Z-Wave vs. Z-Wave Plus: Vollständiger Leitfaden zu Smart-Home-Protokol

Kurz gesagt: Z-Wave ist ein Funkstandard, der speziell für Smart Homes entwickelt wurde. Er nutzt eine niedrige Funkfrequenz, die Wände gut durchdringt und nicht mit WLAN interferiert. Jedes zertifizierte Gerät lässt sich mit jedem zertifizierten Controller derselben Region verbinden, und die Standardfunktionen sind sofort einsatzbereit.

Für wen dieser Leitfaden gedacht ist

Sie prüfen, ob Z-Wave die passende Lösung für Ihr Gebäude ist.
Sie möchten verstehen, was Begriffe wie „Z-Wave Plus“, „800 Series“ und „Long Range“ auf Produktseiten bedeuten.
Sie planen ein Netzwerk und legen Wert auf maximale Zuverlässigkeit von Beginn an.

Dieser Leitfaden bezieht sich auf die 868-MHz-Version von Z-Wave, wie sie in Großbritannien und Europa verwendet wird. Geräte für andere Regionen, wie beispielsweise Nordamerika, nutzen abweichende Frequenzen.

Was ist Z-Wave?

Z-Wave wird seit über 20 Jahren im Gebäudebereich eingesetzt. Die Geräte senden kurze Signale mit geringer Sendeleistung an einen zentralen Controller; jedes Signal wird quittiert. Wenn Sie eine Beleuchtung ausschalten, erhält der Controller die Rückmeldung, dass der Befehl tatsächlich ausgeführt wurde.

Drei wesentliche Merkmale zeichnen den Standard aus:

Keine Interferenzen mit WLAN. Z-Wave nutzt ein Frequenzband unterhalb von 1 GHz – weit entfernt von WLAN, Bluetooth und dem 2,4-GHz-Band, das auch von Zigbee genutzt wird.
Gute Durchdringung von Wänden. Niedrigere Frequenzen überwinden Mauerwerk und Decken deutlich effektiver als 2,4-GHz-Signale.
Vollständige Zertifizierung. Ein Produkt darf das Z-Wave-Logo nur nach bestandener Zertifizierung führen; Geräte unterschiedlicher Hersteller lassen sich daher reibungslos in einem gemeinsamen Netzwerk betreiben.

Für die Nutzung von Z-Wave fallen weder Lizenzgebühren noch Abonnements an.

Die Grundregel: passende Frequenzregion wählen

Z-Wave nutzt je nach Region weltweit unterschiedliche Funkfrequenzen.

Region	Frequenz
Großbritannien und Europa	868.42 MHz
USA und Kanada	908.42 MHz
Australien und Neuseeland	921.42 MHz

Geräte und Controller aus unterschiedlichen Regionen können nicht miteinander kommunizieren. Die Region eines Geräts lässt sich nachträglich nicht ändern. Bestellen Sie stets Geräte, die für Ihren Einsatzort ausgelegt sind. Auf unseren Produktseiten ist die jeweilige Z-Wave-Region für jedes Z-Wave-Produkt angegeben.

Wie funktioniert Z-Wave?

Ein Z-Wave-Netzwerk wird von einem zentralen Controller (Hub oder USB-Stick) gesteuert. Es unterstützt bis zu 232 Geräte einschließlich des Controllers.

Netzbetriebene Geräte wie Zwischenstecker, Unterputzmodule und Wandschalter sind dauerhaft empfangsbereit. Sie fungieren als Repeater und leiten Signale für andere Geräte weiter.
Batteriebetriebene Geräte wie Sensoren und Fernbedienungen verbleiben zur Energieeinsparung im Ruhemodus. Sie aktivieren sich nur zur Datenübermittlung und leiten keine Signale weiter.

Befindet sich ein Gerät außerhalb der direkten Reichweite des Controllers, werden die Signale über dazwischenliegende, netzbetriebene Geräte weitergeleitet (Mesh-Prinzip). Silicon Labs, Hersteller der Z-Wave-Chipsätze, gibt eine Reichweite von bis zu 400 Metern über maximal vier Zwischenstationen (Hops) an. Sollte eine Route ausfallen, wählt das Netzwerk automatisch einen alternativen Pfad.

Netzbetriebene Geräte leiten Signale weiter, sodass ein Sensor außerhalb der direkten Reichweite des Hubs dennoch Signale übertragen kann.

Z-Wave vs. Z-Wave Plus: Was ist der Unterschied?

Z-Wave wurde stufenweise weiterentwickelt, wobei jede Stufe eine eigene Bezeichnung trägt. Jede Entwicklungsstufe ist abwärtskompatibel, sodass neue Geräte mit älteren Controllern gekoppelt werden können und umgekehrt. Die Vorzüge der neueren Generationen kommen zum Tragen, wenn beide Kommunikationsendpunkte diese unterstützen.

Was ist Z-Wave Plus?

Z-Wave Plus ist die Zertifizierung für Geräte, die auf dem Chip der 500-Serie basieren. Im Vergleich zum ursprünglichen Z-Wave bietet dieser Standard eine höhere Reichweite, eine um ca. 50% längere Batterielebensdauer, eine zuverlässigere Selbstheilung des Mesh-Netzwerks sowie ein standardisiertes Verfahren für drahtlose Firmware-Updates (Over-the-Air). Über Jahre hinweg galt dies als der maßgebliche Standard; zahlreiche Z-Wave Plus-Geräte sind weiterhin erhältlich und zuverlässig im Betrieb.

Was ist Z-Wave Plus V2?

Z-Wave Plus V2 stellt die aktuelle Zertifizierung für Geräte auf Basis der Chips der 700er- und 800er-Serien dar. Reichweite und Batterielebensdauer wurden hierbei nochmals optimiert. Zudem sind zwei zuvor optionale Funktionen nun für jedes Gerät verpflichtend vorgeschrieben: S2-Sicherheit und die SmartStart-Einrichtung.

Die Bezeichnungen im Überblick

Bezeichnung	Bedeutung
Z-Wave Plus	Basiert auf dem Chip der 500er-Serie. Bessere Reichweite und Batterielaufzeit als das ursprüngliche Z-Wave sowie Firmware-Updates Over-the-Air.
Z-Wave Plus V2	Basiert auf dem Chip der 700er- oder 800er-Serie. Größere Reichweite, geringerer Stromverbrauch sowie S2-Sicherheit und SmartStart als Standard.
Z-Wave 800 Series	Die aktuelle Chip-Generation. Keine neue Z-Wave-Version, bietet jedoch die bisher beste Reichweite und Batterielaufzeit.
Z-Wave Long Range	Ein zusätzlicher Modus bei einigen Geräten der aktuellen Generation. Im Vereinigten Königreich und in Europa handelt es sich dabei um Geräte der 800er-Serie. Siehe unten.

Ein Produkt kann drei dieser Merkmale gleichzeitig aufweisen. Ein als „Z-Wave Plus V2, Z-Wave 800 Series, Z-Wave Long Range“ gekennzeichnetes Gerät ist schlichtweg ein Gerät der aktuellen Generation, das zusätzlich Long Range unterstützt.

S2-Sicherheit und SmartStart

S2 ist der aktuelle Sicherheitsstandard von Z-Wave. Jedes Gerät verfügt über einen eigenen Schlüssel, der als QR-Code und Ziffernfolge auf dem Gerät oder seiner Verpackung aufgedruckt ist. Dieser wird beim Hinzufügen des Geräts gescannt oder eingegeben, was ein Abfangen der Einrichtung durch unbefugte Dritte in der Nähe verhindert.

SmartStart nutzt denselben QR-Code, um Zeit zu sparen. Scannen Sie den Code in der App Ihres Controllers und schalten Sie das Gerät anschließend ein. Es verbindet sich automatisch. Installateure können einen gesamten Auftrag im Voraus scannen und die Geräte sich verbinden lassen, sobald sie montiert werden.

Bewahren Sie den QR-Code oder den Schlüssel an einem sicheren Ort auf. Sie benötigen ihn, falls Sie das Gerät jemals an einen neuen Controller anbinden müssen.

Z-Wave Long Range

Long Range funktioniert anders als das Mesh-Netzwerk. Ein Long-Range-Gerät kommuniziert direkt mit dem Controller – ohne Hops – über eine deutlich größere Distanz. Hersteller geben mehrere hundert Meter im Freifeld an. Ein Long-Range-Netzwerk kann bis zu 4.000 Geräte verwalten.

Im Mesh-Netzwerk erreicht der Türsensor den Hub über einen netzbetriebenen Zwischenstecker. Mit Long Range kommunizieren Tor- und Garagensensor direkt mit dem Hub.

Es wurde zuerst in Nordamerika eingeführt. Die europäische Version folgte und nutzt eigene Kanäle nahe dem regulären 868-MHz-Band. Zertifizierte Long-Range-Geräte für das Vereinigte Königreich und Europa sind verfügbar.

Drei wichtige Punkte:

Im Vereinigten Königreich und in Europa benötigen Sie ein Long-Range-Gerät der 800er-Serie und einen Controller, der Long Range in dieser Region unterstützt. Prüfen Sie beide Produktseiten.
Ein Long-Range-Gerät kann auch als reguläres Mesh-Gerät eingebunden werden. Sie wählen dies beim Hinzufügen aus.
Long-Range- und reguläre Z-Wave-Geräte können parallel am selben Controller betrieben werden.

Es eignet sich für Nebengebäude, Außenbereiche, Tore und weitläufige Liegenschaften, bei denen ein Mesh-Netzwerk zahlreiche Repeater erfordern würde.

Welche Geräte nutzen Z-Wave?

Es gibt Tausende zertifizierter Z-Wave-Produkte. Zu den Hauptkategorien gehören:

Z-Wave bietet besondere Stärken bei Unterputzmodulen, Heizungssteuerungen und allen Komponenten, die durch massive Wände hindurch zuverlässig funktionieren müssen.

Wird ein Hub für Z-Wave benötigt?

Ja. Ein Z-Wave-Controller (auch als Hub oder Gateway bezeichnet) steuert das Netzwerk, speichert Ihre Automatisierungen und verbindet alles mit Ihrem Smartphone. Ein vollständiges System erfordert drei Komponenten:

Ein Controller mit Z-Wave-Funkmodul für Ihre RegionHubitat, Homey Pro und Fibaro Home Center verfügen über ein integriertes Modul. Home Assistant verwendet einen Z-Wave-USB-Stick. Nicht jeder Hub unterstützt Z-Wave; prüfen Sie dies daher vor dem Kauf. Siehe Auswahl eines Smart-Home-Controllers.
Einige netzbetriebene GeräteVerteilen Sie Zwischenstecker oder Unterputzmodule im Gebäude, um das Mesh-Netzwerk aufzubauen.
Ihre Sensoren und FernbedienungenFügen Sie diese zuletzt an ihren jeweiligen Einsatzorten hinzu.

Hinzufügen und Entfernen von Geräten

Das Hinzufügen eines Geräts zu einem Z-Wave-Netzwerk wird als Inklusion bezeichnet. Das Entfernen als Exklusion.

Starten Sie die Inklusion in der App Ihres Controllers und betätigen Sie anschließend die Taste am Gerät (häufig einmal oder dreimal; die genaue Vorgehensweise ist im Handbuch beschrieben). Bei SmartStart scannen Sie stattdessen den QR-Code.
Ein Gerät kann jeweils nur einem Netzwerk angehören. Lässt es sich nicht verbinden, ist es möglicherweise noch in einem anderen Netzwerk angemeldet. Führen Sie zuerst eine Exklusion durch. Jeder Controller kann jedes Gerät exkludieren.
Lernen Sie netzbetriebene Geräte nach Möglichkeit direkt an ihrem endgültigen Installationsort an, damit der Controller die korrekten Routen ermittelt.
Führen Sie nach dem Hinzufügen oder Versetzen mehrerer Geräte eine Netzwerkreparatur (Network Repair / Rebuild) in Ihrem Controller durch, sofern diese Funktion verfügbar ist.

Eine vollständige Anleitung finden Sie unter Geräte hinzufügen und entfernen.

Assoziationen, Gruppen und Szenen

Diese drei Begriffe werden in Handbüchern und Controller-Apps verwendet.

Assoziation. Eine direkte Verbindung zwischen zwei Geräten. Ein mit einem Schalter assoziierter Bewegungssensor kann diesen direkt einschalten, ohne den Controller zu passieren. Dies gewährleistet eine schnelle Signalübertragung und funktioniert auch dann, wenn der Controller offline ist, beschränkt sich jedoch auf grundlegende Ein-, Aus- und Dimmbefehle.
Assoziationsgruppe. Die Speicherplätze, die ein Gerät für diese Direktverbindungen bereitstellt. Ein Wandtaster mit zwei Tasten verfügt typischerweise über eine Gruppe pro Taste. Gruppe 1 dient in der Regel als „Lifeline“ zum Controller und sollte unverändert bleiben.
Szene. Wird im Controller eingerichtet. Ein einzelner Auslöser sendet verschiedene Befehle an unterschiedliche Geräte: Beleuchtung auf 30 %, Rollläden abwärts, Heizung um ein Grad erhöhen.

Eine Assoziation verbindet zwei Geräte direkt miteinander. Eine Szene läuft über den Hub, der unterschiedliche Befehle an mehrere Geräte senden kann.

In den meisten Gebäuden sollten Automatisierungen im Controller eingerichtet werden. Sie lassen sich einfacher anpassen und können Bedingungen wie die Uhrzeit nutzen. Setzen Sie Assoziationen dort ein, wo es auf Geschwindigkeit oder Unabhängigkeit vom Controller ankommt – beispielsweise bei einem Wandtaster, der einen Dimmer im selben Raum steuert.

Reichweite und Zuverlässigkeit

In Innenräumen ist mit einer zuverlässigen Reichweite von 20 bis 30 Metern zwischen den Geräten zu rechnen; durch massives Mauerwerk, Beton oder alukaschierte Dämmung entsprechend weniger. Geräte der 700er- und 800er-Serie erzielen spürbar bessere Ergebnisse als ältere Generationen.

Platzieren Sie den Controller zentral, nicht auf dem Boden und nicht in einem Metallschrank.
Stellen Sie sicher, dass sich für jedes batteriebetriebene Gerät ein netzbetriebenes Gerät in bequemer Reichweite befindet.
Falls ein entfernter Bereich schwach abgedeckt ist, binden Sie auf halber Strecke einen Zwischenstecker oder einen Range Extender ein.
Verwenden Sie bei einem USB-Stick ein kurzes USB-Verlängerungskabel, um ausreichend Abstand zum Computer herzustellen.

Weitere Informationen finden Sie unter Aufbau eines zuverlässigen Netzwerks.

Z-Wave, Zigbee oder Matter?

Z-Wave bietet deutliche Stärken bei Unterputzmodulen, Heizungssteuerungen und überall dort, wo massive Wände durchdrungen werden müssen. Die Geräte sind regionsspezifisch.
Zigbee bietet die größte Auswahl an kostengünstigen Sensoren, Zwischensteckern und Beleuchtungskörpern auf einer weltweit einheitlichen Frequenz.
Matter ermöglicht den geräteübergreifenden Betrieb mit Apple, Google, Amazon und SmartThings. Bestimmte Controller können ihre Z-Wave-Geräte für Matter-Systeme freigeben.

Sie müssen sich nicht auf ein einziges Protokoll festlegen. Die meisten Controller unterstützen Z-Wave parallel zu den anderen Standards. Weitere Details finden Sie unter Z-Wave vs. Zigbee vs. Matter und Zigbee erklärt.

Häufig gestellte Fragen

Funktionieren neue Geräte mit meinem älteren Controller?
Ja. Z-Wave ist abwärtskompatibel. Ein Plus V2-Gerät funktioniert an einem Z-Wave Plus-Controller, jedoch ohne die neueren Funktionen, die eine Unterstützung auf beiden Seiten erfordern.

Muss ich alte Geräte ersetzen?
Nein. Wenn das Netzwerk gut funktioniert, belassen Sie es dabei. Kaufen Sie Geräte der aktuellen Generation, wenn Sie Komponenten hinzufügen oder austauschen.

Können Sprachassistenten Z-Wave-Geräte steuern?
Ja, über den Controller. Verknüpfen Sie den Controller mit Alexa oder Google Assistant, und die zugehörigen Geräte werden dort angezeigt. Die Unterstützung für Siri und Apple Home variiert je nach Controller; prüfen Sie daher Ihre Plattform.

Benötigt Z-Wave das Internet?
Nein. Das Funknetzwerk befindet sich vollständig in Ihren Räumlichkeiten. Ob Automatisierungen offline weiterlaufen, hängt vom Controller ab.