Korrelation und Kausalität unterscheiden

Eine Korrelation ist eine Beziehung zwischen zwei oder mehreren Merkmalen. Zum Beispiel: Zwei Dinge treten oft gemeinsam auf. Diese Beziehung muss keine Ursache-Wirkungs-Beziehung sein. Manche Dinge beeinflussen sich gar nicht, oder der Zufall spielt mit.

Ursache und Wirkung nennt man auch Kausalität. Kausalität heißt: Das eine löst das andere aus. Ein gemeinsames Auftreten begründet noch keinen kausalen Zusammenhang. Ob es Ursache und Wirkung gibt und welches Ereignis die Ursache ist, lässt sich aus dem gemeinsamen Auftreten allein nicht ableiten.

Liegt tatsächlich eine Ursache-Wirkungs-Beziehung vor, dann erwartet man eine Korrelation. Eine Korrelation gilt deshalb als Indiz (Hinweis), dass zwei Größen ursächlich zusammenhängen könnten. In manchen Fällen stimmt die vermutete Ursache wirklich. Die reine Feststellung einer Korrelation lässt das aber nie mit Sicherheit zu.

Korrelationen haben eine Richtung. Bei einer positiven Korrelation gilt: Wenn der eine Wert größer wird, wird auch der andere Wert größer. Man sagt kurz „wenn mehr, dann mehr“. Ein Beispiel ist „Mehr Futter, dickere Kühe“.

Bei einer negativen Korrelation gilt: Wenn der eine Wert größer wird, wird der andere kleiner. Man sagt kurz „wenn mehr, dann weniger“. Ein anderer Name dafür ist Antikorrelation. Ein Beispiel ist „Mehr zurückgelegte Strecke mit dem Auto, weniger Treibstoff im Tank“.

Man kann eine Korrelation auch mit einer Maßzahl angeben. Sie liegt meist zwischen 0 und 1, wenn man das Vorzeichen weglässt. Null bedeutet kein Zusammenhang. Eins bedeutet einen starken Zusammenhang. „Negativ“ heißt also nicht „schlecht“ oder „schwach“, sondern nur: Der eine Wert steigt, der andere sinkt.

Wenn du eine Korrelation siehst, prüfe vier Möglichkeiten. Erstens: Das erste Merkmal verursacht das zweite. Zweitens: Es ist umgekehrt, das zweite verursacht das erste. Das nennt man eine umgekehrte Wirkungsrichtung. Drittens: Es ist Zufall. Viertens: Eine dritte Größe beeinflusst beide Merkmale.

Beim Beispiel mit Schokolade und Akne ist die umgekehrte Richtung denkbar: Starke Akne könnte Heißhunger auf Schokolade auslösen. Auch Zufall ist denkbar, denn beide Dinge sind nicht selten. Als dritte Größe kommt zum Beispiel eine erhöhte Hormonausschüttung infrage (Hormone sind Botenstoffe im Körper). Mit Logik allein lässt sich zwischen diesen Erklärungen nicht entscheiden. Man braucht zusätzliche Kenntnisse aus geeigneten Quellen.

Noch ein Beispiel: Zwischen Tabakrauchen und Leberzirrhose (einer Lebererkrankung) gibt es einen deutlichen Zusammenhang. Es besteht aber kein biologischer Zusammenhang: Rauchen führt nicht zur Leberzirrhose, und die Krankheit ist auch nicht der Grund fürs Rauchen. Viele Trinker sind auch Raucher. Dahinter steckt eine gemeinsame Ursache, die Suchtpersönlichkeit. Alkoholkonsum ist ein eigener Risikofaktor für Leberzirrhose, also eine eigene Gefahr für diese Krankheit.

Eine dritte Größe heißt auch Drittvariable oder Störfaktor. Eine Korrelation, der kein Kausalzusammenhang, sondern nur eine zufällige oder indirekte Beziehung zugrunde liegt, heißt Scheinkorrelation. Der Name ist etwas missverständlich: Die Korrelation ist wirklich vorhanden, nur die Ursache-Wirkung nicht.

In einem Experiment legt man einen Faktor selbst fest und misst den anderen. Man teilt die Personen in eine Versuchsgruppe und eine Kontrollgruppe ein. Die Versuchsgruppe bekommt die echte Behandlung. Die Kontrollgruppe dient zum Vergleich. Sie bekommt keine Behandlung, eine Scheinbehandlung (bei Medikamenten Placebo genannt) oder die bisher wirksamste Maßnahme. Dann vergleicht man die Ergebnisse der Gruppen.

Wichtig ist, wer in welche Gruppe kommt. Bei der Randomisierung entscheidet der Zufall. Das hat zwei Zwecke: Der Untersucher kann die Zuordnung nicht beeinflussen. Und bekannte wie unbekannte Einflussfaktoren verteilen sich gleichmäßig auf die Gruppen. Das klappt nur, wenn genug Personen mitmachen. So entsteht kein systematischer Zusammenhang zwischen Störfaktoren und Gruppe.

In der medizinischen Forschung gilt eine solche randomisierte kontrollierte Studie bei einer eindeutigen Fragestellung als bester Studienplan, um Kausalität zu belegen. Es gibt Grenzen: Viele Experimente dauern zu lange oder kosten zu viel. Bei vielen Fragen zu Menschen sind Experimente meist aus ethischen (moralischen) Gründen nicht zu rechtfertigen. Studien ohne Zufallszuordnung heißen Beobachtungsstudien. Sie können durch unbewusste Verfälschungen verzerrt sein.