- Nachdem einige Schulen in Los Angeles nach dem Aliso-Canyon-Gasleck von 2015 Luftfilter in Klassenzimmern installierten, stiegen die Testergebnisse der Schüler stark an, und der Zuwachs blieb auch im folgenden Jahr bestehen
- Michael Gilraine von der NYU analysiert in dem Working Paper Air Filters, Pollution, and Student Achievement diesen Vorfall im Zusammenhang mit Veränderungen der Schülerleistungen
- Die Schulen führten keine groß angelegte Bildungsreform durch, sondern stellten lediglich kommerzielle Luftfilter für 700 Dollar in die Klassenzimmer, die einfach eingesteckt werden konnten
- Als zentrale Kennzahl wird genannt, dass bereits Ausgaben von 1.000 Dollar die Testergebnisse einer Klasse ähnlich stark steigern können, wie eine Verringerung der Klassengröße um ein Drittel
- Auch wenn es für Verallgemeinerungen auf Basis einer einzelnen Studie noch zu früh ist, könnten mehrere Städte vergleichsweise günstig Luftfilter an einigen Schulen installieren und so zusätzliche Daten sammeln
Veränderungen im Klassenzimmer nach dem Aliso-Canyon-Leck
- Am 23. Oktober 2015 entdeckten Mitarbeiter der Southern California Gas Company ein großes Leck in der Aliso Canyon-Erdgasspeicheranlage nahe Porter Ranch im San Fernando Valley
- Nach dem Vorfall installierten mehrere Schulen in Los Angeles Luftfilter in Klassenzimmern
- Danach stiegen die Testergebnisse der Schüler deutlich an, und dieser Anstieg verschwand auch im folgenden Jahr nicht
Die Analyse von Michael Gilraine
- Michael Gilraine von der NYU untersucht in dem Working Paper Air Filters, Pollution, and Student Achievement ein unerwartetes Ergebnis des Aliso-Canyon-Gaslecks
- Im Mittelpunkt der Analyse stehen die nach dem Aliso-Canyon-Gasleck von 2015 an Schulen installierten Luftfilter und die Veränderungen bei den Schülerleistungen
- Der Fall gilt als Beispiel für sehr große beobachtete Effekte trotz eines vergleichsweise kleinen technischen Eingriffs
Kosten und Art des Eingriffs
- Der Schulbezirk entwarf keine Gebäude neu und setzte auch keine groß angelegte Bildungsreform um
- Bei den installierten Geräten handelte es sich um kommerzielle Filter für 700 Dollar, die in jedem Raum per Stecker betrieben werden konnten
- Es wird der Vergleich gezogen, dass 1.000 Dollar die Testergebnisse einer Klasse etwa so stark anheben können wie eine Verringerung der Klassengröße um ein Drittel
Luftverschmutzung und kognitive Leistung
- Das Ergebnis passt zu bestehenden Forschungssträngen, wonach Luftverschmutzung die kognitive Leistung beeinflusst
- Gemeinsam behandelte Beispiele sind:
- Diese Studien kommen zu dem Ergebnis, dass sich bei stärker verschmutzter Luft die Leistungsfähigkeit verschiedener Gruppen verschlechtert
Offene Prüfaufgabe mit kostengünstigen Experimenten
- Wenn Gilraines Ergebnisse weitere Prüfungen bestehen, könnte die Installation von Luftfiltern zu den kosteneffizientesten bildungspolitischen Maßnahmen gehören
- Vor allem Kinder aus einkommensschwachen Haushalten könnten stark davon profitieren
- Für weitreichende Schlussfolgerungen auf Basis nur einer Studie ist es noch zu früh, doch einige Städte könnten sehr günstig zusätzliche Daten sammeln, indem sie Luftfilter an ausgewählten Schulen installieren
2 Kommentare
Ein wirklich interessantes Experiment.
Hacker-News-Kommentare
Ich bin aus mehreren Gründen dafür, Luftfilter in Klassenzimmern zu installieren, glaube aber nicht, dass die extremen Ergebnisse dieser Studie in Folgestudien Bestand haben werden.
Das Paper nutzte die Situation, dass ein Gasunternehmen nach dem größten Gasleck in der Geschichte der USA in allen Klassenzimmern, Büros und Gemeinschaftsbereichen von Schulen im Umkreis von 5 Meilen um die Leckstelle Filter installierte, und verglich die Leistungen von Schulen innerhalb und außerhalb dieser Grenze mithilfe eines räumlichen Regressions-Diskontinuitätsdesigns.
Am Ende lief es aber darauf hinaus, Testergebnisse aus unterschiedlichen Regionen, Jahren und Schulen zu betrachten und anzunehmen, „das Einzige, was sich geändert hat, waren die Luftfilter“. Wer schon einmal Kinder unterrichtet hat, weiß, dass allein Unterschiede zwischen Jahrgängen, Lehrkräften und Schulrichtlinien die Ergebnisse stark verschieben können.
Raumluftfilterung an sich ist gut, aber zu erwarten, dass Testergebnisse so dramatisch steigen, ist unrealistisch. Es erinnert an frühere Fälle wie Fischöl-Supplemente, bei denen kleine Studien große Gesundheitseffekte zeigten, die dann größtenteils verschwanden, als die Stichproben größer und die Studienqualität besser wurde.
Eine bessere Methode wäre, einigen Schulen kostenlos Luftfilteranlagen bereitzustellen und zu prüfen, ob es ohne andere größere Veränderungen einen Effekt gibt.
Es ist ähnlich, als würde man auf eine Schule schauen, die neue Busse gekauft hat, und behaupten: „Die neuen Busse haben die Testergebnisse verbessert.“ In Wirklichkeit haben Schulen, die viele neue Busse kaufen, wahrscheinlich ein deutlich höheres Budget als früher und mehr Geld für ihre Schüler. Diese finanzielle Veränderung kann viel wichtiger sein als das Baujahr der Busse.
Wenn ein unerwartetes Ereignis nur auf bestimmte Gruppen zutrifft, betrachtet man es als natürliches Experiment und vergleicht die Veränderungen zwischen den Gruppen vor und nach dem Ereignis. Die Vergleichsgruppe ist nicht „keine Veränderung“.
Der eigentliche Kern liegt in Tabelle 3 und Tabelle 4. Der beobachtete Effekt ist auch mit einem Populationseffekt von 0 vereinbar, und wenn man Abbildung 2 betrachtet, ließe sich innerhalb des Konfidenzintervalls auch eine Gerade zeichnen, also kein Effekt. Das bedeutet nicht, dass es keinen Effekt gibt, aber die Evidenz reicht nicht aus, um von einem Effekt auszugehen, und man sollte die Schätzung nicht einfach so übernehmen.
Jede Studie trifft auf HN auf Leute, die erklären, sie wüssten es besser, und die Mängel benennen. In der Geschichte der Menschheit gab es wohl keinen Ort mit so viel geballter Expertise wie HN.
Außerdem kommt es darauf an, welchen Wert man in dieser Studie finden kann. Sie wurde nicht wie eine biblische, endgültige Antwort veröffentlicht, sondern ist eine Studie zu einem interessanten Ereignis und Datensatz; man sollte also schauen, was sich daraus gewinnen lässt.
Ich war auf einer guten Schule, aber der Filter des Wasserspenders war seit 2005 nicht gewechselt worden, und damals war es 2012. Eigentlich hätte dieser Filter alle sechs Monate ausgetauscht werden müssen.
Man nimmt selbstverständlich an, dass Luft- oder Wasserqualität in den USA gut ist, aber wenn man tatsächlich prüft, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass man dauerhaft leicht vermeidbaren krebserregenden Stoffen ausgesetzt ist. Heutige Trinkbrunnen bestehen aus Kunststoff (PVC), der sich mit der Zeit im Wasser löst, sodass sich am Ende Nanoplastik im Körper ansammelt. Das ließe sich leicht durch teurere Stahlleitungen verhindern.
In der Bürodecke gab es Asbest, und darüber war nur Farbe gestrichen worden. Ich finde nicht, dass Einzelne so etwas überprüfen und melden müssen sollten; die fehlende Regulierung ist ermüdend. Auch das EPA-Budget ist knapp, also muss im Moment jeder selbst Due Diligence betreiben, damit Kinder nicht so hohe Krebsraten erleben wie heute. Abgesehen von Lungenkrebs halte ich die Krebsinzidenz in den USA für 30 % höher als in Europa.
Vielleicht wurden die Testergebnisse besser, weil die Kinder am Testtag erholter waren, vielleicht hat das Brummen der Geräte eine meditationsartige Geräuschkulisse geschaffen und ihnen beim Konzentrieren geholfen. Oder auch überhaupt nicht.
Es gibt eine Prüfung, ob die Daten tatsächlich das zeigen, was behauptet wird: https://statmodeling.stat.columbia.edu/2020/01/09/filters-be...
Der Kernpunkt ist, dass das gesamte Ergebnis von einem Datenpunkt und einem linearen Trend bestimmt wird, der im Kontext des Papers theoretisch keinen Sinn ergibt. Im Abstract des Papers heißt es: „Da bei Lufttests in den Schulen vor der Installation der Filter während des Lecks keine Erdgas-Schadstoffe nachgewiesen wurden, stammt die Wirkung der Filter aus der Entfernung allgemeiner Luftschadstoffe.“ Genau dieser lineare Trend bildet jedoch den Hintergrund, der den großen Sprung und die statistische Signifikanz erzeugt.
Das erinnert auch an Fälle, in denen Studien, die große Vorteile durch Entwurmungsmittel für Kinder in der Dritten Welt nahelegten, später zurückgenommen wurden: https://www.theguardian.com/society/2015/jul/23/research-glo...
Das Unbequeme an Matt Y.s Weltbild einer wissenschaftsbasierten öffentlichen Politik ist, dass Kosten und Nutzen politischer Eingriffe extrem schwer zu untersuchen sind und sich in realistischen Zeiträumen kaum sinnvoll genug nutzen lassen, um Politik zu steuern. Selbst eine sehr einfache Hypothese wie „Luftfilterung verbessert Testergebnisse“ klingt, als ließe sie sich unter Kontrolle von Störfaktoren leicht testen – ist in der Praxis aber so schwierig.
https://statmodeling.stat.columbia.edu/2020/01/09/no-i-dont-...
Es gibt auch einen älteren Thread zu Gelmans Beitrag: https://news.ycombinator.com/item?id=22006595
Matt Y.s Berichterstattung stellte diesen Punkt nicht ausreichend in den Vordergrund, sagt am Ende des Textes aber im Grunde dasselbe. Der zentrale Punkt wurde zwar vergraben, aber gelogen hat er nicht.
Ich wünschte, es gäbe mehr Daten dazu, wie Gase in der Luft auf Menschen wirken.
Was wir wissen, ist ungefähr: Hohe CO2-Werte in einem Raum senken die kognitive Leistung; CO2-Werte in U-Booten, die weit über denen normaler Räume liegen, scheinen die kognitive Leistung nicht zu beeinflussen; die in dieser Studie tatsächlich betrachtete Installation von Kohlefiltern könnte die Leistung im Klassenzimmer verbessern; und Menschen mögen stickige Räume nicht.
All das ist mit mehreren Hypothesen vereinbar. Vielleicht wissen wir es einfach noch nicht gut genug, oder vielleicht macht irgendein Gas, das nicht das von Menschen ausgeatmete CO2 ist, Menschen leicht unwohl und verschlechtert die kognitive Leistung.
CO2 ist ein guter Proxy für die Lüftungsqualität in Räumen, in denen Luft mit draußen ausgetauscht wird und sich die Gase in der Luft nicht unabhängig voneinander verändern. Klassenzimmer mit Kohlefiltern und U-Boote sind dafür aber keine Beispiele.
Zum Beispiel gab es an Bord jemanden, der Migräne bekam, wenn der CO2-Wert zu hoch wurde, und dann zu nichts mehr in der Lage war. Zum Glück war die Lösung einfach: einen weiteren CO2-Scrubber einschalten.
Es gibt keinen besonderen Grund, warum CO2 in einem U-Boot anders wirken sollte als anderswo.
Viele dieser Gase beeinflussen die kognitive Leistung. Warum CO2 selbst eine Wirkung haben sollte, ist unklar, aber wenn CO2 steigt, steigen auch andere Dinge, die wir ausatmen.
Der CO2-Gehalt der Umgebung liegt ungefähr bei 400–1000 ppm, also 0,04–0,1 %, und ist ziemlich inert; ich sehe nicht recht, wodurch er schaden sollte. Falls er tatsächlich schadet, wäre der CO2-Anstieg ein viel größeres Problem als „nur“ der Klimawandel.
Ich vermute allerdings, dass die eigentliche Ursache andere Gase sind.
Ich bin verwirrt, warum man HEPA-Filter installiert hat, um LNG und Methan herauszufiltern.
HEPA-Filter entfernen CO2 nicht besonders effektiv, selbst mit Kohlemembran; ich frage mich also, ob man wirklich erwarten kann, dass die CO2-Werte sinken.
Was ist dann die tatsächliche Schlussfolgerung? Dass sauberere Luft, also Luft mit weniger Staub und Viren, gut für die Produktivität ist?
Ich frage, weil ich für die Arbeit denselben Filter kaufen möchte. Im Artikel heißt es, es seien leicht erhältliche 5-Stufen-Filter verwendet worden, aber ich bezweifle, dass ein 700-Dollar-HEPA-Filter dasselbe Gerät ist.
Die meisten Produkte, die im Handel als „Kohle“-Filter verkauft werden, enthalten so wenig Kohle, dass sie kaum Wirkung haben. Man braucht eine ziemlich große Menge, und für manche Gase können speziell imprägnierte Aktivkohle oder andere Medien nötig sein.
Alle HEPA-Filter sollten Luft ähnlich filtern; Preisunterschiede sollten vor allem davon abhängen, wie schnell sie Luft umwälzen. Für das Zimmer habe ich einen HEPA-Luftreiniger für 150 Dollar gekauft.
Airthings zu kaufen, es mich ans Öffnen der Fenster erinnern zu lassen und sogar die Pushover API anzubinden, war die größte Produktivitätssteigerung der letzten 10 Jahre.
Als Faustregel sollte man die Fenster jeden Tag mindestens 10 Minuten offen lassen.
Bei der Stelle „Wenn man sich die besten Belege von Mathematica Policy Research zur Wirkung des KIPP-Charterschulnetzwerks ansieht, gab es nach drei Jahren bei KIPP bei drei von vier Testkennzahlen signifikante Verbesserungen. Ein Englischtest stieg um 0,25 Standardabweichungen, ein anderer Englischtest um 0,22, und einer von zwei Mathematiktests um 0,28“ konnte ich mit 0,22 Standardabweichungen nichts anfangen und habe nachgesehen.
In einer Normalverteilung bedeutet ein Anstieg um 1 Standardabweichung über den Mittelwert, vom 50. Perzentil zum 84. Perzentil zu wechseln. Ein Anstieg um 0,22 Standardabweichungen über den Mittelwert entspricht ungefähr einem Wechsel vom 50. zum 55. Perzentil.
Das bedeutet auch: Wenn Kinder nicht krank werden, verbessern sich die Bildungsergebnisse
Im Artikel steht offenbar nicht, um welche Klassenstufe es geht. Kleine Kinder haben ein schwächeres Immunsystem, daher könnten weniger Fehlzeiten und bessere Noten plausibel sein. Auch persönlich fehlt mein Kind in der 1. Klasse ziemlich oft im Unterricht
Wenn dieses Ergebnis allerdings ab der 3. Klasse oder höher beobachtet wurde, könnte es auf ein größeres Phänomen hindeuten. Die 3. Klasse ist hier willkürlich gewählt; vielleicht gibt es in der Medizin ein bestimmtes Alter, ab dem die Immunität von Kindern als deutlich gestärkt gilt
Als persönliche Anekdote: Direkt nachdem Corona „vorbei“ war, war unsere Kita fast wie ein Seuchenschiff
Die Kinder hatten praktisch keine Immunität, und diese Lücke wurde schnell gefüllt. Es war wirklich ein schreckliches Jahr
Danach bekam die Kita Fördermittel und installierte in jedem Raum N-95-Luftfilter sowie UV-Lampen, wie man sie oft in den Toiletten chinesischer Restaurants sieht
Der Unterschied war enorm. Babys und Kinder werden viel seltener krank als früher, und wenn sie krank werden, dann deutlich weniger schwer. Auch die RSV-Impfung hat stark geholfen
Ich weiß nicht genau, was den Ausschlag gegeben hat, aber die Kombination war hervorragend. Deshalb haben wir so etwas auch zu Hause angeschafft
Wenn alle wieder zusammenkommen, kann man erwarten, dass Infektionen stark ansteigen und mit der Zeit wieder auf ein normales Niveau zurückgehen. Das kann mit oder ohne Filter passieren. Natürlich werden Filter ebenfalls einen gewissen positiven Effekt haben
Sind vielleicht Insektenvernichter-Lampen gemeint, die manchmal auch UV genannt werden? Insekten werden von Licht nahe am oberen Ende des sichtbaren Spektrums angezogen, aber getötet werden sie eigentlich durch Hochspannungsdrähte
Als desinfizierendes UV in Räumen mit Menschen kenne ich nur Geräte, die aufgehängt werden und ausschließlich nach oben strahlen, sodass Menschen nicht exponiert werden. Ich habe von Forschung zu sicherem Licht im höheren UV-Bereich gehört; in der Praxis soll es aber immer noch Verbrennungen verursachen, nur nicht tief genug eindringen, um durch die tote Hautschicht zu kommen
Als ich zuletzt nachgesehen hatte, dachte ich, sie sei noch in Entwicklung, aber das stimmte nicht. Inzwischen gibt es drei konkurrierende Produkte: Arexvy (GSK), Abrysvo (Pfizer), Mresvia (Moderna)
Referenz: https://en.wikipedia.org/wiki/Respiratory_syncytial_virus_va...
Für normale Preisvergleiche bei Impfstoffen schaue ich meist auf diese Klinik in Thailand: https://www.thaitravelclinic.com/cost.html
Die RSV-Impfung ist extrem teuer und sogar teurer als die HPV-Impfung. Ein Preis von über 200 Dollar ist in einem Entwicklungsland wie Thailand unglaublich hoch
Von UV-Lampen in den Toiletten chinesischer Restaurants habe ich noch nie gehört. Wenn es einen Amazon- oder Alibaba-Link gibt, würde ich gern mehr darüber erfahren
In der Gesundheitsforschung gibt es eine gut etablierte Hierarchie der Evidenzstufen, und diese Studie würde wohl als Evidenz niedriger Qualität eingestuft, weil andere Faktoren schwer zu kontrollieren sind
Zum Hintergrund siehe https://gdt.gradepro.org/app/handbook/handbook.html#h.3183vu...
In Studien zu Verschmutzung und Gesundheitseffekten haben Störfaktoren oft einen größeren Einfluss auf Gesundheitsergebnisse als Schadstoffe wie Feinstaubwerte; um Effekte abzuschätzen, muss man Störfaktoren daher stark kontrollieren
Der große Effekt dieser Studie deutet eher stark auf Störfaktoren hin als auf die tatsächliche Wirkung von Partikeln oder anderen Schadstoffen. Um auf politischer Ebene aufgrund erwarteter großer Effekte zu handeln, bräuchte es ein deutlich besseres Studiendesign
Filter zur allgemeinen Verbesserung der Luftqualität einzusetzen, ist sinnvoll, aber die in dieser Studie nahegelegten Vorteile taugen kaum als belastbare Grundlage
Nur am Rande verwandt, aber das ist einer der Gründe, warum ich zu Hause einen Verdunstungskühler benutze
Vier Monate im Jahr lasse ich die Fenster rund um die Uhr offen. Morgens Vogelgesang zu hören, fühlt sich viel angenehmer an, als in einer Klimaanlagen-Box eingeschlossen zu sein