Korrelation und Kausalität: Ein Leitfaden

Korrelation und Kausalität sind zentrale Konzepte in der Wissenschaft, die helfen, die Beziehungen zwischen Variablen zu verstehen und zu interpretieren.

Johannes | erstellt 03.01.2024 | 14.08.2024 | Lesedauer 8 min

„100% aller Menschen, die Korrelation mit Kausalität verwechseln, sterben.“*

*Denn dass zwei Phänomene miteinander korrelieren, bedeutet nicht, dass ein kausaler Zusammenhang zwischen ihnen besteht. In diesem Beitrag erfahren Sie die Unterschiede zwischen Korrelation und Kausalität, illustriert mit einprägsamen Beispielen.

Was ist der Unterschied zwischen Korrelation und Kausalität?

Der Unterschied zwischen Korrelation und Kausalität liegt darin, dass Korrelation eine Beziehung zwischen zwei Variablen beschreibt, ohne zu behaupten, dass eine die andere verursacht. Kausalität bedeutet, dass eine Variable direkt die Änderung einer anderen verursacht.

Korrelation: Definition und Beispiele

Korrelation beschreibt eine Beziehung oder einen statistischen Zusammenhang zwischen zwei oder mehr Variablen, ohne zu implizieren, dass eine Variable die andere(n) verursacht.

Wortursprung: „Korrelation“ stammt von dem lateinischen Begriff „correlatio“, was „wechselseitige Beziehung“ bedeutet, und reflektiert die Idee einer gegenseitigen Beziehung zwischen zwei oder mehr Variablen.

 

Beispiele für Korrelation

  • Beispiel 1:
    Es gibt eine Korrelation zwischen dem Verkauf von Eiscreme und der Anzahl der Sonnenbrände.
    Erläuterung: Wenn es warm ist, kaufen mehr Leute Eiscreme und verbringen mehr Zeit im Freien, was zu mehr Sonnenbränden führt. Aber Eiscreme verursacht keine Sonnenbrände.
  • Beispiel 2:
    Im Internet kursieren Grafiken zu einer bizarren Korrelation zwischen der Anzahl der Filme, in denen Nicolas Cage pro Jahr mitspielt, und der Anzahl der Menschen, die in Schwimmbecken ertrinken.
    Erläuterung: Natürlich verursacht das schauspielerische Engagement von Cage diese Unfälle nicht, aber die Korrelation sorgt für amüsante Diskussionen.
  • Beispiel 3:
    Eine bekannte (satirische) Korrelation besagt, dass die Anzahl der Piraten in den letzten Jahrhunderten zurückgegangen ist, während die globale Erwärmung zugenommen hat.
    Erläuterung: Natürlich verursachen weniger Piraten nicht die Erderwärmung, sondern die Korrelation ist zufällig.

 

Korrelation in der Wissenschaft

In Wissenschaft und Forschung beschreibt Korrelation eine statistische Beziehung zwischen zwei Variablen, die zeigt, dass sie dazu tendieren, sich gemeinsam zu verändern.

Korrelation kann zwar einen Hinweis darauf geben, dass eine Kausalität möglich ist, aber sie beweist diese nicht. Forschende sprechen also von Korrelation, wenn eine Beziehung beobachtet wird, ohne dass die Kausalität bereits bestätigt ist.

Die Beziehung zwischen zwei korrelierenden Variablen kann positiv, negativ oder null sein. Bei einer positiven Korrelation steigen oder fallen beide Variablen gemeinsam. Eine negative Korrelation bedeutet, dass eine Variable steigt, während die andere fällt. Bei einer Nullkorrelation besteht keine erkennbare Beziehung zwischen den Variablen.

Beispiele:

  • Positive Korrelation:
    Je mehr Zeit jemand für das Lernen aufwendet, desto höher ist in der Regel die erreichte Note bei einer Prüfung.
    Erläuterung: Beide Variablen steigen gemeinsam an.
  • Negative Korrelation:
    Je mehr Zeit man am Tag mit Netflix verbringt, desto weniger Zeit bleibt zum Lesen von Büchern.
    Erläuterung: Eine Variable steigt, während die andere sinkt.
  • Nullkorrelation:
    Die Haarfarbe hat keinen Einfluss auf die Intelligenz einer Person.
    Erläuterung: Es besteht kein Zusammenhang zwischen den beiden Variablen.

Kausalität: Definition & Beispiele

Kausalität bedeutet, dass eine Variable direkt eine Veränderung in einer anderen verursacht. Diese Ursache-Wirkung-Beziehung ist zentral für das Verständnis von Mechanismen in der Forschung.

Wortursprung: „Kausalität“ leitet sich aus dem Lateinischen ab, und zwar von „causa“, was „Ursache“ bedeutet, und verweist auf die direkte Ursache-Wirkung-Verbindung, die zwischen Ereignissen oder Zuständen besteht.

 

Beispiele für Kausalität

  • Beispiel 1:
    Wenn man einen Ball tritt, verursacht die angewendete Kraft, dass der Ball sich bewegt.
  • Beispiel 2:
    Rauchen verursacht Lungenkrebs, was eine klare Ursache-Wirkung-Beziehung darstellt.
  • Beispiel 3:
    Das Essen einer Mahlzeit führt dazu, dass man satt wird.

 

Kausalität in der Wissenschaft

Forschende sprechen von Kausalität, wenn durch kontrollierte Experimente oder andere wissenschaftliche Methoden nachgewiesen wurde, dass eine Variable die andere beeinflusst und somit eine direkte Ursache-Wirkung-Beziehung zwischen den beiden Variablen besteht.

Kausalität lässt sich damit nicht einfach durch Beobachtung feststellen, sondern erfordert gezielte Untersuchungen, um sicherzustellen, dass kein anderer Faktor die Beziehung beeinflusst.

Kausalanalyse erklärt

Kausalanalyse erklärt

Die Kausalanalyse ist ein zentrales Werkzeug in der Wissenschaft, das dazu dient, die Ursachen und Auswirkungen von Phänomenen systematisch zu untersuchen und zu verstehen.

Kausalanalyse
Unterschiede

Die Unterscheidung zwischen Korrelation und Kausalität

Der wesentliche Unterschied zwischen Korrelation und Kausalität liegt darin, dass Korrelation lediglich eine Beziehung zwischen zwei Variablen beschreibt, während Kausalität eine direkte Ursache-Wirkungs-Beziehung impliziert. Ein klassischer Fehler in der Forschung ist die Annahme, dass eine Korrelation zwangsläufig auf eine Kausalbeziehung hindeutet.

Eigenschaft Korrelation Kausalität
Definition Beschreibt eine statistische Beziehung zwischen zwei oder mehr Variablen, ohne eine direkte Ursache-Wirkungs-Beziehung zu implizieren. Bezeichnet eine direkte Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen zwei oder mehr Variablen.
Art der Beziehung Zeigt an, ob und wie stark zwei Variablen miteinander zusammenhängen. Zeigt, dass eine Veränderung in einer Variable eine Veränderung in einer anderen verursacht.
Richtung Kann positiv, negativ oder null sein. Hat eine klare Richtung: Ursache führt zu Wirkung.
Beispiel Ein Zusammenhang zwischen der Anzahl der Stunden, die Studierende lernen, und ihren Noten. Der Konsum von Antibiotika führt zur Heilung bestimmter bakterieller Infektionen.
Methodik Wird oft durch Beobachtungsstudien festgestellt. Wird in der Regel durch experimentelle Studien oder umfassende Analysemethoden ermittelt.
Fehlinterpretation Es kann zu dem Trugschluss kommen, dass eine Korrelation eine Kausalbeziehung impliziert. Eine klare Kausalbeziehung erfordert umfassende Beweise und Ausschluss anderer Erklärungen.
Forschungsansatz Deskriptiv zeigt Muster in Daten auf. Explanativ, erklärt den Grund für ein bestimmtes Muster oder Phänomen.

Ein kausaler Zusammenhang bezeichnet die Beziehung zwischen Ursache und Wirkung

Beispiel

Beispiel für die Verwechslung von Korrelation und Kausalität:

Stellen Sie sich eine Studie vor, die das Verhalten von Studierenden an einer Universität untersucht. Die Forschenden sammeln Daten über die Anzahl der Stunden, die Studierende in der Bibliothek verbringen, und vergleichen diese mit den akademischen Leistungen, gemessen an ihren Noten. Die Ergebnisse zeigen eine klare Korrelation: Studierende, die mehr Zeit in der Bibliothek verbringen, erzielen tendenziell bessere Noten.

Auf den ersten Blick könnte man versucht sein, daraus zu schliessen, dass die zusätzlichen Stunden in der Bibliothek direkt zu besseren Noten führen – also eine kausale Beziehung. Diese Interpretation wäre jedoch eine Übervereinfachung und könnte irreführend sein.

 

Warum diese Schlussfolgerung problematisch ist:

  1. Ignorieren von Drittvariablen:
    Die Studie berücksichtigt möglicherweise nicht andere Faktoren, die sowohl die Zeit in der Bibliothek als auch die Noten beeinflussen. Zum Beispiel könnten Studierende, die effektivere Lernstrategien oder eine höhere intrinsische Motivation haben, mehr Zeit in der Bibliothek verbringen und gleichzeitig bessere Noten erzielen. In diesem Fall wäre nicht die Zeit in der Bibliothek der entscheidende Faktor für die besseren Noten, sondern die überlegenen Lernfähigkeiten oder die höhere Motivation.
  2. Selbstselektion:
    Ein weiterer Aspekt ist die Selbstselektion. Es könnte sein, dass Studierende, die ohnehin schon gute akademische Leistungen erbringen, aus persönlicher Präferenz mehr Zeit in der Bibliothek verbringen. Hier wäre die gute akademische Leistung der Grund für längere Bibliothekszeiten und nicht umgekehrt.
  3. Verwechslung von Korrelation mit Kausalität:
    Das Kernproblem liegt in der Verwechslung einer korrelativen Beziehung (Studierende mit besseren Noten verbringen mehr Zeit in der Bibliothek) mit einer kausalen Beziehung (mehr Zeit in der Bibliothek führt zu besseren Noten). Ohne experimentelle oder zusätzliche analytische Methoden, die gezielt auf Kausalität testen, kann aus der Korrelation allein nicht mit Sicherheit auf eine Ursache-Wirkungs-Beziehung geschlossen werden.

Um eine valide Aussage über Kausalität zu treffen, müssten die Forschenden ein experimentelles Design verwenden oder fortgeschrittene statistische Techniken anwenden, die Drittvariablen kontrollieren und die Richtung der Kausalität präzise bestimmen.

Dieses Beispiel zeigt, wie wichtig es ist, in wissenschaftlichen Untersuchungen sorgfältig zwischen Korrelation und Kausalität zu unterscheiden und dabei mögliche verzerrende Faktoren zu berücksichtigen.

Kausaler Zusammenhang

Ein kausaler Zusammenhang bezeichnet die Beziehung zwischen Ursache und Wirkung, bei der ein Ereignis (die Ursache) ein anderes Ereignis (die Wirkung) hervorruft. Dieser Zusammenhang ist in vielen wissenschaftlichen Disziplinen, insbesondere in den Naturwissenschaften und der Sozialwissenschaft, von Bedeutung.

Beispiele:

  1. Medizin: Rauchen (Ursache) führt zu einem erhöhten Risiko für Lungenkrebs (Wirkung).
  2. Wirtschaft: Eine Erhöhung der Steuern (Ursache) kann zu einem Rückgang der Konsumausgaben (Wirkung) führen.

Es ist wichtig, zwischen Korrelation und Kausalität zu unterscheiden, da eine Korrelation nicht zwangsläufig einen kausalen Zusammenhang impliziert.

Infobox

Verwendung von „je/desto/umso“ in der deutschen Sprache

Konjunktionen Beispiel
je… desto… Je länger ich faste, desto mehr nehme ich zu.
je… umso… Je weniger du redest, umso besser ist es.
In umgekehrter Reihenfolge Desto mehr nehme ich zu, je länger ich faste.
Umso besser ist es, je weniger du redest.
Veraltete „Je-je“-Form Je kälter der Winter, je größer die Not.
Je besser wir uns kennen, je mehr gefällst du mir.
Nur noch in festen Ausdrücken „je länger, je lieber“, „je länger, je mehr“
Doppeltes „umso“ (Umgangssprache) Umso mehr Leute kommen, umso enger wird es.
Umso größer der Aufwand, umso höher die Kosten.
Anwendung

Wie kann man Korrelation und Kausalität unterscheiden?

  1. Experimentelle Studien:
    Um Kausalität festzustellen, werden oft experimentelle Studien durchgeführt, bei denen Forschende die Kontrolle über die Variablen haben und gezielt Veränderungen vornehmen können.
  2. Längsschnittstudien:
    Diese beobachten dieselben Variablen über einen längeren Zeitraum, um Veränderungen und deren Ursachen besser zu verstehen.
  3. Statistische Kontrollen:
    Durch statistische Methoden kann man andere Variablen kontrollieren und so besser zwischen Korrelation und Kausalität unterscheiden.

 

Für welche wissenschaftlichen Methoden ist der Unterschied zwischen Korrelation und Kausalität besonders wichtig?

Der Unterschied zwischen Korrelation und Kausalität ist besonders wichtig für verschiedene wissenschaftliche Methoden und Forschungsdesigns:

  1. Beobachtungsstudien: In Beobachtungsstudien sammeln Forschende Daten, ohne experimentelle Eingriffe vorzunehmen. Hier ist es entscheidend, korrelative Beziehungen zu erkennen und nicht fälschlicherweise auf Kausalität zu schlussfolgern, da externe Faktoren die Ergebnisse beeinflussen können.
  2. Experimentelle Studien: Experimentelle Designs, bei denen Forschende aktiv in den Untersuchungsablauf eingreifen und Variablen kontrollieren, zielen darauf ab, kausale Beziehungen zu etablieren. Der Unterschied zwischen Korrelation und Kausalität ist hier zentral, um valide Schlussfolgerungen zu ziehen.
  3. Quasi-Experimente: In Quasi-Experimenten, bei denen die Zuweisung zu Kontroll- und Experimentalgruppen nicht zufällig erfolgt, ist das Verständnis des Unterschieds zwischen Korrelation und Kausalität wichtig, um Verzerrungen und falsche Kausalinterpretationen zu vermeiden.
  4. Längsschnittstudien: Diese Studien verfolgen Variablen über einen längeren Zeitraum. Sie können helfen, zwischen korrelativen und kausalen Beziehungen zu unterscheiden, indem sie Veränderungen über die Zeit betrachten und damit einen tieferen Einblick in potenzielle Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge bieten.
  5. Metaanalysen: Bei der Zusammenfassung und Analyse von Ergebnissen aus mehreren Studien ist das Verständnis von Korrelation und Kausalität entscheidend, um zu vermeiden, dass korrelative Daten fälschlicherweise als Belege für Kausalität interpretiert werden.
  6. Ökonometrie und Sozialwissenschaften: In Disziplinen, die sich stark auf statistische Analysen stützen, ist es wichtig, zwischen korrelativen Mustern und kausalen Beziehungen zu unterscheiden, um fundierte politische und soziale Empfehlungen abzuleiten.

Bei all diesen Methoden ist es entscheidend, dass Forschende sorgfältig zwischen Korrelation und Kausalität unterscheiden, um Fehlinterpretationen und irreführende Schlussfolgerungen zu vermeiden.

 

Unser Fazit

Abschliessend ist festzuhalten, dass das Verständnis des Unterschieds zwischen Korrelation und Kausalität entscheidend für die Interpretation und Durchführung wissenschaftlicher Forschung ist. Korrelation beschreibt eine statistische Beziehung zwischen zwei Variablen, ohne eine Ursache-Wirkungs-Beziehung zu implizieren, Kausalität hingegen definiert eine direkte Ursache-Wirkungs-Beziehung. Die Verwechslung dieser beiden Konzepte kann zu fehlerhaften Schlussfolgerungen führen. Es ist daher essenziell, in der Forschung sorgfältig zwischen korrelativen Mustern und kausalen Zusammenhängen zu unterscheiden und die Methodik entsprechend anzupassen. Dieser Leitfaden bietet einen grundlegenden Überblick und praktische Beispiele, um Studierenden und Forschenden ein klares Verständnis dieser wichtigen Konzepte zu vermitteln.

Korrelation und Kausalität

Die Geschichte von Korrelation und Kausalität

Die Konzepte von Korrelation und Kausalität haben sich über Jahrhunderte entwickelt. Bereits frühe Philosophen wie Aristoteles untersuchten die Prinzipien von Ursache und Wirkung. Im 19. Jahrhundert trug der britische Philosoph und Logiker John Stuart Mill entscheidend zur formalen Unterscheidung dieser beiden Konzepte bei, indem er Methoden zur Bestimmung kausaler Zusammenhänge entwickelte.

Im 20. Jahrhundert verfeinerten Pioniere wie der Statistiker Karl Pearson und der Genetiker Ronald A. Fisher dann die statistischen Techniken, um Korrelationen zu identifizieren und zu quantifizieren. Diese Entwicklungen haben die moderne Wissenschaft und die Methodologie der empirischen Forschung tiefgreifend geprägt.

Einige wichtige historische Beispiele sind:

  • Aristoteles legte in seiner „Metaphysik“ frühe Grundlagen zum Verständnis von Kausalität.
  • John Stuart Mill formulierte die „Methoden der Induktion“, die dabei helfen, kausale Beziehungen zu ermitteln.
  • Karl Pearson führte den Korrelationskoeffizienten ein, um den Zusammenhang zwischen zwei Variablen quantitativ zu beschreiben.

Diese historischen Beiträge haben die Grundlagen geschaffen, um in der Wissenschaft präzise zwischen Korrelation und Kausalität unterscheiden und diese Konzepte systematisch untersuchen zu können. Sie bilden bis heute das Fundament der empirischen Forschungsmethodik.