NTU-Student übersetzt Singapurs Dunstwerte in Zigarettenäquivalente, während Schulen Aktivitäten im Freien einschränken

Ein vertrauter Vergleich für eine unsichtbare Belastung

Am 14. Oktober um 16 Uhr schätzte eine Website des Nanyang Technological University-Studenten Zi Heng, dass die Feinstaubbelastung in Singapur in den vorangegangenen 24 Stunden etwa einer Belastung von 4,4 Zigaretten entsprach. Die zweite Berechnung fiel noch deutlicher aus: Hielte die jüngste stündliche Belastung einen ganzen Tag lang an, entspräche sie 9,4 Zigaretten.

Zi Heng, 21 Jahre alt und Student der Datenwissenschaft und Künstlichen Intelligenz, entwickelte „How Much Haze Have You Smoked Today?“, um Menschen die Zahlen verständlicher zu machen, die sie vor dem Gang ins Freie prüfen. Er programmierte die Website innerhalb einer Woche selbst, zunächst für Familie und Freunde, die von den unterschiedlichen Dunstwerten in Singapur überfordert waren.

Nachdem er die Website auf Reddit geteilt hatte, verzeichnete sie am 14. Oktober rund 2.000 Aufrufe pro Tag. Ihre Beliebtheit fiel mit konkreten Änderungen im Alltag in Singapur zusammen: Mehrere Schulen sagten Aktivitäten im Freien ab, als die Feinstaubkonzentration im Westen sehr hohe Werte erreichte.

Die Website führt offizielle Daten der National Environment Agency (NEA), regionale Messwerte zur Luftverschmutzung und Zi Hengs eigene Berechnungen zusammen. Der Zigarettenwert ist ein Näherungsvergleich, der von einer kontinuierlichen Belastung durch Außenluft bei durchschnittlicher Atemfrequenz ausgeht. Wie stark eine Person tatsächlich belastet wird, hängt davon ab, wo sie sich aufhält und welche Luft sie einatmet.

Wie wird aus Dunst ein Zigarettenwert?

Berkeley Earth, eine Umweltforschungsorganisation, schätzt, dass das Einatmen von Luft mit 22 Mikrogramm PM2,5 pro Kubikmeter über 24 Stunden ungefähr dem Rauchen einer Zigarette entspricht. Zi Heng nutzt diesen Zusammenhang, um die Schadstoffkonzentration in eine vertrautere Zahl umzurechnen.

PM2,5 bezeichnet winzige Schwebeteilchen mit einem Durchmesser von höchstens 2,5 Mikrometern. Aufgrund ihrer geringen Größe können sie tief in die Lunge eindringen. Ein Wert in Mikrogramm pro Kubikmeter gibt an, wie viel dieser Partikel in einem bestimmten Luftvolumen enthalten ist.

Die Berechnung ist einfach: Die durchschnittliche PM2,5-Konzentration eines ganzen Tages wird durch 22 geteilt. Das ergibt den ungefähren Zigarettenwert. Die Angabe von 4,4 auf der Website bezog sich auf die vorangegangenen 24 Stunden. Für den Wert von 9,4 wurde die jüngste stündliche Konzentration rechnerisch auf einen ganzen Tag hochgerechnet.

Der zweite Wert war etwa 2,1-mal so hoch wie der erste, berechnet aus 9,4 geteilt durch 4,4. Einfach gesagt: In der jüngsten Stunde war die Luft stärker verschmutzt als im Durchschnitt des vorangegangenen Tages. Die beiden Zahlen beziehen sich auf unterschiedliche Zeiträume: Eine blickt auf einen Tag zurück, die andere zeigt, welcher Belastung ein ganzer Tag bei der jüngsten Konzentration entspräche.

Zi Heng nutzt den Vergleich, um die Belastung verständlicher zu machen, und weist zugleich auf dessen Grenzen hin. Es handelt sich um eine Näherung, nicht um eine persönliche medizinische Einschätzung. Rauchen bleibt unabhängig davon schädlich, wie stark die Luft draußen belastet ist.

Warum die unterschiedlichen Dunstwerte verwirrend sein können

Die Einwohner Singapurs begegnen sowohl dem Pollutant Standards Index (PSI) als auch PM2,5-Konzentrationen. Der PSI gibt die Luftqualität auf einer Indexskala an, während PM2,5-Werte die Konzentration der Feinstaubpartikel beziffern. Die Zahlen haben daher unterschiedliche Bedeutungen, auch wenn sie denselben Zeitraum mit verschmutzter Luft beschreiben.

Auch der Zeitraum spielt eine Rolle. Der offizielle 24-Stunden-PSI der NEA bildet die Bedingungen über einen längeren Zeitraum ab, während ein stündlicher PM2,5-Wert die jüngste Entwicklung erfasst. Eine plötzliche Verschlechterung zeigt sich deshalb im Stundenwert deutlicher.

Zi Heng erklärte anhand einer alltäglichen Entscheidung über Sport, warum er eine einfachere Darstellung anbieten wollte.

Ich finde, der 24-Stunden-PSI ist ein bisschen so, als würde man beim Autofahren in den Rückspiegel schauen. Er hilft mir nicht bei der Entscheidung, ob ich jetzt joggen gehen sollte“, sagte er. „Die einstündigen PM2,5-Werte sind auch ganz gut, aber verwirrend, weil sie eine andere Skala als der 24-Stunden-PSI haben.

Auf seiner Website zeigt Zi Heng neben dem offiziellen 24-Stunden-PSI der NEA seine eigenen Schätzungen des PSI für eine und drei Stunden an. Die kürzeren Schätzungen werden anhand der PM2,5-Konzentrationen berechnet. Leser müssen daher sowohl auf den erfassten Zeitraum als auch darauf achten, wer den jeweiligen Wert ermittelt hat.

Fünf Regionen und stündliche Aktualisierungen

Der Tracker schlüsselt die Schadstoffbelastung nach den Regionen Nord, Süd, Ost, West und Zentral-Singapur auf. Diese regionalen Angaben sind wichtig, wenn die Belastung in einem Teil der Insel deutlich höher ist als in einem anderen. Ein inselweites Mittel fasst die Bedingungen an verschiedenen Orten zusammen, während ein regionaler Wert den Einwohnern Angaben liefert, die ihrem Aufenthaltsort näherkommen.

Zi Heng bezieht die Daten direkt über die Programmierschnittstelle der NEA, die sogenannte API. Über eine API kann Software Daten automatisch abrufen. So lässt sich die Website aktualisieren, ohne dass jemand jeden neuen Messwert manuell übertragen muss.

Laut Zi Heng werden die Daten in der Regel ein bis zwei Minuten nach Beginn jeder Stunde aktualisiert. Er habe beobachtet, dass die öffentliche Dunst-Website der NEA manchmal rund zehn Minuten für eine Aktualisierung benötige. Dieser Zeitvergleich beruht auf seinen Beobachtungen.

Die offiziellen Messwerte und die Berechnungen des Studenten werden gemeinsam angezeigt. Daher sind die Beschriftungen neben jeder Zahl besonders wichtig. Zi Heng sagte, er habe Warnhinweise in der Nähe der Messwerte platziert, um zu erklären, was die Nutzer dort sehen.

„Ich habe viele Warnhinweise neben all meinen Messwerten aufgeführt! Das Letzte, was ich möchte, ist, jemanden in die Irre zu führen“, sagte er.

Die Schulen hatten ihren Alltag bereits angepasst

Der stündliche PM2,5-Wert im Westen Singapurs erreichte am 14. Oktober um 15 Uhr 288 Mikrogramm pro Kubikmeter und um 16 Uhr 251. Beide Werte lagen über 250 und damit im Bereich sehr hoher Konzentrationen.

Bei solchen Werten rät die NEA der Bevölkerung, Aktivitäten im Freien in der folgenden Stunde auf ein Minimum zu beschränken. Kindern, älteren Menschen, Schwangeren sowie Menschen mit chronischen Lungen- oder Herzerkrankungen wird geraten, Aktivitäten im Freien zu vermeiden.

Die Maris Stella High School sagte Sportaktivitäten im Freien ab, die Nan Hua High School strich mindestens eine außerschulische Aktivität und die Pasir Ris Secondary School sagte ihr Fußballangebot ab. Die Pasir Ris Secondary School teilte den Lehrkräften außerdem mit, dass die Schüler ihre Aktivitäten nach dem Unterricht auf ein Minimum beschränken und die Pausen drinnen verbringen sollten.

Die CHIJ (Kellock) informierte die Eltern, dass Aktivitäten im Freien, darunter Sportunterricht und Spielen im Freien, am 15. und 16. Oktober ausgesetzt würden. Schüler, die Essen von zu Hause mitbrachten, sollten im Klassenzimmer essen. Wer Essen kaufte oder eine vorbestellte Mahlzeit erhielt, sollte nach dem Essen in die Klassenzimmer zurückkehren.

Die St Andrew's School (Junior) teilte den Eltern mit, dass die Schüler bis zum 31. Dezember in Sportkleidung zum Unterricht kommen könnten. Zusammengenommen zeigen die Änderungen, wie sich Dunstwerte auf den Alltag auswirken können: vom Sportunterricht bis zum Ort, an dem Kinder ihre Pausen verbringen.

Wann würden Schulschließungen erwogen?

Das Bildungsministerium (MOE) nutzt unterschiedliche Maßstäbe, um tägliche Aktivitäten anzupassen und mögliche Schulschließungen zu prüfen. Die Schulen passen Umfang und Art der Aktivitäten anhand der stündlichen PM2,5-Werte an, die sich im Tagesverlauf ändern können. Bei Entscheidungen über den Schulbetrieb am folgenden Tag wird auch die PSI-Prognose für 24 Stunden berücksichtigt.

In einer Mitteilung an die Eltern vom 10. Oktober hieß es, dass der Unterricht bei einem 24-Stunden-PSI von über 200 in geschlossenen, gut belüfteten Räumen mit laufenden Luftreinigern stattfinden würde. Die Schulen würden Aktivitäten im Freien und anstrengenden Sport in Innenräumen vermeiden, Aktivitäten nach dem Unterricht auf ein Minimum beschränken und dafür sorgen, dass die Schüler ihre Pausen drinnen verbringen.

Bildungsminister Desmond Lee sagte, das MOE könne Schulschließungen und die Verschiebung nationaler Prüfungen erwägen, wenn die Prognose für den nächsten Tag den Gefahrenbereich erreiche und der 24-Stunden-PSI über 300 liege. Eine Entscheidung über eine Schließung würde am Vorabend gegen 20 Uhr über die Schulen und die offiziellen Kanäle des MOE bekannt gegeben.

Die Schließungsregelungen könnten MOE-Kindergärten, Grund- und weiterführende Schulen sowie Förderschulen umfassen. Junior Colleges, das Centralised Institute und die Junior-College-Abteilungen der Schulen mit integriertem Bildungsprogramm blieben mit zusätzlichen Schutzmaßnahmen gegen den Dunst geöffnet.

Betroffene Schüler würden zu Hause lernen, während die MOE-Kindergärten Aktivitäten für zu Hause anbieten würden. Schulen und Betreuungseinrichtungen würden weiterhin Schüler aufnehmen, die auf den Besuch angewiesen sind. Schülerbetreuungszentren und Kindergartenbetreuungszentren wären bei Schließungen von 7 bis 19 Uhr geöffnet.

Die Termine, die Familien im Blick behalten mussten

Die Ankündigungen folgten auf eine Reihe von Vorsichtsmaßnahmen, steigende stündliche Messwerte und geplante Änderungen bei den Schulaktivitäten:

• 10. Oktober: Eine Mitteilung legte Vorsichtsmaßnahmen für Schulen bei einem 24-Stunden-PSI von über 200 fest. Desmond Lee erläuterte, unter welchen Bedingungen Schließungen erwogen werden könnten.
• 14. Oktober, 15 Uhr: Der stündliche PM2,5-Wert im Westen Singapurs erreichte 288 Mikrogramm pro Kubikmeter.
• 14. Oktober, 16 Uhr: Der Wert im Westen lag bei 251. Der Tracker des Studenten zeigte für den Vortag Zigarettenäquivalente von 4,4 an und 9,4, falls die jüngste stündliche Belastung 24 Stunden lang anhielte.
• 15. und 16. Oktober: Die CHIJ (Kellock) setzte Aktivitäten im Freien aus.
• Gegen 20 Uhr am Vorabend: Zu diesem Zeitpunkt wollte das MOE eine mögliche Entscheidung über eine Schließung der Schulen am nächsten Tag bekannt geben.

Bei den beschriebenen Maßnahmen handelte es sich um Absagen und Vorsichtsmaßnahmen. Weitergehende Schließungen hingen von der Prognose und einer Entscheidung des Ministeriums ab. Familien mussten daher neben den Änderungen der Schadstoffwerte auch die Mitteilungen der Schulen im Blick behalten.

Aus einem Scherz wird ein öffentliches Informationsprojekt

Zi Heng sagte, der Zigarettenrechner habe als Scherz unter Freunden begonnen und sei zunächst nur ein Zusatzfeature gewesen. Die positiven Reaktionen von Familie und Freunden hätten ihn dazu gebracht, die Website einem größeren Publikum zugänglich zu machen.

Der Student, der nach eigenen Angaben noch nie geraucht hat, hofft, dass der Vergleich jüngere Menschen dazu bringt, den Dunst ernster zu nehmen. Sein Ziel ist es, eine ungewohnte Schadstoffmessung in etwas zu übersetzen, dessen Gefährlichkeit die Menschen bereits kennen.

Zi Heng erläuterte diese Absicht, als er seine Ablehnung des Rauchens erklärte.

Ich bin entschieden gegen das Rauchen. Es wirkt tatsächlich ironisch, den Dunst mit Zigaretten gleichzusetzen. Vielleicht sollten wir den Dunst aber als ebenso gefährlich wie Zigaretten ansehen, denn ich glaube, dass manche Jugendliche die Gefahren des Dunstes unterschätzen.

Er will die Website unbegrenzt weiterbetreiben, auch nachdem sich der Dunst verzogen hat. Für die Einwohner liegt ihr wichtigster praktischer Nutzen darin, mehrere Messwerte an einem Ort zusammenzuführen und die Größenordnung der Schadstoffbelastung mit einem vertrauten Vergleich zu veranschaulichen. Die offiziellen Gesundheitshinweise und Schulmitteilungen geben vor, was bei einer Verschlechterung der Bedingungen zu tun ist.

Die wichtigsten Punkte

• Der NTU-Student Zi Heng entwickelte innerhalb einer Woche einen Dunst-Tracker, um Schadstoffwerte verständlicher zu machen.
• Am 14. Oktober um 16 Uhr schätzte der Tracker die Belastung in den vorangegangenen 24 Stunden auf 4,4 Zigarettenäquivalente. Hielte der jüngste Stundenwert einen ganzen Tag lang an, wären es 9,4.
• Der Vergleich basiert auf der Schätzung von Berkeley Earth, wonach 24 Stunden bei 22 Mikrogramm PM2,5 pro Kubikmeter einem Zigarettenäquivalent entsprechen.
• Die Website kombiniert Daten der NEA mit den eigenen PSI-Schätzungen des Studenten für Zeiträume von einer und drei Stunden.
• Sehr hohe stündliche PM2,5-Werte im Westen Singapurs veranlassten Schulen, Aktivitäten im Freien einzuschränken.
• Das MOE könnte Schließungen erwägen, wenn der für den nächsten Tag prognostizierte 24-Stunden-PSI über 300 läge. Entscheidungen würden gegen 20 Uhr am Vorabend bekannt gegeben.