➡ Z-Wave Funkstandard und kompatible Geräte & Systeme (2024)

Z-Wave ist der internationale Smart HomeFunkstandardzur Kommunikation von unterschiedlichen smarten Geräten und wurde von der, im Jahr 2005, gegründetenZ-Wave Allianceund der Firma Sigma Designs weiterentwickelt.

Die ersten europäischen Hersteller waren, übrigens, das UnternehmenDanfoss und Mertenschon im Jahr 2007.

• Deutsche Telekom
• Bosch
• LG Elektronics
• Huawai
• Samsung (SmartThinks)
• Buffalo
• D-Link
• Danfoss
• Devolo AG
• Fakro
• Baumarkt Hornbach
• Logitech
• Baumarkt Hornbach
• Nokia
• Panasonic
• Schwaiger
• Sharp
• somfy
• Sharp
• Steinel
• TechniSat
• TP-Link
• Z-Wave Europe

Ich nenne hier nur einige von derzeit über 700 bekannten Hersteller für Z-Wave Produkte

Die Geräte funken in Europa auf der Frequenz von868.42 MHz.

Der Z-Wave Funkstandard ermöglicht eine sichere und stabile Kommunikation, indem jede Nachricht vom Empfänger rückbestätigt wird, eine sogenannte Zweiwege-Kommunikation.

Die Kommunikation läuft dabei komplett verschlüsselt ab.

Ein Beispiel zu Zweiwege-Kommunikaton: Die Z-Wave Smart Home Zentrale sendet zu einer Z-Wave LED-Lampe ein Signal zum Einschalten, und die LED-Lampe sendet eine Antwort an die Zentrale, ob es auch geschehen ist oder nicht.

Die Geräte, die ich weiter unten vorstelle, werden sowohl vom Stromnetz, als auch mit Batterien betrieben.

Die folgenden Z-Wave Gerätewerden meist mit Batterien betrieben:

• Bewegungsmelder
• Rauchmelder
• Wassermelder
• Tür- und Fensterkontakte
• Fernbedienungen
• einige Alarmsirenen (z.B. von Fa. POPP)
• verschiedene Wettersensoren
• Heizkörper-Thermostate und Türschlösser

Mittlerweile gibt es auch Z-Wave Geräte, die mit Solarzellen ausgestattet sind, z.B.diePOPP Aussensirene*.

Die unten aufgeführten Geräte werden dagegen meist über Stromnetz betrieben:

Ein Z-Wave Netzwerk besteht aus einem Gateway (Smart Home Zentrale) und mindestens einem Gerät (z.B. Zwischenstecker-Schalter).

Dieses Netzwerk kann dann noch maximal 231 weitere Geräte einbinden und verwalten.

Es können mehrere solcher Netzwerke aufgebaut werden.

Die Funkreichweite, innerhalb von Gebäuden, beträgt dabei bis zu 25 Meter (Z-Wave Plus ca. 40 Meter) und im Freien bis zu 100 Meter (Z-Wave Plusca. 150 Meter).

Der Vorteil von Z-Wave ist die Frequenz von 868 MHz, deren Funkwellen die Wände besonders gut durchdringen können.

Zunächst einmal müssen die Geräte in einem Z-Wave Netzwerk einander bekannt gemacht werden, diesen Vorgang nennt man Inklusion (inclusion).

Der Vorgang wird über die Smart Home Zentrale (Gateway) gestartet und muss am anzulernenden Gerät bestätigt werden.

Das Bestätigen wiederum ist von Gerät zu Gerät unterschiedlich:

• wenn das Gerät das erste Mal mit Strom versorgt wird, versetzt es sich in „Inklusion-Modus“, das nennt man Auto-Inklusion
• durch dreimaliges Drücken der Taste am Gerät
• oder durch einfaches Drücken
• das Gedrückthalten einer Taste stellt auch eine weitere Möglichkeit dar

Nach dem Anlernen werden die Standard-Parameter von den Geräten übernommen.

Diese lassen sich in vielen Fällen aber anpassen. Das hängt von der jeweiligen Smart Home Zentrale ab.

Ein drittes und ebenfalls oft vorkommendes Wort aus demZ-WaveLager ist die Assoziation.

Dabei können Z-Wave Geräte andere Z-Wave Geräte direkt steuern. Zum Beispiel eine Fernbedienung steuert einen Zwischenstecker-Schalter auf direktem Weg, ohne einer Zentrale dazwischen.

• Dank der Z-Wave-Funk-Technologie können Produkte unterschiedlicher Hersteller miteinander und in einem Funknetz verwendet werden
• Z-Wave Funkstandard bietet, mittlerweile, über 2400verschiedene Smart Home Geräte an
• von über 700 unterschiedlichen Herstellern
• somit keine Bindung an einen einzigen Hersteller
• die Kommunikation läuft komplett verschlüsselt ab
• durch das Meshnetzwerk kann die Reichweite erhöht und das Netzwerk stabilisiert werden
• Z-Wave Geräte können sowohl mit Batterien, als auch mit dem Stromnetz betrieben werden
• Viele Weltmarktführende Hersteller haben sich derZ-WaveAlliance angeschlossen

Seit der Zertifizierung des erstenZ-Wave Geräts*im Jahre 2004, hat sich Z-Wave zum Marktführer für interoperable intelligente Geräte für das smarte Zuhause entwickelt.

Mit der Einführung der neuen Z-Wave 500-Serie, wurde das Z-Wave Ökosystem mit neuen Funktionen, wieerhöhter Reichweite,längerer Akkulaufzeit,Over The Air Upgrades (OTA), sowie zusätzlichen RF-Kanälen ausgestattet, die alle vollständig rückwärts kompatibel mit bestehenden Z-Wave-Produkten sind.

Für Verbraucher sollen diese Verbesserungen enorme Vorteile, in Bezug auf kürzere und einfachere Installationen, noch mehr Geräteprofile, verbesserte Selbstheilung undlängere Lebensdauer der Batterie, haben.

Mit dem neuenZ-Wave-Plus Zertifizierungsprogrammführt die Z-Wave Alliance zusätzlich eine Reihe von Logos ein, die auf den Verpackungen der Z-Wave Plus™ zertifizierten Produkten zu finden sind und über die Vorteile der Z-Wave 500er-Serie informieren.

• Z-Wave Plus Geräte*sind auch kompatibel zu früheren Z-Wave Geräten
• Verbesserung der Akkulaufzeit um ca. 50 %
• Verbesserung der Reichweite*um 67%
• 250% mehr Bandbreite
• Drei RF-Kanäle für eine verbesserte Rauschfestigkeit und höhere Bandbreite
• Neue Netzwerkweite Plug-n-Play Inclusion-Funktion
• Verbesserte Selbstheilung und Fehlertoleranz mit explorer Frame-Funktion
• Air Firmware-Updates (OTA)

• Die Batterielaufzeiten von mehr als 10 Jahren sollen möglich sein (mit Knopfzelle)
• Die Reichweite im Gebäude soll ca. 90 Meter betragen, damit wäre eine Abdeckung von mehreren Etagen möglich
• Schnellere und kostengünstigere Entwicklung und Produktion neuer Z-Wave Produkte
• Durch die ARM – Chips schneller und energieeffizienter
• Durch das Security 2 (S2) – Framework wird die höchste Sicherheit erreicht
• Einfache Installation dank Z-Wave SmartStart Setup
• Die Abwärtskompatibilität zu den anderen Z-Wave Generationen wird gewährleistet

Im Video wird die Funktion des S2-Frameworks erklärt (leider nur in Englisch)

MitZ-Wave Gerätenlassen sich mittlerweile nahezu alle nur erdenklichen Situationen im Haus, in der Wohnung oder auch im Firmengebäude steuern und überwachen.

Um eine kleine Vorstellung zu bekommen, habe ich unten ein paar Möglichkeiten zusammengetragen.

Steuerung vonRollläden*und Jalousien mit Unterputz-Modulen (die in den vorhandenen Wanddosen hinter den Wandschaltern installiert werden).

Die Rollläden können so hoch- und runtergefahren werden, zudem kann deren Lage kontrolliert werden ( z.B. Rollladen schliessen auf 50%)

• Fibaro Roller-Shutter-2 oder 3*
• Fibaro Relais Unterputzeinsatz (z.B. das FGS-224 Relais*)
• Aeotec (Aeon Labs)Nano Switch* mit Energiemessfunktion
• Philio RelaisUnterputzeinsatz Jalousie*

Solche Unterputz-Module solltest Duam besten von einem Fachpersonal installieren lassen, da Arbeiten an 230V Leitungen erfolgen !

Wie lässt es sich auf eine einfache und schnelle Art ein Verbraucher steuern, der über ein normales Stromkabel angeschlossen wird?

Für solche Fälle existieren die Z-Wave Zwischenstecker-Schalter (umgangssprachlich werden sie oftFunk-Steckdosen genannt).

Sie werden eingesetzt zum Schalten und auch Dimmen von elektrischen Verbrauchern. (z.B. lassen sich Stehlampen, Waschmaschinen, Kaffeemaschinen, Bügeleisen u.v.m ansteuern).

Mit einigen Z-Wave Steckdosen lässt sich auch der Energieverbrauch ermitteln und protokollieren. Der Fibaro Zwischenstecker-Schalter ist z.B. mit so einer Funktion ausgestattet.

• Fibaro Wall-Plug
• NodOn Micro Smart Plug
• Aeotec (Aeon Labs) Smart Switch 6
• POPP Aussensteckdose IP44
• Everspring Zwischenstecker Schalter

• Aeotec (Aeon Labs)Garagentorsteuerung GEN5
• Fibaro Roller Shutter 2 oder 3 (Z-Wave Rollladensteuerung Unterputz)
• Fakro Kettenantrieb für Klappfenster (Elektrischer Fensteröffner, oben im Bild zu sehen)
• Danalock V3 Z-Wave*Vers. (smartes Türschloss)

Steuerung vonIP-Kameras*, die über die Gateway-(Smart Home Zentralen) Schnittstellen (API) eingebunden werden können.

Nachdem die Kameras in die Zentrale eingebunden wurden, kann man sie danach mit anderen Z-Wave Geräten verknüpfen.

Sobald dann eine Person, ein Fahrzeug oder auch ein Tier (je nach Kameramodell) erkannt wurde, bekommst du eine Push-Mittteilung auf dein Smartphone.

Durch die Verknüpfung der Z-Wave Geräte ist es auch möglich bei Erkennung einer Bewegung, z.B. dieLED-Lampenrot leuchten oder blinken zu lassen.

Die beiden Überwachungskameras Netatmo Welcome und Presence funktionieren als einzelne Geräte mit der eigenen App. Lassen sich aber auch ohne Probleme z.B. in der modularen Zentrale homee einbinden.

Diese Zentrale kann, je nach Cube, mit Z-Wave, ZigBee oder EnOcean Funkstandard umgehen.

Die Netatmo Presence, die du oben im Bild siehst, hat einen eingebauten LED-Fluter, Nachtsicht-Funktion, Bewegungsmelder und kann hervorragend zwischen Tieren, Menschen und Autos unterscheiden.

Sie schlägt sich sehr gut bei mir im (Dauer) Test und das schon seit etlichen Jahren. Einzig zu beanstanden hätte ich die etwas fummelige Installation.

• Netatmo Welcome
• Netatmo Presence
• Technaxx TX-67
• Technaxx TX-66
• Foscam FI9831

Sirenen zur Realisierung von Alarm-Szenarien (einige der Sirenen sind auch Solarbetrieben).

Die POPP Aussensirene besitzt z.B. so einen Solar-Panel. Die Sirenen sind meist über 100 dB laut, was die meisten Einbrecher in die Flucht verhelfen sollte.

• POPP Aussensirene (Die ersteZ-Wave Solar-Aussensirene*)
• Aeotec (Aeon Labs)Sirene*
• Vision Security Sirene(Batteriebetriebene Z-Wave Alarmsirene)
• devolo Home Control Alarmsirene

Steuerung von Klima- und Heizgeräten mit Hilfe von Heizkörper-Thermostaten, Thermostaten für Heizung und Fussbodenheizung, Thermostaten für elektrische Fussbodenheizung u.v.a.

Die Z-Wave Thermostate sollen dich beim Energiesparen unterstützen und mehr Komfort bieten, indem sie, beim Nichtgebrauch, die Temperatur runter regeln oder dein Badezimmer schon, bevor du es morgens betrittst, auf deine Wohlfühltemperatur vorheizen.

• Danfoss LC-13*Heizkörper-Thermostat(beliebter Thermostat)
• MCO-Home Thermostat
• Heat-it Wandthermostat
• Fibaro Radiator Thermostat*
• devolo Home Control Heizkörper-Thermostat
• devolo Home Control Wand-Thermostat
• Eurotronic Spirit*Z-Wave Plus Heizkörper-Thermostat(Unterstützt dieFLiRS Funktion und ist sehr beliebt in der Z-Wave Community)

Die Bewegungsmelder, Temperatursensoren und Vibrationssensoren helfen dir aus deinem Heim ein richtiges „smartes Haus“ zu erschaffen.

Sie melden dir per Push-Mittteilung, sobald eine Bewegung erkannt wurde. Die Vibrations-Sensoren melden sich bei einem Manipulationsversuch am Sensor.

Die Temperatursensoren helfen z.B. bei der Steuerung von Thermostaten.

• Fibaro Rauchmelder*
• Fibaro CO Sensor*(Kohlenmonoxid Überwachung)
• Fibaro Tür- und Fensterkontakt 2*(7 verschiedene Farbvariationen)
• Fibaro Motion Sensor(Bewegungsmelder mit vielen Futures)
• Fibaro Überflutungssensor (der Sensor erkennt Wasser und kann beim Rohrbruch z.B. automatisch den Wasserhahn mit dem POPP „Flow-Stop*“ absperren)
• Fibaro SWIPE*(innovative Z-Wave Gestensteuerung)
• Sensative Strips*Tür- und Fensterkontakt (sehr flache Türkontakte, die dezent und versteckt eingebaut werden können)
• Sensative STRIPS Comfort Licht & Temperatursensor
• Popp Z-Rain Regensensor
• Popp Z-Wave 10 Jahres Rauchmelder
• Aeotec (Aeon Labs) Multisensor 6 (Ein Bewegungsmelder mit vielen weiteren Futures und insgesamt 6 Sensoren)

Der Einsatz von Z-Wave Sensoren ist sehr vielfältig (Im Video ist der Fibaro Motion Sensor zu sehen)

Steuerung von Multimedia Geräten, ist das möglich?

Oft werden die smarten Multimedia Geräte wie, zum Beispiel, die sehr bekannten und beliebtenSONOS Lautsprecherebenfalls über die Schnittstellen oder mit einem Plugin eingebunden.

Doch derDune HD Solo 4K*geht da einen anderen Weg. Als weltweit erster Z-Wave Plus zertifizierter Mediaplayer mit einem eingebauten Z-Wave Controller.

Der, eher aus dem Bereich Multimedia und Multiplayer bekannter Hersteller „DUNE“, soll der erste Hersteller sein, der einen 4K Mediaplayer und eine Z-Wave Smart Home Zentrale vereint hat.

Der Sigma Designs SMP8758 Media-Prozessor sorgt für die flüssige Wiedergabe von 4K Full-HD-Videos.

Die Steuerung des Smart Home(s) übernimmt die Software „Z-Way“ vonZ-Wave.Me*über das Sigma Designs ZM5304 Z-Wave Modul.

• Dune HD Solo 4K
• iEAST Soundstream Pro M30 (Über ein Plugin voll integrierbar in Fibaro Home Center, POPP Hub-2 und Razberry mit Z-Way)
• Sonos Lautsprecher (können oft über kompatible Z-Wave Gateways/Hubs/Zentralen eingebunden werden)
• Logitech Harmony Hub(Der Harmony Hub vereint viele Multimedia Geräte und lässt sich z.B. über ein Plugin im Fibaro Home Center integrieren)
• Diverse Fernseher lassen sich über Plugins integrieren (z.B. Samsung TV imFibaroHome Center)

Philips Hue ist mittlerweile fast jedem bekannt. Der Hersteller Signify hat sich mit den smarten Leuchten bereits seit Jahren etabliert.

Dabei nutzt das System den Funkstandard ZigBee und nicht Z-Wave!

Aber auch im Z-Wave-Lager gibt es ein paar LED-Lampen oder Strips, die für schönes Lichtambiente sorgen können.

Einen schönen Nebeneffekt haben einige Lampen auch noch, sie dienen, zusätzlich, als Repeater. So können sie dieZ-Wave Funkreichweitevergrössern und stabilisieren.

• Zipato RGBW Bulb-2
• Hank RGB LED-Lampe
• Aeotec LED-Strip
• Aeotec LED-Lampe*
• Domitech ZBulb

Das Wichtigste darf natürlich auch nicht fehlen, etwas, wo alle Informationen zusammenkommen und ausgewertet werden können.

Die Z-Wave kompatiblen Zentralen.Also praktisch das Hirn jedes Z-Wave Systems!

Geräte einbinden, verwalten, Automationen und Regeln erstellen, all diese Aufgaben erledigt eine Z-Wave Zentrale.

Aber hier trennt sich oft die Spreu vom Weizen! Entgegen dem Irrglauben, kann eine Z-Wave kompatible Zentrale nicht alle auf dem Markt befindlichen Z-Wave Geräte einbinden!!!

Die Grundfunktionen können zwar nach dem includieren gegeben sein, aber wenn die ausgewählte Zentrale ein paar geniale Futures, oder zusätzliche Sensoren von einem Z-Wave Gerät deiner Wahl nicht einbinden kann, dann bleibt man womöglich auf einem Gerät mit 50% seiner Funktionen sitzen.

Ein Beispiel:

Der Fibaro Motion Sensor (Bewegungsmelder) besitzt neben dem Bewegungssensor auch noch einen Licht-, Temperatur- und einen Erschütterungs-Sensor.

Bindet man ihn jetzt in die Hauseigene Fibaro Zentrale (z.B. Fibaro HC) ein, werden alle Sensoren verfügbar sein und funktionieren wie vorgesehen.

Möchte man jetzt diesen Motion Sensor aber in der Z-Wave Zentrale eines anderen Herstellers einbinden, könnte es unter umständen Probleme geben.

Der Sensor wird zwar als Bewegungsmelder erkannt, aber die anderen drei Sensoren bleiben höchstwahrscheinlich auf der Strecke.

Also gilt auch hier: Immer die Kompatibilität überprüfen!

• Fibaro Home Center (HC3 Lite*, HC-2 undHC-3*)
• Zipato Zipabox (Z-Wave und ZigBee in einer Zentrale. Über zusätzliche Module lässt sich das System noch weiter ausbauen: z.B. 433 MHz, EnOcean, KNX)
• Zipato ZipaTile (Z-Wave und ZigBee in einer Zentrale)
• naon (Smart Living Zentrale)Nachtrag Sep. 2020: Diese Zentrale wurde vom Hersteller eingestellt!
• homee (Modulare Funkzentrale, vereint viele Funkstandards über verschiedene Cubes: ZigBee, Z-Wave, EnOcean)
• Popp Hub-2
• Gateway SMART HOME by Hornbach (Z-Wave, ZigBee, Bluetooth LE)
• devolo Home Control Gateway
• Schwaiger Gateway (Z-Wave und ZigBee in einer Zentrale)

Im Video als Beispiel die Smart Home Zentrale ZipaTile von Zipato

Hier liegt natürlich ebenfalls alles in der Hand der Hersteller und deren Zentralen. Aber mittlerweile unterstützen sehr viele, sich auf dem Markt befindlichen Z-Wave Systeme, die wichtigsten Sprachassistenten.

Es gibt drei digitale Sprachassistenten, die im Smart Home Bereich, im wahrsten Sinne des Wortes, was zu sagen haben.

Sie lassen sich über diverse Schnittstellen und Plug-Insin die verschiedenen Zentralen einbinden.

Im Fall vonAlexaz.B. über die, sogenannten,Skills*.

Nach der Einrichtung lassen sich die smarten Geräte und Systeme per Sprache steuern.