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Die Stichprobe vervierfachen, um das Intervall zu halbieren

Veröffentlicht am 28.9.2026 · 3 Min. Lesezeit · Alltags-Rechner

Lena Hoffmann

Lena Hoffmann — Redakteurin Wissenschaft & Bildung bei OneKitly

Mathematik · Physik

Anhand von 2 Quellen geprüft

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Kurz gesagt

Die Fehlermarge ist z × Standardabweichung ÷ √n. Bei einer Standardabweichung von 15 und 30 Beobachtungen auf dem 95-%-Niveau sind das 1,96 × 15 ÷ √30 = 5,37, das Intervall läuft also von 94,63 bis 105,37. Die Wurzel ist der Teil, den man verinnerlichen sollte: Um diese Marge zu halbieren, braucht es nicht doppelt so viele Daten, sondern viermal so viele — 120 Beobachtungen ergeben genau 2,68. Das Konfidenzniveau zu erhöhen ist weit billiger: von 95 % auf 99 % steigt die Marge auf 7,05, nur 31 % breiter, für vier zusätzliche Prozentpunkte Vertrauen. Und der Satz, der häufiger falsch fällt als jeder andere: Das Intervall ist eine Aussage über das Verfahren, nicht über dieses Intervall. Fünfundneunzig Prozent der so gebauten Intervalle enthalten den wahren Mittelwert; dieses tut es oder tut es nicht, und keine Rechnung sagt, welches von beidem.

Ein Mittelwert von 100 mit einer Standardabweichung von 15 bei 30 Beobachtungen ergibt 100 ± 5,37 auf dem 95-%-Niveau. Mit 120 Beobachtungen sind es ± 2,68 — genau die Hälfte, denn die Stichprobengröße steht unter einer Wurzel.

Wohin die Wurzel das Budget schickt

Genauigkeit wird schneller teuer, als die Intuition erwartet. Von einer Marge von 5,37 auf 2,68 zu kommen kostet neunzig zusätzliche Beobachtungen; von 2,68 auf 1,34 weitere 360. Jede Halbierung vervierfacht die Kosten — deshalb streiten ernsthafte Studien über die Breite, die sie wirklich brauchen, statt die schmalste zu verlangen, die sie bezahlen können; und deshalb berichtet eine Umfrage, die ihre Stichprobe verdoppelt und ein dramatisch besseres Ergebnis vermeldet, meist über etwas anderes als Genauigkeit. Lege die Breite fest, die die Entscheidung verlangt, und löse nach n auf; die umgekehrte Reihenfolge liefert eine Zahl, die niemand verteidigen kann.

z setzt eine normale Stichprobenverteilung voraus, keine normalen Daten

Die 1,96 stammt aus der Normalverteilung, und die nötige Annahme betrifft die Verteilung der Stichprobenmittel, nicht die einzelnen Beobachtungen. Der zentrale Grenzwertsatz leistet das meiste: Der Mittelwert einer hinreichend großen Stichprobe ist annähernd normal, selbst wenn die Rohdaten stark schief sind — deshalb hält diese Rechnung bei Einkommen, Wartezeiten und Klickraten. Zwei Lagen brechen sie: eine kleine Stichprobe aus einer schiefen Grundgesamtheit, wo dreißig bei weitem nicht reicht, und Daten mit schweren Rändern, wo ein einzelner Extremwert Mittelwert und Standardabweichung zugleich verschiebt und das Intervall sich still um die falsche Mitte weitet.

Marge
Mittelwert 100, Standardabweichung 15
EinstellungMargeIntervall
n = 30, 95 %5,3794,63 – 105,37
n = 120, 95 %2,6897,32 – 102,68
n = 30, 99 %7,0592,95 – 107,05

Mit unserem eigenen Rechner durchgerechnet

Konfidenzintervall-Rechner

Eingaben

Stichprobenmittel
100
Standardabweichung
15
Stichprobengröße
30
Konfidenzniveau
90 %

Ergebnis

Untere Grenze
95,495
Obere Grenze
104,505
Fehlermarge
4,505

Diese Zahlen stammen aus dem Rechner unten, sie sind nicht von Hand eingetragen — sie werden bei jeder Änderung des Tools neu berechnet.

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Häufige Fragen

z oder t?
Streng genommen t, sobald die Standardabweichung der Grundgesamtheit unbekannt und aus der Stichprobe geschätzt ist — also fast immer. Der praktische Unterschied schrumpft rasch mit der Größe: Bei n = 30 beträgt der t-Faktor 2,045 gegen 1,96 bei z, die Marge läge hier bei 5,60 statt 5,37, rund vier Prozent breiter. Unterhalb von etwa dreißig zählt der Abstand und t ist die richtige Wahl; darüber stimmen beide Antworten so weit überein, dass die Annahmen über die Daten lange vor dem Faktor versagen.
Zwei Intervalle überlappen — heißt das, es gibt keinen Unterschied?
Nein, und das ist einer der häufigsten Lesefehler bei Diagrammen. Überlappende Intervalle können sehr wohl von einem Unterschied stammen, den ein direkter Test als signifikant ausweist, denn der richtige Vergleich ist ein Konfidenzintervall für die Differenz der beiden Mittelwerte, nicht der Augenschein zweier getrennter Intervalle. Umgekehrt gilt: Nicht überlappende Intervalle bedeuten tatsächlich einen signifikanten Unterschied — die Regel trägt also nur in eine Richtung. Wenn gefragt ist, ob zwei Gruppen sich unterscheiden, rechne das Intervall der Differenz und lies dieses.

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Quellen

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