Kategorie Protokolle

Einleitung

Smart Home Geräte laufen 24/7 – ihr Protokoll entscheidet mit über die Stromrechnung. Dieser Beitrag vergleicht WiFi und Zigbee in Technik und Energiebedarf und zeigt anhand eines typischen smarten Lichtschalters, wie sich das über ein Jahr auswirkt.

Protokolle im Überblick

• WiFi (802.11 b/g/n): Hohe Datenrate, direkte IP-Anbindung an den Heimrouter. Geräte bleiben meist dauerhaft mit aktiver Empfangseinheit assoziiert, um Latenz gering zu halten. Topologie: Stern (Access Point im Zentrum).
• Zigbee (IEEE 802.15.4): Für Low-Power-IoT optimiert, geringe Datenrate (250 kbps), kurze Telegramme. Mesh-Netz mit Koordinator, Routern (netzversorgte Geräte) und sehr sparsamen Endgeräten (häufig batteriebetrieben). Sendeleistungen und Empfängerströme sind deutlich niedriger als bei WiFi.

Stromverbrauch im Detail

• WiFi typischer Betrieb:
  • Verbunden/Idle: Funk- und MCU-Teil ziehen häufig 50–120 mA bei 3,3 V (≈0,17–0,40 W). In der Praxis inkl. Netzteil- und Peripherieverlusten ergeben sich bei smarten Wandschaltern oft 0,3–0,6 W Dauerleistung.
  • Senden: Kurzzeitige Peaks 150–300 mA bei 3,3 V für 50–200 ms. Aufgrund der geringen Dauer kaum relevant für den Jahresverbrauch.
• Zigbee typischer Betrieb:
  • Zigbee-Router (netzversorgter Schalter): Dauerhaft empfangsbereit, typ. 15–40 mA bei 3,3 V (≈0,05–0,13 W). Mit Netzteilverlusten liegen reale Geräte oft bei 0,1–0,2 W.
  • Zigbee-Endgerät (batteriebetrieben): Tiefschlaf im µA-Bereich, Aktivität nur bei Ereignissen – extrem geringe Durchschnittsleistung. Für einen fest verdrahteten Lichtschalter ist jedoch die Router-Klasse maßgeblich.
  • Senden: 15–35 mA bei 3,3 V für 20–50 ms – energetisch vernachlässigbar gegenüber dem Dauerbetrieb.

Beispielrechnung Annahmen für einen netzversorgten Lichtschalter, 230 V AC mit internem 3,3-V-Netzteil, 20 Schaltvorgänge pro Tag:

• Formel: Jahresenergie E = P_avg × t. P_avg ≈ P_idle + (E_Tx_je_Ereignis × Ereignisse_pro_Jahr / t). t = 8760 h/Jahr.

Zigbee:

• Idle-Leistung P_idle = 0,18 W (typischer Router-Schalter inkl. Netzteilverluste).
• Zusatz beim Senden: ΔI ≈ 30 mA, V = 3,3 V, Dauer 0,05 s → E_Tx = 3,3 V × 0,03 A × 0,05 s = 0,00495 J.
• 20 Ereignisse/Tag → 7300/Jahr → 0,00495 J × 7300 = 36,1 J = 0,010 Wh/Jahr (vernachlässigbar).
• Jahresverbrauch: 0,18 W × 8760 h = 1576,8 Wh = 1,58 kWh/Jahr.

WiFi:

• Idle-Leistung P_idle = 0,50 W (durchschnittlicher Wert für Wandschalter mit dauerhaftem WLAN-Link).
• Zusatz beim Senden: ΔI ≈ 200 mA, V = 3,3 V, Dauer 0,1 s → E_Tx = 3,3 × 0,2 × 0,1 = 0,066 J.
• 7300/Jahr → 0,066 J × 7300 = 482 J = 0,134 Wh/Jahr (vernachlässigbar).
• Jahresverbrauch: 0,50 W × 8760 h = 4380 Wh = 4,38 kWh/Jahr.

Beispielformat (zusammengefasst)

• Zigbee-Lichtschalter: durchschnittliche Leistungsaufnahme: 180 mW
  • Jahresverbrauch: 1 576 800 mWh/Jahr (= 1,58 kWh/Jahr)
• WiFi-Lichtschalter: durchschnittliche Leistungsaufnahme: 500 mW
  • Jahresverbrauch: 4 380 000 mWh/Jahr (= 4,38 kWh/Jahr)

Absolute Kosten

Ergänzung: Kosten in Euro (Deutschland)

Annahmen

• Typischer Haushaltsstrompreis in Deutschland: 0,30–0,40 €/kWh (Tarife variieren je nach Anbieter/Region).
• Formel: Kosten/Jahr = Jahresverbrauch (kWh/Jahr) × Preis (€/kWh).

Einzelgerät (pro Jahr):

• Zigbee-Lichtschalter: 1,58 kWh/Jahr
  • Kosten: 1,58 × 0,30–0,40 € = 0,47–0,63 € (Richtwert bei 0,35 €: ≈ 0,55 €)
• WiFi-Lichtschalter: 4,38 kWh/Jahr
  • Kosten: 4,38 × 0,30–0,40 € = 1,31–1,75 € (Richtwert bei 0,35 €: ≈ 1,53 €)

Hochrechnung für 20 Lichtschalter (pro Jahr):

• Zigbee gesamt: 31,6 kWh/Jahr
  • Kosten: 31,6 × 0,30–0,40 € = 9,48–12,64 € (bei 0,35 €: ≈ 11,06 €)
• WiFi gesamt: 87,6 kWh/Jahr
  • Kosten: 87,6 × 0,30–0,40 € = 26,28–35,04 € (bei 0,35 €: ≈ 30,66 €)
• Einsparung mit Zigbee (Differenz 56,0 kWh/Jahr):
  • 56,0 × 0,30–0,40 € = 16,80–22,40 € pro Jahr (bei 0,35 €: ≈ 19,60 €)

Hinweis

• Die Sendeenergie pro Ereignis bleibt im Cent-Bereich pro Jahr und fällt gegenüber der Grundlast kaum ins Gewicht; die Kosten werden praktisch durch den Idle-Verbrauch bestimmt.

Vergleich

• Energie: Zigbee-Schalter benötigen im Dauerbetrieb typ. nur ein Drittel bis die Hälfte der Energie vergleichbarer WiFi-Schalter.
• Skalierung: Bei vielen Geräten summiert sich der Unterschied deutlich (z.B. 20 Geräte: ≈32 kWh/Jahr WiFi vs. ≈32 kWh − 56 kWh einzusparen mit Zigbee, je nach Annahmen).
• Reichweite/Netz: Zigbee-Mesh verbessert Abdeckung mit jedem netzversorgten Gerät; WiFi belastet das WLAN stärker und benötigt evtl. mehr Access Points.
• Praxis: WiFi punktet mit direkter Router-Anbindung und hoher Bandbreite (z.B. für Kameras, OTA-Updates), jedoch höherem Grundverbrauch. Zigbee ist für Schalter/Sensoren energetisch klar effizienter; ein Hub/Koordinator ist nötig.

Fazit Basierend auf den analysierten Daten verbrauchen Zigbee-Lichtschalter im Jahresvergleich deutlich weniger Energie als WiFi-basierte Schalter. Für Haushalte mit vielen Smart-Home-Komponenten kann die Protokollwahl den laufenden Strombedarf spürbar beeinflussen. Für einfache Schalt- und Sensorausgaben empfiehlt sich aus Effizienzgründen Zigbee; WiFi sollte dort eingesetzt werden, wo höhere Datenraten und direkte IP-Anbindung den Mehrverbrauch rechtfertigen.

Hier ist ein strukturierter Überblick der wichtigsten Smart-Home-Protokolle mit Vergleich zu Kosten, Installationsaufwand und weiteren Eigenschaften.

1. Zigbee

• Art: Funk, Mesh-Netzwerk, 2,4 GHz (teilweise Sub-GHz in Spezialfällen)
• Typische Geräte: Lampen (Philips Hue, IKEA), Sensoren, Steckdosen
• Kosten:
  • Geräte: mittelpreisig (ca. 10–50 € pro Gerät)
  • Gateway/Hub: 20–70 €
• Installationsaufwand:
  • Einfach: Geräte koppeln, fertig; benötigt Hub (außer bei direkter Zigbee-Integration wie bei manchen Echo-Modellen)
• Vorteile: stromsparend, große Auswahl, guter Standard
• Nachteile: Abhängigkeit von Koordinator (Single Point of Failure), Interoperabilität manchmal eingeschränkt ohne zentrale Plattform

2. Z-Wave

• Art: Funk, Mesh-Netzwerk, Sub-GHz-Bereich (868 MHz in EU)
• Typische Geräte: Tür-/Fenstersensoren, Rollladensteuerungen, Schalter
• Kosten:
  • Geräte: tendenziell teurer (30–70 € pro Gerät)
  • Z-Wave-Controller: 40–100 €
• Installationsaufwand:
  • Mittel: Anlernen oft etwas komplexer als Zigbee; Hub/Controller zwingend erforderlich
• Vorteile: hohe Reichweite durch Sub-GHz, wenig Störungen durch WLAN
• Nachteile: kleineres Geräteangebot, höherer Preis

3. KNX

• Art: Kabelgebunden (Twisted Pair), IP-Variante möglich
• Typische Geräte: Lichtsteuerung, Heizungs-/Klimaregelung, Beschattung
• Kosten:
  • Sehr hoch: Geräte 50–200 €+, Infrastruktur (Busleitung, Aktoren) kann in die Tausende gehen
  • Zusätzliche Lizenzsoftware (ETS) nötig
• Installationsaufwand:
  • Hoch: Verkabelung im Gebäude, meist nur im Neubau oder bei Kernsanierung wirtschaftlich
  • Fachinstallation fast immer nötig
• Vorteile: extrem zuverlässig, lange Lebensdauer, herstellerübergreifend kompatibel
• Nachteile: hohe Einstiegskosten, komplexe Konfiguration

4. Wi-Fi (klassisch, z. B. Tasmota, Shelly, ESPHome)

• Art: Funk, IP-basiert über WLAN
• Typische Geräte: Steckdosen, Schalter, Kameras, LED-Controller
• Kosten:
  • Geräte oft günstig (10–30 €)
  • Kein Hub nötig, nutzt vorhandenes WLAN
• Installationsaufwand:
  • Einfach: per App oder Weboberfläche; erfordert nur WLAN-Zugangsdaten
  • Optional: Flashen alternativer Firmware erfordert technisches Know-how
• Vorteile: keine zusätzliche Infrastruktur, schnelle Reaktion
• Nachteile: höhere Stromaufnahme, WLAN-Belastung, Sicherheitsrisiko bei Cloud-Abhängigkeit

5. Thread / Matter

• Art: Funk, Mesh-Netzwerk über 2,4 GHz (Thread) + IP-Standard (Matter)
• Typische Geräte: moderne Sensoren, Lampen, Schalter
• Kosten:
  • Geräte: ähnlich Zigbee (20–50 €)
  • Thread Border Router: oft in Smart-Home-Hubs integriert (HomePod Mini, Nest Hub, Ikea Dirigera)
• Installationsaufwand:
  • Mittel: Border Router nötig, Matter-Setup meist einfach per QR-Code
• Vorteile: zukunftssicher, herstellerübergreifend, lokale Steuerung
• Nachteile: Geräteauswahl noch begrenzt, Border Router als Zusatzhardware nötig

6. Bluetooth LE (Smart Home Einsatz)

• Art: Kurzstreckenfunk, Punkt-zu-Punkt oder Mesh
• Typische Geräte: Türschlösser, Sensoren, Beacons
• Kosten:
  • Geräte meist günstig (10–30 €)
  • Kein Hub nötig, aber oft Bridge für Fernzugriff
• Installationsaufwand:
  • Einfach: Pairing via Smartphone
• Vorteile: geringer Energieverbrauch
• Nachteile: begrenzte Reichweite, Skalierbarkeit nur im Mesh

Vergleichstabelle

*KNX-IP Gateways existieren, aber Businstallation ist Pflicht.

Matter ist ein offener und lizenzfreier Smart-Home-Standard der Connectivity Standards Alliance (CSA), der 2022 veröffentlicht wurde (vormals „Project CHIP“).
–> Wikipedia
–> WIRED
–> The Verge.
Matter dient als universelle „Sprache“ für Smart-Home-Geräte und ermöglicht Geräte verschiedener Hersteller, über IP-basierte Kommunikation nahtlos miteinander zu interagieren. Es arbeitet über Wi-Fi, Ethernet, Thread (Mesh-Netzwerk) und nutzt Bluetooth LE für die Einrichtung .
–> Matter Alpha
–> MatterDevices.io

Vorteile auf einen Blick

• Interoperabilität: Matter-zertifizierte Geräte funktionieren automatisch mit Apple Home, Google Home, Amazon Alexa, SmartThings u. a..
• Lokale Steuerung & Zuverlässigkeit: Sämtliche Kommunikation findet lokal statt, was Reaktionszeiten verbessert und Funktionen auch ohne Internet ermöglicht.
• Sicherheit: Matter bietet durch Verschlüsselung und Gerätezertifikate hohen Schutz vor Manipulation.
• Einfachere Einrichtung: Matter 1.4.1 bringt nun Multi-Device QR-Codes und NFC-Tap-to-Pair – ideal für Batch-Setups.

Matter vs. bestehende Systeme (Zigbee, Z-Wave, KNX, Wi-Fi)

Zigbee & Z-Wave

Diese etablierten Mesh-Protokolle sind derzeit weit verbreitet, aber proprietär. Matter unterstützt Bridging, d. h. eine Matter-Bridge (z. B. IKEA Dirigera, Aqara M2, SwitchBot Hub) übersetzt Zigbee- oder Z-Wave-Signale ins Matter-Netz.

Reddit-Perspektive (Reddit):

„Zigbee is great but the biggest issue […] if the coordinator goes down you can’t control any of your devices. Thread […] you can have multiple Thread border routers so it’s properly redundant. Matter is just a standard […] ability to add the same device to multiple platforms.“

KNX

KNX bleibt aktuell ausgeklammert, da es ein kabelgebundenes Bussystem ohne IP-Basis ist — Bridging wäre technisch komplex und bisher nicht weit verbreitet.

Wi-Fi

Wi-Fi gerät in Matter-Geräten vor allem als Transportmedium ins Spiel – für hochbitratige Geräte oder einfache Outlets. Viele neue Matter-Geräte nutzen Wi-Fi.

Zusammenfassung:

IKEA als Beispiel: Rückwärtskompatibilität mit Zigbee

IKEA rollt nach und nach über 20 Matter-over-Thread-Geräte wie Lampen, Sensoren und Remotes aus. Ihr Dirigera-Hub kann via Update zu einem Matter Controller und Thread Border Router werden – und behält trotzdem Touchlink-Funktionalität für Zigbee-Geräte bei The Verge.
Das bedeutet: Alte Zigbee-Remotes können neue Thread-Matter-Lampen steuern – ein elegantes Beispiel für Koexistenz. Zudem lassen sich Ikea-Geräte auch ohne Hub über Matter in Home Assistant, Google Home, Apple Home etc. hinzufügen.

Integration in Home Assistant

Home Assistant unterstützt Matter bereits – doch einige Voraussetzungen gelten.
–> Home Assistant
–> Home Assistant

Einsatzszenarien

• Wi-Fi-basierte Matter-Geräte (z. B. TP-Link-Smart-Plugs) → Funktionieren direkt mit Home Assistant –> Home Assistant.
• Matter Bridges (Aqara M2, SwitchBot Hub 2, IKEA Dirigera etc.) → Verbinden Zigbee/Wi-Fi Geräte mit Matter → damit nutzbar in Home Assistant –> Home Assistant.
• Thread-Geräte → Benötigen Thread-Border-Router wie HomePod Gen2, HomePod Mini, Apple TV 4K (Ethernet); oder Google Nest Hub v2, Nest Hub Max, Nest Wifi Pro –> Home Assistant.

Home Assistant als Controller

Home Assistant (OS) ist von Haus aus ein Matter-Controller – ohne zusätzliche Hardware für Wi-Fi Matter-Geräte –> Home Assistant. Der Einsatz eigener Thread-Funkmodule (z. B. SkyConnect, Yellow) ist möglich, aber noch nicht ausgereift – insbesondere für iOS-Nutzer noch begrenzt –> Home Assistant.

Geräteübernahme aus anderen Plattformen

Geräte, die bereits in Apple Home oder Google Home eingerichtet sind, können auch einfach in Home Assistant eingebunden werden – sofern die Matter-Integration aktiviert ist (Beta) –> Home Assistant.

Community-Erfahrung

Ein Reddit-Nutzer berichtet über positive Erfahrungen (Reddit):

„Matter beta for Dirigera is working with my Home Assistant setup flawlessly… The responsiveness is great…“

Fazit

• Matter ist ein Jahrzehnt-übergreifender Gamechanger, der Interoperabilität, Sicherheit und lokale Steuerung kombiniert.
• Bestehende Zigbee- und Z-Wave-Installationen können durch Bridges modernisiert werden; KNX bleibt aktuell außen vor.
• Home Assistant ist optimal aufgestellt als Matter-Controller – mit aktueller Software und passenden Border Routern ist eine reibungslose Nutzung realistisch.

Ich hoffe, dieser Beitrag inspiriert dein Publikum weiter und zeigt auf, wie Matter ihrem Smart Home echten Mehrwert bringt. Wenn du willst, ergänze ich gerne visuelle Elemente oder einfache How-To-Checklisten.

Hallo zusammen,

ich habe, nach endloser Recherche, endlich herausgefunden, wie man die Moes RF433 Fernbedienung (Remote Control) mit den passenden Rolladenaktoren (Moes Curtain Switches) koppeln kann. Die Bedienungsanleitung dafür war leider unbrauchbar.

Hierbei erfolgt die Steuerung per Tuya Cloud (Smart Life), es bietet aber zusätzlich auch die Möglichkeit der lokalen Steuerung im 433 Mhz Netz. So kann man sich eigentlich zusätzliche Wandschalter sparen. Oder, wer mag, setzt noch Zigbee gesteuerte Wandtaster mit Szenensteuerung ein.

Hier der Link zum Shop: Moes ZigBee DIY RF433 Smart Curtain Switch Module for Motorized Roller Blinds Motor 2MQTT Tuya Smart APP Alexa Google Home|Heimautomatisierungsmodule| – AliExpress

Den entscheidenden Tipp dazu gab es in diesem, eigentlich für Marketingzwecke geschaffenen, Youtube-Video:

Hier gleich noch der Link mit der richtigen Stelle im Video: https://www.youtube.com/watch?v=PcGRcHrOLoY

Hier nun die Schritte im Detail:

1. Auf der Fernbedienung den Kanal über Set/Hoch-Runter/Set wählen (Ich habe die Mehrkanalfernbedienung)
2. für Auf: 5x Setup Button auf Switch Setup Button drücken (blinkt), Taste auf auf Remote Control drücken
3. für Zu: 6x Setup Button auf Switch Setup Button drücken (blinkt), Taste Zu auf Remote Control drücken
4. für Zu: 7x Setup Button auf Switch Setup Button drücken (blinkt), Taste Pause auf Remote Control drücken

Weiß der Geier, wo die Codes 5-7 herkommen, aber es hat geklappt.

Ich hoffe, dass ich einigen damit weiterhelfen konnte.

Für Kommentare bin ich natürlich auch dankbar 🙂