikativen Austausch und Austausch zwischen Pflegendem und Gepflegtem, sowie alltagsunterstützende Systeme als bedeutend angesehen (BMBF, 2011).

Abbildung 11: Zukunftsfelder technischer Assistenzsysteme im Pflegebereich (BMBF, 2011)


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2.2.2 Komfort & Lifestyle

Smart living wird in Bezug auf Komfort und Lifestyle stark mit Servicerobotern verbunden. Serviceroboter sind automatisierte und frei programmierbare Bewe-gungseinrichtungen die zur Verrichtung von Leistun-gen für Menschen und Einrichtungen dienen und kön-nen in Haushaltsroboter, Unterhaltungsroboter und Assistenzroboter unterteilt werden (Abicht et al. 2010).

Haushaltsroboter werden als Stand-alone Lösungen angeboten, die vom Nutzer selbständig in Betrieb ge-nommen werden können. Derzeit konzentrieren sich diese Lösungen auf Staubsaug- und Rasenroboter, die 2010 einen mengenmäßigen Anteil von 96,9% respek-tive 2,5% am weltweiten Haushaltsrobotermarkt hiel-ten (IFR, 2011).

Überwachungsroboter sind noch auf professionelle Inbetriebnahme ausgerichtet und finden erste Anwendung im Gewerbebereich.

Assistenzroboter sollen nach einer professionellen Inbetriebnahme einfach bedienbar sein und Haushaltstechnik und -geräte aktivieren, steuern und deaktivieren (z.B. Herd abdrehen, Heizung steuern, Unterhaltungselektronik aktivieren). Ein kommerzieller Einsatz wird in drei Jahren erwartet.

Humanoide Roboter, die ebenfalls professio-nell in Betrieb genommen werden müssen, sollen hochkomplexe Services bereitstellen können (z.B. Wäschetrommel ausräumen, Tisch decken, Haushaltsgeräte holen, Kochen) (Abicht et al., 2010). Derzeit wird an ver-schiedenen Plattformen geforscht, eine be-liebte ist PR2 (Personal Roboter Two) von Willow Garage. An der TU München wurde ein PR2 so programmiert (vgl. Abb. 13), dass er Popcorn zubereiten kann - allerdings noch ein zeitintensives Unterfangen. Ein solcher Roboter würde heute rund 300.000 € kosten, die Marktattraktivität ist also noch nicht gegeben (Breuer, 2012). Derzeit fließen aber hohe Investi-tionssummen in die Entwicklung dieser Technologien, so werden 2013 zwei von sechs europäi-schen Roboterinitiativen je eine Milliarde Euro für das Vorantreiben ihrer Projekte erhalten, die u.a. neurobiologische Forschungen mit der klassischen Logik der Künstlichen Intelligenz ver-

Abbildung 12: Rosey, die mechani-sche Haushälterin der US Serie „The

Jetsons“ in den 60er Jahren

Abbildung 13: PR2 in der Modellküche der TU München (Kaufmann, 2011)

http://cache.gizmodo.de/wp-content/uploads/2011/12/robots.png�


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knüpfen (Breuer, 2012). In 10 Jahren sollen erste humanoide Roboter marktreif werden (Abicht et al., 2010).

Neben Haushaltsrobotern (insbesondere Staubsaug-, Rasenroboter), die mit einer weltweiten Absatzmenge im Jahr 2010 von 1,45 Mio. Stück (278 Mio. €) den größten Serviceroboter Bereich ausmachen, stellen Unterhaltungsroboter (Spielroboter, Hobby-Systeme) mit 753.000 abgesetz-ten Stück (+31% zum Vorjahr, 120 Mio. €) in 2010 einen weiteren wichtigen Bereich dar (IFR, 2011).

Einfache Serviceroboter sind also bereits heute im Einsatz und stellen mit einer weltweiten Ab-satzmenge von 2,2 Mio. Stück (+35% zum Vorjahr) im Jahr 2010 und einem Umsatz von 406 Mio. € (+39% zum Vorjahr) einen hochattraktiven Markt dar, auch wenn er Branchenerwartun-gen nicht ganz gerecht wird; Schätzungen von IFR/VDMA gingen für die Jahre 2009-2012 von einer Absatzmenge von 11,6 Mio. Systemen aus (IFR, 2009). Für 2011-2014 wird nach wie vor euphorisch die Installation von 14,4 Mio. Servicerobotern prognostiziert (vgl. Abb. 14), davon 9,8 Mio. Haushaltsroboter (Marktvolumen 3,2 Mrd. €) und 4,6 Mio. Unterhaltungsroboter (0,8 Mrd. €) (IFR, 2011).

Abbildung 14: Weltweites Marktpotential von Servicerobotern in Privathaushalten (modifiziert übernommen aus IFR, 2011)

Neben Servicerobotern sind vor allem die Vernetzung einzelner Haushaltsgeräte und deren zentrale Steuerung über eine Kurzdistanz-Fernbedienung aber auch die professionelle Fernwar-tung oder der Nutzerzugriff über mobile Endgeräte (smart phone, tablet PC) Themen von Smart Living.

Die Bestrebungen im Bereich smarter Technologien gehen generell in zwei Richtungen. Einer-seits in eine Unterstützung bzw. Erweiterung der Entscheidungsmöglichkeiten des Nutzers durch teilautonome Systeme. Andererseits durch eine Übernahme und Abnahme von Arbeiten und Entscheidungen durch selbstlernende, vollautomatisierte Systeme. Vollautomatisierung ist also nicht einfach als ein Mehr an Automatisierung im Vergleich zu teilautomatisierten Systemen

0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000

10.000

Haushaltsroboter Unterhaltungsroboter

Stüc

k in

tsd.

Roboter für Privathaushalte Absatzmengen 2009 und 2010 - Prognosen 2011-2014

2009 2010 2011 - 2014


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zu verstehen, sondern weist auch Unterschiede im Rollenverständnis von Mensch und Maschine auf. Dies wird exemplarisch anhand eines intelligenten Heizsystems beschrieben.

Bei intelligenten Heizsystemen können heute standardmäßig gewisse Nutzerprofile (z.B. Wo-chenende, Party, Urlaub) vorprogrammiert werden. Zukünftig könnten die Systeme in Form teilautomatisierter Lösungen eine erhöhte Kontrolle durch den Nutzer ermöglichen, indem dieser das Haus sowie einzelne Komponenten jederzeit und von jedem Ort aus überwachen und steuern kann. So könnte der Nutzer nach Verlassen der Wohnung von unterwegs überprüfen, ob er auch alle Fenster geschlossen sowie Licht und Herd abgedreht hat. Gespräche mit Personen bei der Gegensprechanlage könnten trotz Abwesenheit über Handy geführt werden. Haustiere können mittels Rovio, einem mobilen Roboter mit integrierter Webcam, Internet- und Audio-verbindung, beobachtet werden. Bei der Rückreise vom Urlaub kann er die Heiztemperatur rechtzeitig hochdrehen oder die Kaffemaschine von unterwegs in Gang setzen. Dem Backrohr kann zugerufen werden, dass es sich vorheizt. (Harper et al., 2008). Teilweise sind solche Lösun-gen, deren Sinnhaftigkeit stark variiert, im Hochpreissegment bereits realisierbar, für eine brei-tere Anwendung werden Optimierungen hinsichtlich Kosten und Bedienerfreundlichkeit not-wendig sein. Zudem ist der tatsächliche Mehrwert für Konsumenten bei manchen Lösungen zu hinterfragen, beispielsweise bei intelligenten Kühlschrankcontrollern, auf dem Nachrichten für Familienmitglieder und Einkaufslisten erstellt werden können, um Einkäufe online durchzufüh-ren (Glasberg und Feldner, 2008).

Als vollautomatisierte Lösung würde das intelligente Heizsystem selbstlernend und angepasst an Tageszeiten, Jahreszeit, externe Licht- und Temperaturverhältnisse sowie individuelle Wär-mebedürfnisse der Nutzer die ideale Raumtemperatur bereitstellen. Durch Koppelung an Prä-senzmelder könnte die Temperatur automatisch abgesenkt werden, wenn eine Person das Haus verlässt oder sich ausschalten, wenn die Fenster geöffnet werden. Ebenso können die Fenster automatisch geschlossen werden, wenn der Nutzer das Haus verlässt, was energiesparende und sicherheitstechnische Vorteile hat (Abicht et al., 2010). Angedacht wurden auch schon Körper-temperatursensoren, die automatisch, je nach der Körpertemperatur des Bewohners, Air-Conditioning und Heizung regulieren (Pragnell et al., 2000).

Abbildung 15: Unsichtbare Technik

Im Bereich der Unterhaltungselektronik zeichnen sich „smarte“ Lösungen durch raum- und ge-räteübergreifende Vernetzung (z.B. Verwendung elektronischer Geräte wird zu einer bestimm-

http://www.bauemotion.de/galerie/8729304,8729316,8729304/musikgenuss-im-lounge-sessel.html�


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ten Uhrzeit in gewissen Räumen (Kinderzimmer) deaktiviert; interaktiver Kochassistent der aufgrund von verfügbaren Lebensmitteln Rezeptvorschläge, Gesundheitsinformation oder Ein-kaufsvorschläge bereitstellt) und Integration in Baukörper oder Möbel (z.B. Verschwinden von Lautsprechern oder TV-Geräten in Möbeln wie in Abb. 15) aus (Harper et al., 2008). Die Integra-tion von Technologie in Möbel führt nicht nur dazu, dass in Wohnräumen Technik zukünftig vielleicht weniger dominant präsent ist, mehr in den Hintergrund tritt und neue Kombinationen von Möbeldesign und Technik mit der Hoffnung auf ästhetisch interessante Lösungen kreiert werden, sondern könnte auch Fortschritte im Bereich Wohnkomfort und Lebensqualität mit sich bringen. So könnten elektromechanische Flachlautsprecher zukünftig zur aktiven Schallredukti-on eingesetzt werden, indem sie primären Lärm aufnehmen und ein Gegensignal aussenden, um den Lärmpegel zu reduzieren (Abicht et al., 2010).

Entwicklungen im Bereich der Unterhaltungselektronik, die für Smart Homes relevant sind, sind dreidimensionales Fernsehen (3d-TV), Fernsehen über Internet (IPTV) sowie on-Demand Ap-plikationen für Videos, Pod casts oder Audiodateien. Beispielsweise existieren in Deutschland 2.700 Webradios und Radio-APPs stoßen auf hohe Akzeptanz (Mebucom, 2010).

Services wie Last.fm, das 2002 in Großbritannien gegründet wurde und 37,3 Millionen Unique Visitors pro Monat im Jahr 2009 verzeichnete, unterstützen dabei über intelligen-te Algorithmen Nutzer bei der Auswahl passender Radio-programme entsprechend ihrer musikalischen Vorlieben (Heyer, 2009). Ähnliche Konzepte die Nutzergewohnheiten und Medienhistorien entsprechend verknüpfen, werden im Bereich TV erwartet. Lässt beispielsweise das aktuelle Surf-verhalten zum Thema China auf entsprechende Reiseabsich-ten schließen, schlägt der Fernseher Filme und Reportagen zu dem Thema vor. Das Beobachten könnte sich nicht nur

auf das Such- und Switchverhalten beschränken, sondern sich mittels ins Fernsehgerät integrier-te Sensoren auch auf Augenbewegungen, Körperhaltung und Mimik während der Nutzung aus-weiten (vgl. Abb. 16). So könnte der Fernseher lernen, was uns langweilt und was uns gefällt oder interessiert. Dieses Eindringen in die Privatsphäre wird aber voraussichtlich vielen Nut-zern suspekt sein, selbst wenn die Nutzung dieser Information für Marketing und Marktfor-schung datenschutzrechtlich unterbunden wird (Neef et al., 2011).

Der Umsatz mit Unterhaltungselektronik belief sich allein in Deutschland im Jahr 2011 auf 25,8 Mio. € (+5,2% zum Vorjahr), wobei die drei größten Produktgruppen mit jeweils rund 6 Mio. € Umsatz TV-Displays (-4,4% zum Vorjahr), Telekommunikation (+34,2% zum Vorjahr) und IT (+3,7%) sind (GfU, 2011). Das starke Wachstum im Bereich Telekommunikation ist auf die Nach-frage nach Smartphones zurückzuführen, das Wachstum im Bereich IT auf Tablet PCs. Smartphones und PDAs verzeichneten 2008 eine Marktgröße von weltweit 45 Mrd. € und der Markt wird in den nächsten Jahren weiterhin stark wachsen (Giles, 2011; Ofcom, 2011).

2010 haben die Deutschen durchschnittlich 223 Minuten pro Tag ferngesehen und nutzten dafür zunehmend Computer und mobile Endgeräte. Dabei nimmt die Zahl der Multi-Media-Tasker, also von Personen die Web und TV gleichzeitig und parallel nutzen, zu und wird auf rund 22%

Abbildung 16: Beobachtet uns der Fernseher eines Tages? At-

tention Tool® von iMotions (Neef et al., 2011)


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der Europäer geschätzt (Neef et al., 2011). Analog zu diesem Trend wird erwartet, dass 2015 rund 500 Mio. internetfähige TV-Geräte abgesetzt werden, die es erlauben vertiefende Informa-tion via Internet zu erhalten oder sich per Video-Chat mit Freunden auszutauschen oder aktiv an TV-Diskussionen zu partizipieren. In Form von Embedded Advertising kann die Vernetzung von der Industrie genutzt werden, um Product Placement in Filmen an weiterführende Informa-tionen und Kaufmöglichkeiten zu koppeln (Neef et al., 2011).

Abbildung 17: Softwarebedienung durch Körperbewegung mit Kinect

Videospiele (Konsolen und Software) stellten 2011 in Deutschland einen Markt von 1,8 Mio. € dar, der gegenüber dem Vorjahr leicht rückläufig (-2,6%) war (GfU, 2011). Weltweit wurden 2010 500 Mio. Spiele verkauft und Branchenexperten gehen von einem Spielboom aus und rechnen mit einem Branchenumsatz von 112 Milliarden US-Dollar für 2015 (Giles, 2011). E-Sport, Online-Gaming und Spiele für mobile Endgeräte aber auch Serious Games, also interaktive Lern- und Weiterbildungsspiele liegen im Trend (Abicht et al., 2010). Softwarebedienung durch Körperbewegung ist bereits voll einsatzfähig und erfreut sich großer Beliebtheit. So wurden von Microsoft Kinect für Xbox (vgl. Abb. 17) 60 Tage nach Einführung im November 2010 bereits 8 Mio. Stück verkauft und fand Aufnahme ins Guinness Buch der Rekorde, weil sich bisher kein anderes Konsumgut ähnlich schnell verkauft hat (Giles, 2011). Systeme zur Gestensteuerung könnten kombiniert mit mobilen Endgeräten die traditionelle Fernbedienung für TVs ablösen

(Neef et al., 2011) und insgesamt im Smart Home Be-reich zukünftig verstärkt zur Anwendung kommen. Zur Anwendungserleichterung wird neben Sprach-steuerung und Steuerung durch Körperbewegung auch an Steuerung durch Hirnsignale geforscht (Abicht et al., 2010). Ebenso lassen Augmented Reali-ty (AR) Anwendungen, wie die derzeit in Entwicklung befindliche AR Brille Project Glass von Google (vgl. Abb. 18) erwarten, dass zukünftig vermehrt Lösungen auf den Markt kommen, in denen virtuelle und reale

Abbildung 18: AR Brille von Google (Donath, 2012)


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Welt verschmelzen. Die Google-Cyber-Brille soll beispielsweise mittels Mikrodisplay digitale Informationen in das natürliche Sichtfeld des Brillenträgers anzeigen (Donath, 2012). Ebenso sind bereits Head-Up Displays in PKWs im Einsatz, die auf der Frontscheibe Fahrinformationen einblenden, sowie industrielle AR Lösungen für komplexe Konstruktionsaufgaben (Vasek, 2012).

2.2.3 Sicherheit

Im Bereich Sicherheit können die Anwendungsbereiche für Smart Homes in Überwachungs- und Präventionstechnologien, Alarmanlagen und Zugangskontrollen untergliedert werden (Abicht et al., 2010). Zugangskontrollen stellen den größten Markt dar, auch wenn sie im privaten Bereich eine untergeordnete Rolle spielen, Alarmanlagen sind der zweitgrößte und Überwachungsanla-gen der drittgrößte Markt. Für alle drei Märkte werden gute Wachstumschancen erwartet (Freedonia, 2008). Überwachungstechnologien umfassen Sensoren zur Entdeckung und Mel-dung physikalischer Messgrößen (z.B. Bewegungsmelder, Rauchmelder, Glasbruchsensoren). Videoüberwachungssysteme gewinnen stark an Bedeutung, zunehmend sind auch Lösungen im unteren Kostenbereich (Baumarktsegment) verfügbar. Im High-End Bereich wird an intelligen-ten Bildverarbeitungsalgorithmen geforscht, mit dem Ziel, Kameras untereinander zu vernet-zen und selbständig zwischen „auffälligen“ und „unverdächtigen“ Situationen unterscheiden zu lassen, damit die anfallende Datenmenge reduziert wird. Erste derartige Kameras werden vo-raussichtlich ab 2020 einsetzbar sein. Zentrale Herausforderung bleibt bei allen Systemen die Optimierung der Systeme vor allem durch Senkung der Fehlalarmquote (Abicht et al., 2010).

Der globale Markt wird auf rund 17,7 Mrd. € im Jahr 2014 geschätzt mit Wachstumsraten von jährlich 20,5% (RNCOS, 2012). Diese Schätzung ist allerdings vorsichtiger als vor einigen Jahren, als man von einem Markt von 21,1 Mrd. € im Jahr 2013 ausging (RNCOS, 2009).

Die einzelnen Märkte entwickeln sich in Europa recht unterschiedlich. Der Umsatz mit Alarman-lagen in Deutschland ist bei Brandmeldeanlagen leicht steigend (2008 670 Mio. €, +5% zum Vor-jahr), bei Einbruchmeldern hingegen seit rund 10 Jahren stagnierend (es werden zwar mehr Anlagen abgesetzt, gleichzeitig fallen aber die Preise). Einen großen Anteil nehmen dabei kos-tengünstige Funkanlagen ein, die bei mangelnder Verschlüsselungsfunktion leicht manipulierbar sind. Aktuelle Forschungsfelder liegen im Bereich biometrischer Verfahren, um Nutzer an Fin-gerabdrücken, Stimmprofilen, Gesichtsmaßen, Irismuster, Unterschriftsdynamik, Gangart oder Körpergeruch zu erkennen (Abicht et al., 2010).

Bei Zugangskontrollen kann zwischen besitzbasierten (Chip-, Magnetstreifenkarte), wissensba-sierten (Pin, Kennwort) oder kombinierten Systemen unterschieden werden. Auch hier wird zukünftig vor allem auf biometrische Verfahren gesetzt. Während bei Fingerabdruck- und Ge-sichtserkennungen schon kommerzielle Nutzungen starten, haben die anderen Verfahren noch Experimentiercharakter (Abicht et al., 2010).

Bedeutend für die Nachfrage nach Sicherheitslösungen ist das individuelle Sicherheitsbedürf-nis, das u.a. von dem Ausmaß der wahrgenommenen Kriminalität abhängt. Dieses wird wiede-rum vom tatsächlichen Ausmaß der Kriminalität und der Berichterstattung darüber wesentlich beeinflusst. In Österreich sind die angezeigten kriminellen Delikte insgesamt seit 10 Jahren leicht rückläufig, lag die Zahl 2002 bei 591.584, so wurden 2011 nur 540.007 Delikte angezeigt.


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Insbesondere die Einbruchskriminalität (Auto, Wohnung) nimmt ab. Gleichzeitig nehmen Inter-netkriminalität und Wirtschaftskriminalität zu. Diese Delikte treten häufig gemeinsam auf, bei-spielsweise bei Kreditkarten- oder Mobiltelefonbetrug. Cyber-Kriminalität ist von 600 Delikten vor 10 Jahren auf 5.100 im Jahr 2011 gestiegen und nimmt damit zwar im Vergleich zu Einbrü-chen in Wohnungen und Einfamilienhäuser (2011: 15.600) eine relativ untergeordnete Rolle ein (BMI, 2011), aufgrund der stark steigenden Tendenz und der Neuartigkeit des Phänomens ist sie aber medial stark präsent.

Das Sinken der Einbruchskriminalität könnte dazu führen, dass sich die Bürger zunehmend si-cherer in den eigenen vier Wänden fühlen und daher Alarmanlagen und damit auch smarte Lö-sungen in diesem Bereich weniger stark nachgefragt werden. Jedoch wird häufig argumentiert, dass das Sinken der Einbruchsrate auf die zunehmende Sicherung der Häuser zurückzuführen ist. So zeigt eine Studie des Kuratoriums Sicheres Österreich, dass 65% der Einbrüche auf Spon-tantäter zurückzuführen sind, die zufällig und ohne lange Planung „günstige Gelegenheiten wahrnehmen“, sich also durch entsprechende Vorkehrmaßnahmen relativ leicht von einer Tat abhalten lassen würden. Solche Täter könnten durch intelligente Sicherheitssysteme vom Ein-bruch abgehalten werden. Smarte Lösungen könnten aber aufgrund der wahrgenommenen Ge-fahren des Internets und der Cyberkriminalität – unabhängig von der tatsächlichen technischen Lösungskompetenz – als unsicher wahrgenommen und somit von Nutzern abgelehnt werden.

Das zukünftige Potential von Sicherheitslösungen wird neben dem individuellen Sicherheitsbe-dürfnis und der Sicherheitswahrnehmung stark von politischen Einflussnahmen mitbestimmt. So wurde beispielsweise in Deutschland eine gesetzliche Pflicht für Rauchwarnmelder in Wohn-gebäuden in sieben Bundesländern eingeführt, in zwei weiteren ist dies in Planung (Strese et al., 2010).

2.2.4 Zukunftsentwicklung Smart Homes Insgesamt

Die Digitalisierung und die Zahl intelligenter Geräte werden zunehmen. Während 1990 Haus und Auto einer durchschnittlichen Familie in den USA IT im Wert von rund 3.500 € enthielt, wurde in den 90er Jahren dieser Wert für 2025 auf 30.000 € geschätzt. Dabei wurde unter ande-rem beobachtet, dass sich ein Haus von außen in den letzten 15 Jahren kaum verändert hat, während der Wohnbereich sehr anders aussieht, so dass beispielsweise für eine amerikanische TV-Serie, die ein 80er Jahre Setting verlangte, einfach ein durchschnittlicher amerikanischer Vorort für die Außenaufnahmen gewählt wurde, während sämtliche Innenaufnahmen in den Wohnungen in Studios nachgebaut werden mussten (Coates et al., 1996). Während in den letz-ten Jahren also die sichtbare Technik in den Wohnungen zugenommen hat, könnte die moderne Technik und deren Vernetzung dezenter im Hintergrund ablaufen, so dass zukünftige Wohnun-gen früheren Wohnungen wieder ähnlicher schauen (Glasberg und Feldner, 2008).

Die Breitbandpenetration überschritt 2008 in Österreich bei Haushalten die 70% Grenze und 2010 hatte erstmals jeder Haushalt statistisch zumindestens einen Breitbandanschluss (RTR Telekom Monitor, 2010). Die wachsende Zahl mobiler Anschlüsse, die Weiterentwicklung mechatronischer Systeme und die Bemühungen um Standardisierung und erhöhte Kompatibili-tät werden dazu führen, dass viele Geräte im Haus Teil eines integrierten Gesamtsystems wer-den. Die zunehmende Vernetzung wird nicht nur zu einer verstärkten virtuellen Kommunikation


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zwischen Personen führen, sondern auch zwischen Personen und Gegenständen und zwischen informationstechnisch vernetzen Gegenständen und Prozessen durch zunehmende technologi-sche Konvergenz im Sinne eines „Internets der Dinge“ (Schoenberger, 2002). Während Konsum-elektronik, Haushaltstechnik und Haushaltselektrogeräte derzeit noch isolierte Techniken dar-stellen, wird das Internet zunehmend einen Maschine zu Maschine (M2M)-Austausch ermög-lichen der laut IDC jährlich um 60% zunehmen wird. Ebenfalls laut IDC wird es 2015 rund 15 Mrd. weltweit mittels Internet vernetzte Geräte geben (Strese et al., 2010). Ähnlich schätzt die Yankee-Group, dass die Zahl digital-vernetzter Geräte (Smartphones, Tablets, e-readers, M2M) von 101,4 Mio. Stück im Jahr 2010 auf 800,2 Mio. im Jahr 2015 wachsen wird (Signorini et al., 2011) und für 2020 wird die Zahl mobiler vernetzter Apparate auf 10 Mrd. geschätzt (Giles, 2011).

Abbildung 19: Herausforderungen für Cloud Computing laut Expertenbefragung bei IT-Dienstleistern (PriceWaterhouseCoopers, 2010)

Die fortschreitende Nutzung von Cloud Computing Diensten wird den mobilen Zugriff auf per-sönliche Daten bzw. Daten zu Haus und Haushaltsgeräten zusätzlich erleichtern. Die zukünftige Wachstumsrate von Cloud Computing Diensten wird aber von der Bewältigung von Herausforderungen wie Datenschutz- und Compliance-Anforderungen, Informationssicherheit und anderen Vorbehalten potentieller Nutzer (vgl. Abb. 19) abhängen (PriceWaterhouseCoopers, 2010).


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Location Based Services (LBS), die insbesondere für Notfall-rufsysteme im Bereich AAL wichtig sind, werden bis 2020 durch Galileo weiter an Dynamik gewinnen. Galileo (vgl. Abb. 20) ist ein 20 Mrd. € schweres Satelliten-Navigationssystem, das von der Europäischen Union und der European Space Agency (ESA) derzeit errichtet wird. Im Oktober 2011 wurden zwei Satelliten installiert, weitere zwei werden im Verlauf des heurigen Jahres folgen. Nach einer Testphase werden schritt-weise bis 2019 insgesamt 30 Satelliten eingerichtet. Galileo wird ein freies Service sein, für Positionsbestimmungen mit einem Meter Genauigkeit, präzisere Ortung wird kostenpflich-tig sein. Zusätzliche Search and Rescue (SAR) Funktionen er-möglichen eine unmittelbare Anbindung an ein internationa-

les Rettungskoordinationsteam und ein unmittelbares Feedback, das die Person, die einen Not-fall auslöst, über die Suchaufnahme informiert (EU, 2012).

Die wachsende Ausstattung der Haushaltsgeräte mit IT wird eine stärkere Personalisierung und Individualisierung erlauben, die Geräte werden in Form von autonomen, lernenden Ein-heiten das Nutzungsverhalten ihres Benutzers kennenlernen und daran angepasste Empfehlun-gen vorschlagen und dem Nutzer generell beratend zur Seite stehen. In einem weiteren Schritt ist es denkbar, dass die Geräte aufbauend auf dem Wissen über den Nutzer selbständig und si-tuationsspezifisch Anpassungen vornehmen. Letzter Schritt wird möglicherweise mit hohem Widerstand in individualisierten Gesellschaften einhergehen, wo Personen um ihre Selbstbe-stimmung und Autonomie durch eigenständige Aktivitäten von Geräten fürchten und deren Funktionstüchtigkeit anzweifeln (Heiskanen et al., 2007).

Der Trend zum Internet der Dinge und zur Ausstattung der Geräte mit intelligenten Algorith-men, die selbstlernendes, adaptives Verhalten ermöglichen, wird gemäß Abicht et al. (2010) dazu führen, dass Smart Home Lösungen zukünftig hohe Autonomie und globale Vernetzung aufweisen (vgl. Abb. 21). Zentral für diese Entwicklung wird die einfache Handhabung dieser Geräte sein, dafür prognostiziert Strese et al. (2010), dass 2030 Smart Home Lösungen intuitiv nutzbar sind und sich selbstlernend an Nutzerbedürfnisse adaptieren.

Abbildung 20: Galileo-Logo (EU, 2012)

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/b/bf/Galileo_logo.svg�


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Abbildung 21: Entwicklung der Realisierungsebenen des Internets der Dinge (selbsterstellt in An-lehnung an Abicht et al., 2010)

Eine Schätzung des Wachstums von Smart Homes ist schwierig, da es keine einheitliche Begriff-lichkeit gibt und die Auffassung, was unter Smart Home zu verstehen ist entsprechend divergiert (Strese et al., 2010). Im Folgenden werden dennoch einige Daten, die als grobe Richtlinie zu ver-stehen sind, angeführt. Derzeit verbreiten sich komplexere Smart-Home Lösungen nur wenig. So schätzt Strese et al. (2010) den Anteil von Neubauten in Deutschland, die als Smart Homes be-zeichnet werden können, auf rund 1% und erwartet, dass dieser Markt in naher Zukunft weiter-hin eher dem Luxus-Segment als dem Massenmarkt zugänglich sein wird. MarketsandMarkets (2011) schätzen den weltweite Smart Home-Markt auf derzeit rund 10 Mrd. € und erwarten bis 2014 jährlich ein durchschnittliches Wachstum von rund 16,9 %. Zpryme (2010) schätzen den weltweiten Markt für smarte Haushaltsgeräte auf 2,3 Mrd. € im Jahr 2011 ein und erwarten ein Wachstum auf 11,4 Mrd. € bis 2015.

Interessanter als Prognosen über die erwartete Marktgröße sind Analysen über mögliche Hin-dernisse, die eine Durchsetzung von Smart Home Lösungen erschweren, da deren Überwindung zentralen Einfluss auf das zukünftig erwartbare Marktpotential haben. Die wesentlichen Fakto-ren sind unterschiedliche Lebensdauer, Kosten, inkompatible Teilsysteme, Ängste der potentiel-len Nutzer und mangelnde Bedienerfreundlichkeit.

Die unterschiedlichen Lebenszyklen der Produkte in und um das Haus können das Abstim-men der Technologien und deren Integration in das Gebäude erschweren. Während ein Haus eine erwartete Lebensdauer von ungefähr hundert Jahren hat und alle 25 Jahre größerer Um-bauarbeiten bedarf, liegt die Lebensdauer eines PCs bei drei Jahren (vgl. Abb. 22). Modulare, nachrüstbare Smart Home Lösungen sowie Lösungen für den Wohnungsbestand werden daher für eine Durchsetzung von Smart Homes wichtig sein (Strese et al., 2010). Wesentliche Voraus-


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setzung für die Integration dieser Lösungen in bestehende und neue Bausubstanzen wird das Vorhandensein entsprechend geschulter Fachkräfte sein (Abicht et al., 2010).

Abbildung 22: Spreizung der Lebenszyklen im Haus (Strese et al., 2010)

Gleichzeitig hemmen heterogene Teilsysteme, die nicht ausreichend kompatibel sind, die Ver-breitung (Strese et al., 2010). Industriebemühungen streben zwar die Etablierung gemeinsamer verbindlicher Standards an, noch ist aber die Entscheidung zwischen unterschiedlichen drahtlo-sen Funktechnologien wie ZigBee, WLAN, DECT und Bluetooth schwierig. ZigBee-Chips bzw. –Geräte sind besonders energieeffizient, können Datennetze selbständig knüpfen, so den Daten-austausch zwischen Geräten erleichtern und damit für zukünftige Anforderungen konkurrieren-den Systemen wie WLAN und Bluetooth überlegen sein, doch haben letztere derzeit eine we-sentlich höhere Verbreitung und Akzeptanz. Bei Bussystemen werden vorwiegend Konnex und LonWorks im Bereich der Gebäudeautomation eingesetzt (Bitkom, 2010). Zudem erscheint es angesichts einer Befragung von 500 Online-Haushalten durch Capgemini Consulting (2011) sinnvoll, dass diese Teilsysteme dann auch zu Produktbündeln zusammengefasst als Gesamtlö-sungen am Markt angeboten werden. Mehr als 80% der befragten Auskunftspersonen würden laut dieser Studie einen Anbieter, bei dem alles aus einer Hand bezogen wird, gegenüber mehre-ren Spezialisten für einzelne Produktangebote präferieren (vgl. Abb. 23). Als besonders geeignet als Systemintegrator werten die potentiellen Kunden spezialisierte Gebäudetechniker oder Ho-me-Automation-Anbieter, Telekommunikationsanbieter und Energieversorger. Elektrofachhan-del oder Elektroinstallateur halten sie für weniger geeignet (Capgemini Consulting, 2011).


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Abbildung 23: Bedarf an Gesamtlösungen (modifiziert übernommen aus Capgemini Consulting, 2011)

Aus Nutzersicht weisen Smart Homes sowohl Stärken als auch Schwächen aus, die je nach Tech-nologieaffinität der Nutzer für diese unterschiedlich relevant sind. In einer Befragung von rund tausend Personen in Deutschland (GCPR, 2012) wurden als Stärken insbesondere die Kontrolle der Energiekosten sowie die Erhöhung von Sicherheit und Komfort und die Multi-Media-Möglichkeiten genannt, während Angst vor Überwachung, Verlust der Autonomie, Eingriff in die Lebensführung, mangelnde Zuverlässigkeit und Kontrollmöglichkeit des Systems, Elektrosmog und eventuell höhere Kosten häufig als Schwächen genannt wurden.

Besonders das Thema der Autonomie wird kritisch diskutiert. Die Angst des Verlustes von Auto-nomie insbesondere durch vollautomatisierte Lösungen wird auch häufig in Verbindung mit der Angst des Verlustes eigener (vermeintlicher) Fähigkeiten gesehen. So wird zum Beispiel ge-fürchtet, dass den Menschen durch einen digitalen Butler fürs Kochen und Backen die Fähigkeit des selbständigen kreativen Kochens abhandenkommen könnte. Ebenso wird gefürchtet, dass die Produkte mehr zu Gunsten von Unternehmen und Handel funktionieren, als zu Gunsten des Nutzers. Zudem wird die Beherrschbarkeit der Technologie und die Eingriffsmöglichkeit des einzelnen Nutzers bei Fehlfunktion als Hürde angesehen (insbesondere bei vollautomatisierten Lösungen). Einfache Bedienung und Eingriffsmöglichkeiten durch Fernwartungsdienste und klare Regelungen von Haftungs- und Gewährleistungsproblemen könnten dem zum Teil entge-genwirken (Tenner, 2003).

Mehrere Spezialisten

(System ohne Integrator)

17%

Ein Anbieter (System mit Integrator)

83%

Präferenz für Gesamtlösungen


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2.3 Nachhaltiges Bauen und Wohnen

Die Eindämmung des Ressourcenverbrauchs und die Verwendung nachhaltiger Baumaterialien sind angesichts der Energie- und Klimaschutzziele insbesondere in der EU wichtige Determinan-ten des zukünftigen Bauens (Hassan, 2006).

Im Kyoto-Protokoll hat sich die Europäische Union (EU-15) zur Senkung der Emission der sechs wichtigsten Treibhausgase um 8% (im Durchschnitt der Jahre 2008 bis 2012 gegenüber dem Basisjahr (meist 1990)) verpflichtet. Nach 2012 will die EU gemäß Klima- und Energiepaket die Treibhausgas-Emissionen der EU-27 bis 2020 um mindestens 20% gegenüber 1990 reduzieren (European Environment Agency, 2010). Ähnlich strebt die USA an, die Emissionen bis 2020 um 17% (gegenüber 2005) zu senken. Dennoch ist der weltweite CO2-Verbrauch im Jahr 2010 ge-genüber dem Vorjahr um 5,3% gestiegen (FT, 2011a). Die aktuellen Treibhausgas-Emissionen der EU sind Abbildung 24 zu entnehmen. Die Emissionen werden als jährliche Gesamtemissio-nen an Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Distickstoffoxid (N2O) und den sogenannten F-Gasen (Fluorkohlenwasserstoffe, Perfluorkohlenwasserstoffe und Schwefelhexafluorid (SF6)) in CO2-Äquivalenten im Vergleich zum „Kyoto-Basisjahr“ dargestellt.

Abbildung 24: Treibhausgasemissionen der EU 2009 im Vergleich zum Basisjahr (Eurostat, 2012)

Zur Erreichung der Klimaschutzziele werden insbesondere Energieeffizienz und der Ausbau erneuerbarer Energiequellen forciert. Im EU-Durchschnitt beträgt der aktuelle Anteil erneuer-barer Energien am Gesamtenergieverbrauch (vgl. Abb. 25) rund 11,7%, in Österreich 29,7% (Eurostat, 2012).


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Abbildung 25: Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttoenergieverbrauch der EU im Jahr 2009 (Eurostat, 2012)

Neben dem Klimaschutz ist der Wunsch nach Energieautonomie ein wesentlicher Treiber dieser Bemühungen. Die Energieabhängigkeit, also das Ausmaß in dem sich die Wirtschaft auf Importe verlässt, um den Energiebedarf zu decken, belief sich 2010 in der EU auf durchschnittlich 52,7%, in Österreich lag dieser Wert im selben Jahr bei 61,8% (vgl. Abb. 26) (Eurostat, 2012).

Abbildung 26: Energieabhängigkeit der EU in % (modifiziert übernommen von Eurostat, 2012)

Trotz zahlreicher Maßnahmen im Bereich Energieeffizienz und zum Ausbau erneuerbarer Ener-gien wird der weltweite Energiebedarf laut Shell (2009) bis 2020 und auch danach weiterhin deutlich steigen und der überwiegende Teil der Energie nicht aus erneuerbaren Quellen kom-men (vgl. Abb. 27). Das Verharren in traditioneller Energieerzeugung liegt unter anderem an deren Kostenstruktur und der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Fördertechniken. Durch die verbesserte Technik können bisher nicht wirtschaftlich erschließbare Ressourcen erreicht werden. Bei gegenwärtiger Förderrate reichen beispielsweise die Gasvorräte noch für 250 Jahre (Blauwhoff, 2011).


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Abbildung 27: Weltweiter Energieverbrauch 2000-2050 (Shell, 2009)

Auch wenn Klimaschutz und Energieautonomie wichtige Motive für die politische und gesell-schaftliche Weichenstellung in Richtung Energieeffizienz und nachhaltiger Energien sind, darf darüber nicht der größere Rahmen des Ressourcenverbrauchs und der Auswirkungen des der-zeitigen Bauens und Wohnens auf Natur und Umwelt im Allgemeinen außer Acht gelassen wer-den. Ein Indikator, der die Auswirkungen menschlicher Tätigkeiten auf die Erde misst, ist der ökologische Fußabdruck. Der ökologische Fußabdruck wird jährlich vom Global Footprint Net-work errechnet und gibt den Umweltverbrauch in Form des Flächenbedarfs an, der für die Er-zeugung von Produkten und Dienstleistungen erforderlich ist. Laut ökologischem Fußabdruck verbraucht die Menschheit derzeit einen halben Planeten zu viel und wird bis 2030 zwei Plane-ten und 2050 sogar fast drei Planeten benötigen, wenn weiter ähnlich gewirtschaftet wird. In den westlichen Industriestaaten ist der Fußabdruck fast fünf Mal größer als in den Entwick-lungsländern. Der österreichische Fußabdruck ist seit 2005 um 4% gewachsen (WWF, 2010).

Die österreichische Baubranche ist diesen Entwicklungen gegenüber sensibilisiert und sieht laut der aktuellen Studie „Zukunft Bauen 2012“ erneuerbare Energien, Vermeidung sommerlicher Überhitzung und Gebäudesanierung als die drei wichtigen Themen für die nächsten fünf Jahre (vgl. Abb. 28). Relativ (gegenüber dem Vorjahr) an Bedeutung gewonnen haben laut dieser Stu-die Themen erneuerbare Energien, Sanierung und Barrierefreiheit (Wirth, 2012).


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Abbildung 28: Zukünftige Herausforderungen beim Bauen (Wirth, 2012)

Für ökologisches Bauen besonders wichtig sind laut Wirth (2012) aus Sicht der Baubranche Al-ternativenergien vor Ort, ökologische Baumaterialien, Wärmerückgewinnung und hocheffiziente Haustechnik (vgl. Abb. 29).

0% 50% 100%

Alternativen zu PVC 2,56 Nachh. Gebäudezertifiz. 2,29

Vorfertigung ... 2,12 Komfortlüftung 2,06

Wärmespeicherfähigkeit ... 2,02 Barrierefreiheit ... 2,00

Lebenszykluskosten 1,97 CO2-Ausstoß 1,89

Heizwärmebedarf 1,88 EU-Gebäuderichtlinie EPBD 1,82

Primärenergiebedarf 1,79 Innenraumluftqualität 1,71

Energieausweis 1,64 Umfassende Sanierung 1,62

Vermeidung ... Überhitzung 1,59 Nutzung erneuerbarer Energie 1,55 Herausforderungen

für die Baubranche Quelle: Zukunft Bauen 2012 Dieses Thema wird in den nächsten 5 Jahren ...

sehr wichtig (1) wichtig (2) gleich bleiben (3) weniger wichtig (4) unwichtig (5)

0% 50% 100%

Herkömmliche Heizung 3,54 Klimaanlage 3,49

Innendämmung 3,05 Dämmung >30 cm 2,81

Fernwärme/Nahwärme 2,50 Bauteilaktivierung 2,19

Zentrale HT 2,15 andere 2,11

Entsorgung, Deponieverhalten 1,95 Sanierung statt Abriss/Neubau 1,90 Rückbbau, Recycling-Baustoffe 1,86

Dichte Gebäudehülle 1,86 Einfache HT 1,83

Komfortlüftung 1,83 Sanierung besteh. Heizanlage 1,80 Lebenszyklusbetrachtung/C2C 1,73

3-Scheiben-Fenster 1,72 Hocheffiziente HT 1,67

Wärmerückgewinnung 1,60 ökolog. Baumaterialien 1,53

Alternativenergie vor Ort 1,48 Ökologisches, energieeffizientes klimaschonendes Bauen Quelle: Zukunft Bauen 2012 ... ist für eine ökologische Bauweise ...

sehr wichtig (1)

wichtig (2)

gleich (3)

weniger wichtig (4)

unwichtig (5)


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Abbildung 29: Wichtige Themen im Bereich ökologisch Bauen (Wirth, 2012)

Aktueller Stand und zukünftige Trends im nachhaltigen Wohnen und Bauen werden in den nachstehenden Abschnitten gegliedert in die Bereiche Energieeffizienz, Erneuerbare Energien, nachhaltiges Wohnen (Lebensstile) und nachhaltiges Bauen (Life-Cycle Management und Zertifi-zierungen).

2.3.1 Energieeffizienz

Der Endenergieverbrauch in Österreich entfällt derzeit zu 30% auf Gebäude (Heizung, Warm-wasser und Kühlung), zu 35% auf Mobilität, zu 19% auf Haushalte, KMUs und Kleinverbrauch und 16% sind der Produktion in energieintensiven Unternehmen zuzuordnen (Energiestrategie, 2010). Energieeinsparungen im Bereich der Haushalte können daher wesentlich zur Reduktion des österreichischen Gesamtenergieverbrauchs beitragen.

Raumheizungen und Klimaanlagen benötigen weniger Ressourcen als noch vor 20 Jahren. Da in dieser Zeit aber die Nutzfläche der Haushalte in Österreich ständig angestiegen ist, die Nachfrage nach Klimaanlagen wuchs und viele Haushalte noch veraltete Heizanlagen besitzen, meist in Gebäuden, die thermisch nicht ausreichend saniert sind, um die Wärme ideal zu speichern, ergibt sich trotzdem keine Verbesserung der Energiebilanz (vgl. Abb. 30) (Statistik Austria, 2012b).

Abbildung 30: Entwicklung der Heizintensität der Haushalte (Statistik Austria, 2012b)


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In den letzten 20 Jahren stieg der Verbrauch elektrischer Energie der österreichischen Haushal-te trotz zunehmender Effizienz elektrischer Geräte um rund 1,3% pro Jahr und betrug im Jahr 2007 fast 25% (14.160 GWh) des gesamten Stromverbrauchs in Österreich (Statistik Austria, 2012b). Dies liegt vermutlich einerseits daran, dass die Zahl der pro Haushalt verwendeten Ge-räte zunimmt, andererseits, dass das Vorhandensein energieeffizienter Neugeräte am Markt noch lange nicht deren Anschaffung mit sich bringt. Die folgende Grafik zeigt, wie sich die Ener-gie auf die typischen Geräte eines Haushalts aufteilt. Auffallend ist neben dem bekanntermaßen hohen Verbrauch von Heizung und Warmwasseraufbereitung, der hohe Energieanteil beim Ko-chen, Wäschewachen, Kühlen und Gefrieren.

Abbildung 31: Verteilung des Jahresstromverbrauchs der Haushalte (Statistik Austria, 2009b)

Die Reduktion des Energieverbrauchs kann durch Maßnahmen am Gebäude (thermische Sanie-rung), Erneuerung elektrischer Geräte (unter Berücksichtigung von Energieeffizienzklassen) und Änderungen im Nutzungsverhalten (Reduktion der gewünschten Raumtemperatur im Win-ter, korrektes Ausschalten elektrischer Geräte) reduziert werden. Einen Hinweis darauf, inwie-fern solche Maßnahmen in der Bevölkerung auf Interesse stoßen gibt Abbildung 32, die auf einer repräsentativen Umfrage der FH OÖ in 161 oberösterreichischen Haushalten basiert.


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Abbildung 32: Durchführungsstatus von Energiesparmaßnahmen (Schweitzer, 2011a)

Aus dieser Studie geht ebenfalls hervor, dass vor allem Kosten- und Zeitaufwand aus Sicht der Haushalte gegen gewisse thermische Sanierungsmaßnahmen sprechen, auch bei der Anschaf-fung neuer elektrischer Geräte wird das Kostenargument angeführt. Nutzungsveränderungen in Richtung Verzicht (z.B. Verzicht auf Beheizen aller Räume, Reduktion der Heiztemperatur in manchen Räumen, Verzicht auf Tiefkühler/Trockner) werden vor allem aufgrund des zu großen persönlichen Einschnitts in das individuelle Komfortbedürfnis abgelehnt und weil die Aus-kunftspersonen der Ansicht sind, dass eine solche Maßnahme kaum hilft, Energiekosten zu spa-ren (Schweitzer, 2011a).

Drei politische Instrumente, die für die zukünftige Entwicklung der Energieeffizienz im Bau- und Wohnbereich von Bedeutung sind, sind der Energieausweis, der Sanierungsscheck und die Smart Metering Richtlinie.

Das auf der Energy Performance of Building Directive (EPBD) der EU basierende Energieaus-weis-Vorlage-Gesetz (EAVG) verpflichtet bei Neubau und Verkauf von Wohngebäuden und Wohnungen einen Energieausweis zu erstellen, der Auskunft über die Gesamtenergieeffizienz des Gebäudes gibt. Insgesamt verfolgt der Recast 2010 der EU Gebäuderichtlinie (EPBD, 2010) das Ziel des Nullenergiehauses, das mit den “Three Zeros” assoziiert wird: Zero Energy, Zero Emission, Zero Waste. Als Ziel für nachhaltige Gebäude gilt, dass die Gebäude während ihrer Nutzung keine Energie verbrauchen, dass sie keine schädlichen Emissionen emittieren und komplett wiederverwertbar sind (Sobek, 2008).

Seit 2009 unterstützt der Sanierungsscheck Privatpersonen bei thermischen Sanierungsvorha-ben. 2012 werden hier 70 Millionen Euro für Privatpersonen zur Verfügung gestellt, derzeit sind davon erst 13,5% ausgeschöpft (Putschögl, 2012). Ziel dieser und ähnlicher politischer Wei-chenstellungen ist es, die Sanierungsquote in Österreich, die laut Wifo (2006) bei 1% (=25.000 Wohneinheiten) liegt, bis 2020 auf jährlich 3% zu erhöhen (Energiestrategie, 2010). Öster-

0% 20% 40% 60% 80% 100%

Verzicht auf Tiefkühler

Bezug von Ökostrom

Umstellung des Heizens auf EE

Messung des Strom Verbauchs (Zähler für Haushaltsgeräte)

Ersatz der Umwälzpumpe

Modernisierung der Heizanlage

Verzicht auf Wäschetrockner

Ersatz aller Elektrogeräte (z.B. Kühlschrank, Waschmaschine)

Verzicht auf Heizung aller Räume

Einbau energiesparender Fenster

Dämmung der Außenwände

Dämmung der obersten Geschoßdecke

Ausschalten elektrischer Geräte statt Stand-by

Umsetzungsgrad von Energiesparmaßnahmen

Ja durchgeführt Nein aber geplant Nein und nicht geplant


40

reichweit ist die Zahl der bewilligten Neubauten und Adaptierungen zwischen 2006 und 2011 um fast 30% zurückgegangen und liegt derzeit bei rund 34.000 Bewilligungen pro Jahr. Die thermische Sanierung kann einerseits für wirtschaftliche Dynamik in der Baubranche sorgen und die Energieeffizienz wesentlich verbessern. Rund 50% aller Wohngebäude und rund 70% der zwischen 1945 und 1991 errichteten Wohngebäude gelten als thermisch sanierungsbedürf-tig. Laut Berechnungen der Fensterindustrie könnte die Verbesserung der Wärmedämmwerte der Fenster und Türen, die bei durchschnittlich 2,5W/m²K liegen (heutiger Standard für den Wärmedurchgangswert (U-Wert) 1,15W/m²K, bei hochgedämmten Fenstern 0,6W/m²K), den Heizwärmebedarf in diesen Häusern bei Einbau von Normalfenstern um ca. 70% und bei Nied-rigenergiefenstern um 90% senken (Plattform Fenster und Fensterfassaden, 2011). Laut einer Prognose des zukünftigen österreichischen Heizenergiebedarfs 2030 der TU Graz (Baumgartner et al., 2010) ergaben sich zwei Szenarien. Bei Sanierung von 1% der Altbauten mit Sanierungs-ziel 70kWh/m²a Nutzfläche würde der Heizenergiebedarf in Österreich trotz Niedrigenergie-standard bei Neubauten um lediglich 9,8% zurückgehen. Bei einer Sanierungsrate gemäß politi-scher Vorgabe und Niedrigenergiehausstandard als Sanierungsziel könnte der Heizenergiebe-darf um 31,8% gesenkt werden (Baumgartner et al., 2010).

Das dritte politische Instrument, um positive Impulse für die zukünftige Energieeffizienz im Wohnbereich zu setzen, bezweckt den europaweiten Ausbau von Smart Meters. Das sind indivi-duelle Zähler, die mittels Mikroprozessorsteuerung Verbrauchsdaten zeitnah und automatisch erheben und an Energieversorgungsunternehmen weiterleiten. Die Richtlinie 2006/32/EG ver-pflichtet die EU-Mitgliedsländer Smart Metering bei Endkunden zur Messung von Energiever-brauch und Nutzungszeit zu ermöglichen. Österreich hat sich dafür zum Ziel gesetzt, bis zu 80% der Haushalte im Strombereich bis 2020 (im Gasbereich ähnlicher %-Satz aber ohne Zeitziel) mit Smart Meter Technologie auszustatten (Santer and Kapetanovic, 2011). Zunehmende Trans-parenz über den eigenen Verbrauch aber auch das Nachvollziehen von Preisschwankungen und Spitzenstromzeiten lässt eine Veränderung im Verbraucherverhalten erwarten, die zu einem bewussteren Umgang und somit einer Verbrauchsreduktion führen kann (Abicht et al., 2010). Ebenso könnten Personen, die Strommessgeräte haben, welche den Verbrauch einzelner Geräte anzeigen, durch die Bewusstmachung des Verbrauchs von Elektrogroßgeräten eher bereit sein, energieeffiziente Neugeräte anzuschaffen oder auf bestimmte Großgeräte, wie Tiefkühler oder Wäschetrockner, zu verzichten (Schweitzer, 2011a).

In Folge können Smart Metering Technologien zukünftig in Zusammenarbeit mit Smart Home Technologien zur weiteren Steigerung der Energieeffizienz beitragen. So können die Lösun-gen dem Nutzer Energiesparpotentiale aufzeigen und Lösungen vorschlagen. In der einfachsten Form können sie eine Fernsteuerung der Heizung per Handy ermöglich oder beim Verlassen des Hauses anzeigen, dass noch ein Fenster geöffnet ist oder die Heizung zurückzudrehen ist. Durch die Erfassung der Leistungsaufnahmen von Kühlgeräten könnten zudem Funktionsprobleme oder ein hoher Energieverbrauch durch alte Geräte aufgedeckt werden und der Nutzer entspre-chend über Re

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