Zigbee und Z-Wave sind zwei unterschiedliche, energiearme Funk-Mesh-Protokolle, über die Sensoren, Schlösser, Glühbirnen und Schalter mit einem Hub kommunizieren. Wählen Sie Zigbee, wenn Sie die größte und günstigste Geräteauswahl möchten, insbesondere bei Beleuchtung und Sensoren. Wählen Sie Z-Wave, wenn Ihnen eine bessere Kompatibilität zwischen Marken und ein Funkband wichtig sind, das nicht mit Ihrem WLAN konkurriert. Viele Haushalte nutzen letztlich beide über einen einzigen Hub. Das ist eine völlig sinnvolle Lösung.
Dieser Leitfaden erklärt die tatsächlichen Unterschiede, was sich in einem US-Haushalt ändert, wie beide im Vergleich zu WLAN abschneiden und welche Rolle Matter spielt.
Kurz gesagt
- Zigbee nutzt 2,4 GHz, unterstützt sehr viele Geräte und bietet die größte und günstigste Produktauswahl, teilt sich das Frequenzspektrum jedoch mit WLAN.
- Z-Wave nutzt ein Sub-GHz-Band (908,42 MHz in den USA), vermeidet WLAN-Überlastung und setzt auf eine verpflichtende Zertifizierung für zuverlässige Kompatibilität zwischen Marken. Die Geräteauswahl ist kleiner.
- Keines der beiden Protokolle nutzt WLAN. Beide sind für batteriebetriebene Sensoren, Schlösser und Lampen ausgelegt, während sich WLAN für Kameras und Lautsprecher eignet.
- Matter ist kein Ersatz. Es ist eine zusätzliche Ebene, die dafür sorgt, dass Produkte verschiedener Marken zusammenarbeiten.
- Der Hub ist wichtiger als das Protokoll. Prüfen Sie vor dem Kauf eines Geräts die Kompatibilitätsliste des Hubs.
Inhaltsverzeichnis
- Was Zigbee und Z-Wave wirklich sind
- Zigbee und Z-Wave auf einen Blick
- Frequenz und Störungen
- Geschwindigkeit, Reichweite und Netzwerkgröße
- Geräte, Marken und Preise
- Zigbee und Z-Wave im Vergleich zu Wi-Fi
- Wo Matter ins Spiel kommt
- Das Risiko, über das niemand spricht: die Zentrale
- Wofür sollten Sie sich entscheiden?
- Unsere Einschätzung
- Smart-Home-Geräte bei Namorra entdecken
- Ihr erstes Mesh-Netzwerk einrichten
- Häufig gestellte Fragen
- Quellen
Was Zigbee und Z-Wave wirklich sind
Beide Protokolle bilden ein Mesh-Netzwerk. Jedes netzbetriebene Gerät, etwa ein Stecker oder eine Glühbirne, kann Nachrichten von benachbarten Geräten weiterleiten. Dadurch wird das Netzwerk mit jedem hinzugefügten Gerät leistungsfähiger. Beide sind für kleine Nachrichten und einen sehr niedrigen Energieverbrauch ausgelegt. Deshalb kann ein Türsensor mit Knopfzelle lange halten.
Auch die Geschichte ist unterschiedlich. Z-Wave stammt von einem Unternehmen namens Zensys, das 2001 gegründet wurde, und war jahrelang proprietär. Zigbee ist seit jeher ein offener Standard und wird heute von der Connectivity Standards Alliance betreut, die früher Zigbee Alliance hieß.
Sie sind nicht austauschbar. Ein Zigbee-Sensor kann sich nicht mit einem Z-Wave-Netzwerk verbinden, und umgekehrt ebenso wenig. Sie benötigen einen Hub mit dem passenden Funkmodul oder einen Hub, der beides unterstützt.
Zigbee und Z-Wave auf einen Blick
| Faktor | Zigbee | Z-Wave |
|---|---|---|
| Frequenz | 2,4 GHz | Sub-GHz, in den USA etwa 908 MHz |
| Maximale Datenrate | 250 kbit/s | 100 kbit/s |
| Netzwerkgröße | Theoretisch mehr als 65.000 Knoten | 232 Knoten |
| WLAN-Störungen | Möglich, nutzt dasselbe Frequenzband | Gering, anderes Frequenzband |
| Zertifizierung | Je nach Hersteller und Hub unterschiedlich | Für alle Produkte vorgeschrieben |
| Geräteauswahl und Preis | Größere Auswahl und meist günstiger | Kleinere Auswahl und meist teurer |
| Am besten geeignet für | Beleuchtung, Steckdosen, zahlreiche Sensoren | Schlösser, Sicherheitssensoren, zuverlässige Abdeckung |
Die Angaben zu Frequenz und Datenrate stammen aus dem Smart-Home-Vergleich von USA Today’s Reviewed, die Angaben zur Knotenzahl aus einem Protokollvergleich von Silicon Labs.
Frequenz und Störungen
Das ist der wichtigste Unterschied in einem dicht vernetzten Zuhause.
Zigbee nutzt das 2,4-GHz-Band, dasselbe Band wie die meisten WLAN- und Bluetooth-Geräte. Z-Wave nutzt in den USA 908,42 MHz und ist daher weniger anfällig für Störungen durch WLAN oder Zigbee. Wenn du in einem Mehrfamilienhaus wohnst, in dem Dutzende Router um dieselben Funkfrequenzen konkurrieren, ist das wichtig.
Zigbee ist deshalb nicht zum Scheitern verurteilt. Die meisten Probleme lassen sich auf die Kanalplanung zurückführen. Experten empfehlen im Allgemeinen, das WLAN auf Kanal 1, 6 oder 11 zu betreiben und das Zigbee-Netzwerk auf einen Kanal einzustellen, der sich nicht damit überschneidet. Es gibt keinen einzelnen besten Zigbee-Kanal. Wähle daher den Kanal mit dem größten Abstand zu deinem am stärksten ausgelasteten WLAN-Kanal.
Ein praktisches Vorgehen:
- Melde dich bei deinem Router an und notiere den WLAN-Kanal für jedes Frequenzband.
- Stelle das 2,4-GHz-WLAN auf Kanal 1, 6 oder 11 ein.
- Wähle in den Zigbee-Einstellungen deines Hubs einen Kanal, der nicht mit diesem WLAN-Kanal überlappt.
- Erledige das, bevor du Geräte koppelst. Wenn du den Zigbee-Kanal später änderst, musst du einige Geräte möglicherweise erneut koppeln.
Geschwindigkeit, Reichweite und Netzwerkgröße
Die höhere Datenrate von Zigbee merkt man selten. Ein Lichtschalter sendet nur wenige Bytes. Rezensenten und Nutzer in Foren sagen oft, dass sich Zigbee etwas reaktionsschneller anfühlt, während Z-Wave-Netzwerke nach dem Einrichten zuverlässig sind. Betrachte das als kleinen Unterschied, nicht als entscheidenden Faktor.
Die Knotenlimits klingen dramatisch: 65.000 gegenüber 232. Ein typisches Haus hat jedoch deutlich weniger als 100 Smart-Geräte. Die Obergrenze von Z-Wave wird fast nie zum Problem.
Die Reichweite ist interessanter. Niedrigere Frequenzen durchdringen Wände besser. Das ist ein Grund dafür, dass Z-Wave für zuverlässige Abdeckung bekannt ist. Die tatsächliche Reichweite hängt von den Baumaterialien ab. Teste sie daher vor Ort, bevor du dich auf eine Anordnung festlegst. Da beide Systeme Mesh-Netzwerke nutzen, lassen sich die meisten Funklöcher mit einigen dauerhaft mit Strom versorgten Geräten an den richtigen Stellen beheben.
Für Z-Wave gibt es außerdem eine neuere Option. Geräte mit Unterstützung für Z-Wave Long Range können direkt mit dem Hub kommunizieren und müssen nicht über andere Geräte weiterleiten. Das erhöht Reichweite und Stabilität. Wenn du neue Z-Wave-Geräte kaufst, lohnt es sich, nach Produkten der 800er-Serie mit dieser Funktion Ausschau zu halten und zu prüfen, ob auch dein Hub sie unterstützt.
Die Stromversorgung ist wichtiger, als viele denken
Kleine Sensoren mit Knopfzellen befinden sich die meiste Zeit im Ruhezustand und können daher keine Nachrichten weiterleiten. Wie ein Autor von Ars Technica beim Aufbau seines Netzwerks feststellte, brauchen manche Geräte eine dauerhafte Stromversorgung, um Nachrichten weiterzuleiten: Lampen, Steckdosen und ähnliche Geräte. Platziere einige davon zwischen dem Hub und den weiter entfernten Batteriesensoren. Das ist der beste einzelne Tipp für beide Protokolle.
Geräte, Marken und Preise
Zigbee punktet mit einer großen Auswahl. Viele bekannte Beleuchtungs- und Hausmarken verwenden den Standard. Da er offen ist, gibt es außerdem zahlreiche günstige Lampen, Steckdosen, Taster und Sensoren. Die Auswahl bei Z-Wave ist kleiner und die Geräte sind in der Regel teurer, doch der Standard ist bei Schlössern, Thermostaten, Tür- und Fenstersensoren sowie anderen Sicherheitsprodukten stark vertreten.
Eine hilfreiche Faustregel, die auch von Smart-Home-Autoren vertreten wird: Z-Wave für sicherheitskritische Geräte, Zigbee für Beleuchtung und viele Sensoren. Moderne Hubs mit mehreren Funkstandards, darunter Geräte mit Home Assistant oder Samsung SmartThings, enthalten Funkmodule für beide Standards, sodass du dich nicht für das ganze Haus auf einen Standard festlegen musst.
Schlösser und Türbeschläge
Wenn du dich für batteriebetriebene Schlösser entscheidest, solltest du sowohl die Tür selbst als auch die Funkverbindung berücksichtigen. Fest verdrahtete Zugangstechnik verhält sich bei Ausfällen anders als ein smartes Batterieschloss. Eine hilfreiche Lektüre, bevor du planst, welche Türen welche Ausstattung bekommen, ist zum Beispiel diese Erklärung dazu, wie sich Magnetschlösser und elektrische Türöffner in puncto Türsicherheit unterscheiden. Der Artikel betrachtet das Thema aus britischer Perspektive. Prüfe daher die örtlichen Vorschriften.
Kompatibilität ist der Haken
Ein Protokoll-Logo garantiert nicht, dass ein Gerät mit Ihrer Zentrale funktioniert. Zigbee ist offen, sodass Hersteller Funktionen unterschiedlich umsetzen können. Ein Gerät lässt sich daher möglicherweise koppeln, bietet aber nicht alle Funktionen, sofern es nicht ausdrücklich von Ihrer Zentrale unterstützt wird. Das eigene Whitepaper zur Interoperabilität der Zigbee Alliance behandelt dieses Problem. Die obligatorische Zertifizierung von Z-Wave sorgt dafür, dass es sich markenübergreifend im Allgemeinen vorhersehbarer verhält. Prüfen Sie vor dem Kauf die Kompatibilitätsliste der Zentrale für das genaue Modell.
Zigbee und Z-Wave im Vergleich zu Wi-Fi
Leser fragen oft, ob sie überhaupt eines der beiden brauchen. Wi-Fi ist für Geräte mit hohem Bandbreitenbedarf und ständiger Stromversorgung ausgelegt, etwa Kameras und Lautsprecher. Zigbee und Z-Wave sind Mesh-Netzwerke mit geringer Bandbreite und niedrigem Stromverbrauch für Sensoren, Schlösser und Leuchten, die monatelang oder jahrelang mit Batterien laufen. Wi-Fi ist um Ihren Router herum zentralisiert. Daher können viele hinzugefügte Wi-Fi-Geräte das Netzwerk überlasten und verlangsamen. Der Vergleich von Silicon Labs erläutert diesen Kompromiss zwischen Wi-Fi und Mesh-Protokollen.
In der Praxis:
- Verwenden Sie Wi-Fi für Kameras, Displays, Lautsprecher und alles, was Daten streamt.
- Verwenden Sie Zigbee oder Z-Wave für Bewegungsmelder, Kontaktsensoren, Wassermelder, Schalter und Schlösser.
- Bluetooth eignet sich besser für direkte Verbindungen zwischen Geräten und Smartphone als für Netzwerke im ganzen Haus.
Wenn Sie nur eine Handvoll Geräte planen und keine Zentrale möchten, ist der Einstieg mit Wi-Fi-Geräten einfacher. Sobald Sie etwa ein Dutzend Sensoren und Schalter überschreiten, lohnen sich ein Mesh-Netzwerk und eine Zentrale in der Regel.
Wo Matter ins Spiel kommt
Matter ist kein dritter Konkurrent. Die Connectivity Standards Alliance beschreibt es als einen Interoperabilitätsstandard, der über IP-basierte Netzwerke wie Thread, Wi-Fi und Ethernet läuft, sodass Geräte verschiedener Marken zusammenarbeiten können. Man kann es sich als gemeinsame Sprache vorstellen, während Zigbee und Z-Wave weiterhin die Funkstandards sind, die viele bestehende Geräte nutzen.
In der Praxis bedeutet das: Ihre Zigbee- oder Z-Wave-Geräte sind nicht plötzlich veraltet. Viele Zentralen können sie in ein Matter-System einbinden. Prüfen Sie aber, ob Ihre Zentrale das unterstützt, bevor Sie sich darauf verlassen.
Das Risiko, über das niemand spricht: die Zentrale
Beide Protokolle sind auf eine Zentrale angewiesen, die damit zum Single Point of Failure wird. Wenn die Zentrale ausfällt oder der Hersteller verschwindet, geht auch Ihr Netzwerk verloren. Technikbegeisterte verringern dieses Risiko, indem sie Zentralen mit lokaler Steuerung wählen, etwa Home Assistant oder Hubitat, wie im Artikel von Ars Technica beschrieben. Der Vorteil: Lokal arbeitende Protokolle funktionieren auch dann weiter, wenn die Internetverbindung ausfällt. Ein System, das auf einen externen Cloud-Dienst angewiesen ist, kann von dessen Betreiber abgeschaltet werden.
Stellen Sie vor dem Kauf drei Fragen:
- Funktioniert die Zentrale lokal, also ohne Internet?
- Kann ich die Konfiguration sichern und wiederherstellen?
- Unterstützt die Zentrale beide Funkprotokolle, falls ich später das zweite hinzufügen möchte?
Wofür sollten Sie sich entscheiden?
| Wenn Sie … | Tendenz zu |
|---|---|
| Sie möchten viele günstige Lampen, Steckdosen und Sensoren | Zigbee |
| Sie haben eine stark ausgelastete 2,4-GHz-Umgebung | Z-Wave |
| Ihnen sind Schlösser und Sicherheitssensoren besonders wichtig | Z-Wave |
| Sie möchten ein möglichst berechenbares Zusammenspiel verschiedener Marken | Z-Wave |
| Sie möchten bei kleinem Budget eine möglichst große Geräteauswahl | Zigbee |
| Sie haben ein großes Grundstück oder dicke Wände | Z-Wave, idealerweise mit Long-Range-Unterstützung |
| Sie möchten sich nicht entscheiden | Eine Zentrale mit mehreren Protokollen und beiden Funkmodulen |
Wenn Sie mit einem überschaubaren Budget ganz von vorn anfangen, lässt Ihnen eine Zentrale mit mehreren Protokollen die Freiheit, bei jedem Gerät einzeln zu entscheiden. Wenn Sie bereits eine Zentrale besitzen, kaufen Sie Geräte mit dem unterstützten Protokoll und belassen Sie es dabei.
Unsere Einschätzung
Wir führen Smart-Home-Produkte, weil wir glauben, dass das beste Smart Home eines ist, an das man gar nicht mehr denken muss. Die meisten Menschen, von denen wir hören, fragen nicht, welches Funkprotokoll technisch überlegen ist. Sie möchten, dass das Licht angeht, wenn sie einen Raum betreten, ein Sensor niemanden übersieht und die Geräte nicht zum eigenen Projekt werden.
Unser Rat ist also ganz einfach: Beginnen Sie mit dem Problem, dann wählen Sie das Gerät und anschließend das Protokoll. Entscheiden Sie sich für eine Zentrale mit lokaler Steuerung, prüfen Sie, ob die gewünschten Geräte ausdrücklich aufgeführt sind, und ergänzen Sie einige dauerhaft mit Strom versorgte Geräte, um das Mesh-Netzwerk zu stärken. Wenn Sie unsicher sind, kaufen Sie erst ein kleines Starter-Set, bevor Sie das ganze Haus ausstatten. Der Standort ist ebenso wichtig wie das Protokoll. Deshalb haben wir darüber geschrieben, wo Sie Bewegungsmelder platzieren sollten, um tote Winkel zu vermeiden.
— Namorra
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Ihr erstes Mesh-Netzwerk einrichten
Eine einfache Reihenfolge erspart viel Ärger:
- Wählen Sie zuerst den Hub aus. Prüfen Sie, ob er eine lokale Steuerung unterstützt und über welche Funkmodule er verfügt.
- Fügen Sie zuerst netzbetriebene Geräte hinzu. Steckdosen und Leuchtmittel bilden das Rückgrat des Mesh-Netzwerks.
- Koppeln Sie batteriebetriebene Geräte in der Nähe des Hubs und bringen Sie sie anschließend an ihren Platz. Das Koppeln am endgültigen Standort kann bei schwachem Signal fehlschlagen.
- Fügen Sie Geräte ringweise hinzu. Arbeiten Sie sich vom Hub nach außen vor, damit jedes neue Gerät einen Nachbarn hat, über den es die Verbindung weiterleiten kann.
- Benennen Sie Geräte eindeutig. Verwenden Sie Raum und Funktion, etwa Bewegungssensor Flur oder Türkontakt Hintertür.
- Testen Sie alles, bevor Sie sich darauf verlassen. Gehen Sie durchs Haus, lösen Sie jeden Sensor aus und beobachten Sie die Reaktion.
Wenn ein Gerät wiederholt die Verbindung verliert, liegt das meist an einer schwachen Verbindung und nicht an einem fehlerhaften Protokoll. Fügen Sie zwischen dem Gerät und dem Hub einen netzbetriebenen Repeater hinzu.
Häufig gestellte Fragen
Ist Zigbee dasselbe wie Z-Wave?
Nein. Beide sind stromsparende Mesh-Protokolle für Smart Homes, nutzen aber unterschiedliche Funkfrequenzbänder, Normungsorganisationen und Zertifizierungsregeln. Geräte des einen Standards können sich ohne einen Hub mit beiden Funkmodulen nicht mit dem Netzwerk des anderen verbinden.
Ist Zigbee dasselbe wie WLAN?
Nein. WLAN ist für schnelle, dauerhafte Verbindungen über Ihren Router ausgelegt, während Zigbee ein langsames, sparsames Mesh-Netzwerk für Sensoren, Leuchten und Schalter ist. Beide nutzen das 2,4-GHz-Band, sodass eine ungünstige Kanalwahl zu gegenseitigen Störungen führen kann.
Welcher Zigbee-Kanal ist am besten?
Den einen besten Kanal gibt es nicht. Da Zigbee dasselbe Frequenzspektrum wie WLAN nutzt, stellen Sie Ihr WLAN auf Kanal 1, 6 oder 11 ein und wählen Sie für Ihr Zigbee-Netzwerk einen Kanal, der sich nicht damit überschneidet. Tun Sie das, bevor Sie Geräte koppeln.
Werden Zigbee und Z-Wave durch Matter überflüssig?
Nach aktuellem Kenntnisstand nicht. Matter ist eine Interoperabilitätsschicht über IP-Netzwerken und kein konkurrierendes Funkprotokoll. Viele Hubs können vorhandene Zigbee- und Z-Wave-Geräte verbinden. Prüfen Sie daher die Dokumentation Ihres Hubs, bevor Sie davon ausgehen, dass er dazu in der Lage ist.
Quellen
- Zigbee vs. Z-Wave: Was ist besser für Ihr Smart Home? (Reviewed, USA Today)
- Vergleich von Smart-Home-Protokollen (Silicon Labs)
- WLAN vs. Zigbee und Z-Wave: Was ist besser? (How-To Geek)
- WLAN vs. Z-Wave: Was ist der Unterschied und wann ist er wichtig? (MakeUseOf)
- Z-Wave Long Range (Z-Wave Alliance)
- Ich lag falsch damit, Zigbee und Z-Wave zu ignorieren (Ars Technica)
- Whitepaper zur Interoperabilität (Zigbee Alliance)
- CHIP heißt jetzt Matter (Connectivity Standards Alliance)