🔔 Normalverteilungsrechner
Der Normalverteilungsrechner ist ein kostenloses Statistikwerkzeug, das Wahrscheinlichkeiten der glockenförmigen Normalverteilung berechnet. Geben Sie den Mittelwert μ und die Standardabweichung σ ein, wählen Sie einen Modus — unter einem Wert P(X ≤ x), über einem Wert P(X ≥ x), zwischen zwei Werten P(a ≤ X ≤ b) — und das Werkzeug liefert die Wahrscheinlichkeit, den äquivalenten z-Wert, die Dichte f(x) und eine verständliche Interpretation. Alle Berechnungen laufen lokal in Ihrem Browser, ohne Daten-Upload und ohne Konto. Studenten und Analysten nutzen ihn für Hausaufgaben, Qualitätskontrolle, Risikoabschätzungen und jede Aufgabe, die Gauß-Wahrscheinlichkeiten erfordert.
Berechnen Sie kumulierte Wahrscheinlichkeiten, Endwahrscheinlichkeiten, Intervallwahrscheinlichkeiten für jede Normalverteilung. Geben Sie μ und σ ein — vollständig offline.
Was ist dieses Werkzeug?
Die Normalverteilung —auch Gauß-Verteilung oder Glockenkurve genannt— ist die wichtigste stetige Wahrscheinlichkeitsverteilung in der Statistik. Ihre symmetrische, glockenförmige Kurve wird vollständig durch zwei Parameter beschrieben: den Mittelwert μ, der das Zentrum der Kurve festlegt, und die Standardabweichung σ, die die Breite steuert. Die berühmte 68-95-99,7-Regel besagt, dass etwa 68% aller Beobachtungen innerhalb einer Standardabweichung vom Mittelwert liegen, 95% innerhalb von zwei und 99,7% innerhalb von drei.
Da unzählige natürliche und soziale Phänomene einer Normalverteilung nahekommen —Körpergrößen, Blutdruck, Messfehler, Prüfungsergebnisse, Fertigungstoleranzen—, steht die Normalverteilung im Zentrum der schließenden Statistik. Sechs-Sigma-Qualitätsprogramme, IQ-Skalierung, finanzielle Risikomodelle und Konfidenzintervalle bauen alle auf ihr auf.
Dieser Rechner liefert Ihnen diese Wahrscheinlichkeiten sofort. Wählen Sie einen Modus, geben Sie μ, σ und Ihren(n) Wert(e) ein, und er liefert die Dichte f(x), die kumulierte Wahrscheinlichkeit und den äquivalenten z-Wert. Alles läuft in Ihrem Browser —nichts wird hochgeladen. Für verwandte Analysen probieren Sie den z-Wert-Rechner, den Standardabweichungsrechner und den Konfidenzintervallrechner.Wie es funktioniert
Der Rechner wandelt Ihren Eingabewert in einen z-Wert um und wertet dann die Verteilungsfunktion (CDF) der Standardnormalverteilung aus.
f(x) = (1 / (σ√(2π))) · e^(−(x − μ)² / (2σ²))
P(X ≤ x) = Φ(z) = (1/√(2π)) · ∫−∞z e^(−t²/2) dt, wobei z = (x − μ) / σ
Tabelle vom z-Wert zum Perzentil
Kumulierte Wahrscheinlichkeit Φ(z) = P(Z ≤ z) für gängige z-Werte. Verwenden Sie sie als schnelle Nachschlagetabelle statt einer gedruckten z-Tabelle.
| z-Wert | P(Z ≤ z) | Perzentil | Ende P(Z > z) |
|---|---|---|---|
| −3.00 | 0.00135 | 0.135% | 99.865% |
| −2.58 | 0.00494 | 0.494% | 99.506% |
| −2.00 | 0.02275 | 2.275% | 97.725% |
| −1.96 | 0.02500 | 2.500% | 97.500% |
| −1.645 | 0.05000 | 5.000% | 95.000% |
| −1.00 | 0.15866 | 15.866% | 84.134% |
| −0.50 | 0.30854 | 30.854% | 69.146% |
| 0.00 | 0.50000 | 50.000% | 50.000% |
| 0.50 | 0.69146 | 69.146% | 30.854% |
| 1.00 | 0.84134 | 84.134% | 15.866% |
| 1.645 | 0.95000 | 95.000% | 5.000% |
| 1.96 | 0.97500 | 97.500% | 2.500% |
| 2.00 | 0.97725 | 97.725% | 2.275% |
| 2.58 | 0.99506 | 99.506% | 0.494% |
| 3.00 | 0.99865 | 99.865% | 0.135% |
Empirische Regel (68-95-99.7)
Bei einer Normalverteilung der Anteil der Werte innerhalb von ±1, ±2 und ±3 Standardabweichungen vom Mittelwert.
| Bereich | Intervall | Wahrscheinlichkeit innen | Wahrscheinlichkeit außen |
|---|---|---|---|
| ±1σ | μ − σ bis μ + σ | ≈ 68.27% | ≈ 31.73% |
| ±2σ | μ − 2σ bis μ + 2σ | ≈ 95.45% | ≈ 4.55% |
| ±3σ | μ − 3σ bis μ + 3σ | ≈ 99.73% | ≈ 0.27% |
Werte jenseits von ±3σ (etwa 0,27%) werden in Qualitätskontrolle und Risikoanalyse oft als Ausreißer behandelt. Das genaue zweiseitige 95%-Intervall ist ±1,96σ, woraus das 95%-Konfidenzintervall stammt.
Verwendung
- Geben Sie den Mittelwert μ Ihrer Verteilung ein (0 für die Standardnormalverteilung).
- Geben Sie die Standardabweichung σ ein. Sie muss eine positive Zahl sein.
- Wählen Sie einen Modus —unter einem Wert, über einem Wert oder zwischen zwei Werten.
- Tippen Sie den Wert x (oder die Grenzen a und b für den Intervallmodus) ein.
- Drücken Sie Berechnen. Lesen Sie die Wahrscheinlichkeit, den Prozentwert, den z-Wert, die Dichte f(x) und die Interpretation.
Häufige Fragen
Was ist der Unterschied zwischen PDF und CDF?
Die Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion f(x) gibt die Höhe der Glockenkurve an einem einzelnen Punkt an —sie ist selbst keine Wahrscheinlichkeit. Die Verteilungsfunktion Φ(x) = P(X ≤ x) ist die tatsächliche Wahrscheinlichkeit, einen Wert bis einschließlich x zu beobachten, und entspricht der schattierten Fläche unter der Kurve links von x.
Wie hängt der z-Wert mit der Normalverteilung zusammen?
Der z-Wert wandelt jeden Wert über z = (x − μ) / σ in Standardnormal-Einheiten um. Er gibt an, wie viele Standardabweichungen x über oder unter dem Mittelwert liegt. Zum Beispiel bedeutet z = 1,96, dass x 1,96 Standardabweichungen über μ liegt, und die Endenwahrscheinlichkeit dahinter beträgt etwa 2,5%.
Was ist die empirische 68-95-99,7-Regel?
Bei einer Normalverteilung liegen etwa 68% der Werte innerhalb von ±1σ des Mittelwerts, 95% innerhalb von ±2σ und 99,7% innerhalb von ±3σ. Es ist eine schnelle Faustregel zum Schätzen von Wahrscheinlichkeiten ohne Integration und gilt nur für die Normalverteilung.
Warum muss σ positiv sein?
Die Standardabweichung misst die Streuung, muss also eine positive reelle Zahl sein. σ = 0 würde bedeuten, dass alle Beobachtungen exakt dem Mittelwert entsprechen, wodurch die Verteilung auf einen einzigen Punkt kollabiert; σ < 0 ist mathematisch sinnlos. Der Rechner lehnt null oder negative Werte ab.
Kann dieses Werkzeug die Umkehrung finden —den x-Wert für ein gegebenes Perzentil?
{'Nein — das Werkzeug unterstützt nur drei Modi': 'kleiner als P(X ≤ x), größer als P(X ≥ x) und zwischen P(a ≤ X ≤ b). Es berechnet keine Umkehrung (den x-Wert für eine gegebene Wahrscheinlichkeit).'}
Funktioniert der Rechner auch für die Standardnormalverteilung?
Absolut. Setzen Sie μ = 0 und σ = 1, und alle Ergebnisse liegen in Standardnormalform, identisch mit einer z-Tabelle. Das Werkzeug zeigt weiterhin den z-Wert, die Dichte und die kumulierte Wahrscheinlichkeit an.
Tipps & Ratschläge
Ein z-Wert von ±1,96 entspricht den mittleren 95% der Verteilung —daher kommt das bekannte 95%-Konfidenzintervall. Denken Sie daran, dass P(X ≤ μ) immer exakt 0,5 ist, da die Normalverteilungskurve symmetrisch um den Mittelwert ist. Wenn σ sehr groß ist, wird die Kurve flach und breit, sodass die Endenwahrscheinlichkeiten langsam sinken; wenn σ klein ist, konzentriert sich die Wahrscheinlichkeit scharf um μ. Prüfen Sie immer, dass σ positiv ist —eine Standardabweichung von null oder negativ ist ungültig und wird vom Werkzeug abgelehnt. Stellen Sie im Intervallmodus sicher, dass die untere Grenze a die obere Grenze b nicht überschreitet. Alle Berechnungen bleiben in Ihrem Browser.
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Quellen & Referenzen
- Abramowitz M, Stegun IA. Handbook of Mathematical Functions, Formel 7.1.26 — Fehlerfunktionsnäherung. dlmf.nist.gov.
- NIST/SEMATECH. e-Handbook of Statistical Methods — Normalverteilung. itl.nist.gov.
- Wikipedia. Normalverteilung. de.wikipedia.org.
Zuletzt geprüft: August 2026.
Einschränkungen
Dieses Werkzeug berechnet Gauß-Wahrscheinlichkeiten für Bildungs- und Analysezwecke. Es setzt voraus, dass Ihre Daten tatsächlich normalverteilt sind —reale Datensätze sind oft schief oder schwerfällig.
Was dieses Werkzeug nicht berücksichtigt:
- Nicht-normale Daten: Größen, Messfehler und ähnliche Größen sind oft näherungsweise normal, aber Einkommen, Reaktionszeiten und viele finanzielle Renditen sind es nicht. Überprüfen Sie immer die Verteilungsannahmen, bevor Sie sich auf die Wahrscheinlichkeiten verlassen.
- Numerische Genauigkeit: Die Fehlerfunktionsnäherung ist auf etwa 1×10⁻⁷ genau, was für den Alltag ausreicht, aber nicht für Kryptografie oder Hochpräzisionsforschung.
- Diskrete Daten: Die Normalverteilung ist stetig. Für Zählungen oder Anteile kann ein Binomial- oder Poisson-Modell geeigneter sein.
Verifizieren Sie bei kritischen Entscheidungen die Ergebnisse mit dedizierter Statistiksoftware und ziehen Sie einen qualifizierten Statistiker zurate.