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Kursdaten: Import und Visualisierung

In diesem Kapitel beschäftigen wir uns damit, wie wir Kursdaten in Python verwenden können. Dabei sollen folgende Lerninhalte vermittelt werden:

  1. Einbettung und Anzeigen von Kursdaten

  2. Visualisierung und Analyse von Kursen unter Einbeziehung von Charttechnik

Einbettung und Anzeigen von Kursdaten

Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten Kurse in ein Python-Skript zu implementieren:

        a) Kursdaten werden in einer seperaten Datei aufbereitet (z.B. in .csv oder .xlsx Format)
        b) Direkter Abruf von Kursdaten aus dem Internet

Beginnen wir mit Variante a). Vorteilhaft ist es stets, die Datei der Kursdaten im gleichen Ordner zu haben. In diesem Fall verwenden wir das pandas-Package.

Hinweise:

Dies dann wie folgt aus: 📥 CSV herunterladen

import pandas as pd

#df1 = pd.read_csv("./../../Data/Allianz_Schlusskurse_2020_2025.csv")
df1 = pd.read_csv("./../../Data/Allianz_Schlusskurse_2020_2025.csv", 
                       skiprows = 3, names = ["Datum", "Schlusskurs"])
#Achtung: bitte passen Sie den relativen Pfad an Ihre eigene Ordner-Struktur an


# Falls Sie eine xlsx-Datei einlesen wollen, die im gleichen Ordner liegt, dann würde der Code wiefolgt aussehen
# df = pd.read_excel("Datei.xlsx")

print(df1)
           Datum  Schlusskurs
0     2020-01-02   163.322479
1     2020-01-03   161.515991
2     2020-01-06   160.520554
3     2020-01-07   160.889252
4     2020-01-08   160.962997
...          ...          ...
1270  2024-12-19   284.622162
1271  2024-12-20   282.417297
1272  2024-12-23   282.033844
1273  2024-12-27   282.896606
1274  2024-12-30   283.663513

[1275 rows x 2 columns]

Abruf von Kursdaten direkt aus Internet

Kommen wir nun zu unserer Variante b) und rufen Kursdaten direkt aus dem Internet ab. Dazu verwenden wir das Package yfinance.

Hinweise:

  • Das Ticker-Symbol einer Aktie finden wir auf der Yahoo Finance-Webseite hinter dem jeweiligen Aktientitel.

  • Ab und zu hat Yahoo-Finance technische Probleme und der Kursabruf wie im direkt folgendem Beispiel funktioniert trotz fehlerfreien Codes nicht! Aus diesem Grund fangen wir im weiteren Beispiel dieses Problem ab, um unnötige Programmabbrüche zu vermeiden.

  • Manchmal gibt es leider Probleme mit den aktuell installierten Paketen, so dass offensichtlich richtiger Code (hier beispielsweise zum Abrufen von Kursdaten mittels yfinance -- in einigen Fällen hilft ein Update des Paketes und manchmal eine De- und Neuinstallation. Falls die Download-Probleme also trotz richtigen Code anhalten, ist ein Wechsel auf eine stabile Version oder auch neuere Version möglich. Hierzu in der aktuellen Environment (myenv) erstmals die installierte Version überprüfen

      pip show yfinance

    und mittels pip auf die gewünsche Version zurücksetzen oder aktuallisieren (eine kurze Internetrecherche in diversen Foren ist hier sicherlich hilfreich), beispielsweise

      pip install yfinance==0.2.63
  • Manchmal gibt es beim Download der Daten über YahooFinance oder andere (kostenlose) Quellen leider Probleme und sobald der Code deshalb Fehler verursacht, stoppt ein Script. Will man dies vermeiden, kann man mittels try: .. except... diesen Fehler abfangen

import yfinance as yf

alz = yf.Ticker("ALV.DE")

#### Erstelle einen Dataframe, der die Kursdaten der letzten 12 Monate enthält
df2 = alz.history(period="1y", interval = "1d")


print(df2.tail(5))
# Gibt die letzten fünf Zeilen der Kursdaten aus – ideal zur Kontrolle.
                                 Open        High         Low       Close  \
Date                                                                        
2026-08-24 00:00:00+02:00  441.399994  445.500000  441.299988  445.399994   
2026-08-25 00:00:00+02:00  447.899994  451.399994  446.700012  450.000000   
2026-08-26 00:00:00+02:00  450.200012  452.899994  450.200012  451.700012   
2026-08-27 00:00:00+02:00  450.299988  451.500000  444.100006  445.200012   
2026-08-31 00:00:00+02:00  452.500000  453.000000  451.000000  452.100006   

                           Volume  Dividends  Stock Splits  
Date                                                        
2026-08-24 00:00:00+02:00  297201        0.0           0.0  
2026-08-25 00:00:00+02:00  425624        0.0           0.0  
2026-08-26 00:00:00+02:00  331560        0.0           0.0  
2026-08-27 00:00:00+02:00  355893        0.0           0.0  
2026-08-31 00:00:00+02:00   81636        0.0           0.0  
#speichern der Daten in CSV-Datei
df2.to_csv('alz_12months.csv')

Der folgende Code verursacht keinen Skript-Abbruch, falls mal der Yahoo-Download nicht funktioniert.

import yfinance as yf
import pandas as pd
import pandas_datareader as web   #siehe https://pandas-datareader.readthedocs.io/en/latest/#
from datetime import datetime

ticker = ["TSLA"]

#prices = yf.Ticker(ticker).history('5y')  #aktuell Fehlermeldung wegen Problemen bei Yahoo-Finance


print("Versuche Yahoo Finance für %s:\n" % (ticker))
try:
    data = yf.download(ticker, period = "5y", interval = "1d")
except Exception as e:
    print("Fehler bei Yahoo Daten Download: %s \n" % (e))

if not data.empty:
    print("Daten für %s geladen auf Yahoo-Finance" % ticker)
    print(data.head())
    print("Datentyp Rückgabe yfinance: %s:\n" % type(data))
else:
    print("Probleme mit Yahoo-Finance - keine Daten für %s geladen" % (ticker))

Versuche Yahoo Finance für ['TSLA']:

[*********************100%***********************]  1 of 1 completed
Daten für ['TSLA'] geladen auf Yahoo-Finance
Price            Close        High         Low        Open    Volume
Ticker            TSLA        TSLA        TSLA        TSLA      TSLA
Date                                                                
2021-08-30  243.636673  243.666672  237.576660  238.240005  55812600
2021-08-31  245.240005  246.796661  242.146667  244.333328  62566200
2021-09-01  244.696671  247.330002  243.756668  244.693329  39612900
2021-09-02  244.130005  246.990005  243.513336  244.833328  38331900
2021-09-03  244.523331  244.666672  241.399994  244.083328  45738300
Datentyp Rückgabe yfinance: <class 'pandas.DataFrame'>:


Der folgende Code zeigt, wie gleichzeitig Kurse für verschiedene Aktien heruntergeladen werden können:

tickers = ["AAPL","ALV.DE"]

print("\nVersuche Yahoo Finance für mehrere Assets %s :\n" % (tickers))
all_prices = {}
try:
    data2 = yf.download(tickers, period = "5y", interval = "1d", group_by = "ticker")     
except Exception as e:    
    print("Fehler bei Yahoo Daten Download: %s \n" % (e))

if not data2.empty:                            
    print(data2.head())
    #print(type(data2))
    print("Datentyp Rückgabe yfinance: %s\n"  % (type(data2)))
    print("Infos DataFrame:\n" )
    print(data2.info())

Versuche Yahoo Finance für mehrere Assets ['AAPL', 'ALV.DE'] :

[*********************100%***********************]  2 of 2 completed
Ticker          ALV.DE                                                 \
Price             Open        High         Low       Close     Volume   
Date                                                                    
2021-08-30         NaN         NaN         NaN         NaN        NaN   
2021-08-31  155.371398  155.904130  153.929864  155.888458  1245758.0   
2021-09-01  156.452546  158.607000  156.013822  156.139175   925196.0   
2021-09-02  155.935453  155.935453  154.525275  154.901321   794700.0   
2021-09-03  154.917002  155.308721  153.240446  154.086548   688291.0   

Ticker            AAPL                                                  
Price             Open        High         Low       Close      Volume  
Date                                                                    
2021-08-30  145.330277  149.709698  144.949883  149.348801  90956700.0  
2021-08-31  148.900151  149.036703  147.563883  148.090591  86453100.0  
2021-09-01  149.065941  151.162982  148.588003  148.753815  80313700.0  
2021-09-02  150.080321  150.909392  148.646524  149.865738  71115500.0  
2021-09-03  149.973047  150.821630  149.319550  150.499756  57808700.0  
Datentyp Rückgabe yfinance: <class 'pandas.DataFrame'>

Infos DataFrame:

<class 'pandas.DataFrame'>
DatetimeIndex: 1293 entries, 2021-08-30 to 2026-08-31
Data columns (total 10 columns):
 #   Column            Non-Null Count  Dtype  
---  ------            --------------  -----  
 0   (ALV.DE, Open)    1274 non-null   float64
 1   (ALV.DE, High)    1274 non-null   float64
 2   (ALV.DE, Low)     1274 non-null   float64
 3   (ALV.DE, Close)   1274 non-null   float64
 4   (ALV.DE, Volume)  1274 non-null   float64
 5   (AAPL, Open)      1255 non-null   float64
 6   (AAPL, High)      1255 non-null   float64
 7   (AAPL, Low)       1255 non-null   float64
 8   (AAPL, Close)     1255 non-null   float64
 9   (AAPL, Volume)    1255 non-null   float64
dtypes: float64(10)
memory usage: 111.1 KB
None

Neben dem Abruf von Kursdaten von Yahoo-Finance besteht ebenfalls die Möglichkeit mittels API-Schnittstellen auf Kursinformationen zuzugreifen. Ein API-Schnittstellen Provider ist Alpha Vantage. Nach Registrierung und Erhalt des API-Keys können wir nun auf Börsenkurse zugreifen. Dafür verwenden wir folgenden Code:

from alpha_vantage.timeseries import TimeSeries
import pandas as pd

#### API-Key für Alpha Vantage angeben
api_key = 'DasistkeinechterAPI-Key'

#### Verbindung zu Alpha Vantage aufbauen
ts = TimeSeries(key=api_key, output_format='pandas')
# Erstellt ein TimeSeries-Objekt ts, über das du dann Methoden wie get_daily verwenden kannst.
# Mit output_format='pandas' bekommst du die Daten direkt als pandas DataFrame. Pandas ist sehr praktisch und einfach von der Handhabung

####  Tagesdaten abrufen
data, meta_data = ts.get_daily(symbol='AAPL', outputsize='compact')
# symbol='AAPL' fragt die Daten für die Apple-Aktie ab.
# data enthält die eigentlichen Kurse (Open, High, Low, Close, Volume), meta_data enthält Zusatzinfos (z. B. Abfragezeitpunkt, Symbol).

print(data.head())
# Gibt die ersten fünf Zeilen der Kursdaten aus.
---------------------------------------------------------------------------
ModuleNotFoundError                       Traceback (most recent call last)
Cell In[6], line 1
----> 1 from alpha_vantage.timeseries import TimeSeries
      2 import pandas as pd
      3 
      4 #### API-Key für Alpha Vantage angeben

ModuleNotFoundError: No module named 'alpha_vantage'

Mithilfe des Parameters outputsize können wir festlegen, wie viele Daten wir anfordern. Mit dem Wert compact werden nur die letzten 100 Datenpunkte angefordert. Verwenden wir full fordern wir hingegen den gesamten Datenbestand an.

1. Hinweis: In der Regel haben kostenlose API-Schnittstellen die Tücke, nur ein begrenztes Limit an Abfragen pro Minute oder Tag anfordern zu können. Somit kann der Parameterwert full demnach dazu führen, dass dieses Limit schneller erreicht ist. Aber auch yfinance blockiert in der Regel bei zu vielen Anfragen temporär die IP-Adresse. Zur Lösung dieses Problems können die Schlusskurse als csv-Datei abgespeichert werden, somit stehen sie lokal zur Verfügung. Das kann mithilfe des nachfolgenden Codes durchgeführt werden. Der Code wird hier nur angezeigt, aber nicht ausgeführt, da verhindert werden soll, dass bei jedem Durchlauf dieses Jupyter-Skriptes ein Download erfolgt.

 import yfinance as yf
 import pandas as pd

 Ticker-Symbol für Allianz SE an der Börse Frankfurt/Xetra
 ticker = "ALV.DE"

 #Daten abrufen (01.01.2020 bis 01.01.2025)
 data = yf.download(ticker, start="2020-01-01", end="2025-01-01")

 # Nur Schlusskurse extrahieren
 schlusskurse = data[["Close"]].rename(columns={"Close": "Schlusskurs"})

 # Als CSV-Datei speichern
 schlusskurse.to_csv("Allianz_Schlusskurse_2020_2025.csv")

 print("CSV-Datei wurde gespeichert: Allianz_Schlusskurse_2020_2025.csv")
# import yfinance as yf
# import pandas as pd

# Ticker-Symbol für Allianz SE an der Börse Frankfurt/Xetra
# ticker = "ALV.DE"

# Daten abrufen (01.01.2020 bis 01.01.2025)
# data = yf.download(ticker, start="2020-01-01", end="2025-01-01")

# Nur Schlusskurse extrahieren
# schlusskurse = data[["Close"]].rename(columns={"Close": "Schlusskurs"})

# Als CSV-Datei speichern
# schlusskurse.to_csv("Allianz_Schlusskurse_2020_2025.csv")

# print("CSV-Datei wurde gespeichert: Allianz_Schlusskurse_2020_2025.csv")

2. Hinweis: Alpha Vantage liefert in der kostenlosen Version nur Daten für US-Börsen. Dies ist auch der Grund, wieso wir in dem letzten Code Kursdaten von Apple angefordert haben.

mit Pandas Data-Reader: to do -- pip...

import pandas_datareader.data as web
import datetime

# Zeitraum
start = datetime.datetime(2022, 1, 1)
end = datetime.datetime(2023, 1, 1)

# Apple von Yahoo Finance
#df = web.DataReader("AAPL", "yahoo", start, end)
#print(df.head())
#stooq

df = web.DataReader("AAPL", "stooq", start, end)
print(df.head())
# FRED Daten: 3-Monats-T-Bill Rate („TB3MS“):
df = web.DataReader("TB3MS", "fred", start, end)
print(df.tail())

Darstellung der Kursentwicklung

Visualisierung mit Matplotlib oder Seaborn

import yfinance as yf
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn as sns
from datetime import datetime


start_date = datetime(year = 2024, month=1, day = 1)

ticker1 = "AAPL"
stock1 = yf.download(ticker1, start = start_date)
stock1.head()
stock1.tail()

stock1['Close']

plt.figure()
plt.plot(stock1['Close'], label='Closing Price', color='blue')
plt.xlabel("Date")
#plt.xticks(rotation=90)
plt.xticks(rotation=45, ha='right')
plt.legend()
plt.grid()
plt.title(ticker1)
plt.show()
#multiple stocks
### Multiple Stocks: Achtung group_by hat Einfluss auf die Struktur des "Doppelarrays"

tickers = ["AAPL","NVDA","META"]
stocks_v1 = yf.download(tickers, start_date,   group_by='ticker') #place ticker name as the top-level column
stocks_v2 = yf.download(tickers, start_date,   group_by='column') # place the OHLCV values as the top-level columns

last_date = stocks_v1[tickers[0]]['Close'].index[-1].date() #.strftime("")

Darstellung mittels Seaborn: Aktie für Aktie mittels For-Loop

plt.figure()
sns.set(style='whitegrid')

for tick in tickers:
    sns.lineplot(data = stocks_v1[tick]["Close"],label=tick)

plt.title("Stock Closing Prices %s -- %s" % (start_date.date(), last_date))
plt.xticks(rotation=45, ha='right')
plt.xlabel("Date")
plt.ylabel("Closing Price ($)")
plt.tight_layout()
plt.show()

Darstellung mehrere Aktienkurse (bei Multi-Abruf group_by='ticker') mittels Seaborn

plt.figure()
sns.set(style='whitegrid')
sns.relplot(data=stocks_v2['Close'], kind="line",  dashes=False)
plt.title("Stock Closing Prices %s -- %s" % (start_date.date(), last_date))
plt.xticks(rotation=45, ha='right')
plt.xlabel("Date")
plt.ylabel("Closing Price ($)")
plt.tight_layout()

plt.show()

Visualisierung und technische Chartanalyse von Kursdaten mittels Mplchart

Das Paket mplchart, siehe Webseite oder Github, liefert eine einfache Möglichkeit Charts der technischen Analyse zu erstellen.

#to do: bitte Demo fuer CSV-Datensatz von oben!! und dann nur zusaetzlich mittels try... fuer aktuelle Daten

from mplchart.chart import Chart
from mplchart.primitives import Candlesticks, Volume
from mplchart.indicators import SMA, RSI, MACD

#Achtung: input mplchart sind OHLCV-DataFrames (also Open, High, Low, Close, Volume mit Datetime-Index, wie yfinance liefert!!!!

# Konfiguration
max_bars = 252 # Zeige das letzte Börsenjahr (in Deutschland gibt es 252 Handelstage) 
indicators = [
    Candlesticks(),
    Volume(),
    SMA(50), 
    SMA(200),
    RSI(), 
    MACD(), 
]

#Daten aus CSV-Datei oben
ticker1 = 'ALV.DE aus CSV'

print(df1["Schlusskurs"].head())  #nicht in OHLCV-Format!!!

#erzeugen kuenstlich dieses Format: Achtung nur Close richtig!!!
ohlc = pd.DataFrame({
    "Date": pd.to_datetime(df1["Datum"]),
    "Open": df1["Schlusskurs"]-10,
    "High": df1["Schlusskurs"] + 20,
    "Low": df1["Schlusskurs"]-20,
    "Close": df1["Schlusskurs"],
    "Volume": 0, #})
}, index=df1.index)

#ohlc["Date"] = pd.to_datetime(ohlc["Date"])
ohlc = ohlc.set_index("Date")

print("Umgewandelter DataFrame:\n")
print(ohlc.head())
print(ohlc.info())




# Plot erzeugen -- to do line 40
chart1 = Chart(ticker1, max_bars=max_bars)
chart1.plot(ohlc, indicators)  #to do: Achtung hier macht Candlestick keinen Sinn, da nur Closing Prices!!
chart1.show()
from mplchart.chart import Chart
from mplchart.primitives import Candlesticks, Volume
from mplchart.indicators import SMA, RSI, MACD

#Achtung: input mplchart sind OHLCV-DataFrames (also Open, High, Low, Close, Volume mit Datetime-Index, wie yfinance liefert!!!!

# Konfiguration
max_bars = 252 #Beschränkung auf das letzte Börsenjahr (in Deutschland gibt es 252 Handelstage) 
indicators = [
    Candlesticks(),
    Volume(),
    SMA(50), 
    SMA(200),
    RSI(), 
    MACD(), 
]


# Daten von Yahoo-Finance abrufen
ticker = "ALV.DE"

print("Versuche Yahoo Finance für %s:\n" % (ticker))
try:
    data = yf.Ticker(ticker).history('2y')  #hier ggf. Zeiten anpassen
except Exception as e:
    print("Fehler bei Yahoo Daten Download: %s \n" % (e))

if not data.empty:
    print(data.head())
    chart = Chart(title = ticker, max_bars=max_bars)
    chart.plot(data, indicators)
    chart.show()
   

Frage: Wir können wir diesen Chart nun interpretieren?

Der Relative Strenght Index ist ein sogenannter Momentum-Indikator, der in der technischen Analyse verwendet wird und das Ausmaß der jüngsten Kursveränderungen misst. Ein RSI-Wert von 70 oder mehr deutet darauf hin, dass ein Wertpapier überkauft oder überbewertet ist und möglicherweise für eine Trendumkehr oder einen korrigierenden Kursrückgang bereit ist. Ein RSI-Wert von 30 oder darunter weist auf einen überverkauften oder unterbewerteten Zustand hin. Dabei dient zur Berechnung üblicherweise ein Zeitraum über 14 Tage, mitunter auch über acht oder 38 Tage.

Der Moving Average Convergence/Divergence ist ein Indikator für Trendwechsel. Kreuzt die schwarze Linie über die blaue Linie, entsteht ein Kaufsignal. Kreuzt die blaue Linie über die schwarze Linie, entsteht ein Verkaufssignal.

Der Simple Moving Average ist das artithmetische Mittel der letzten t-Handelstage (in unserem Fall der letzten 50 und 200 Handelstage). Ein steigender SMA deutet auf einen Aufwärtstrend hin, während ein fallender SMA auf einen Abwärtstrend schließen lässt (Trendbestimmungsfunktion). Wenn der Kurs von unten an den SMA stößt und von dort abprallt, kann dies als Kaufsignal interpretiert werden. Umgekehrt kann ein Stoß von oben und ein Abprallen nach unten als Verkaufssignal gelten. (Funktion als Wiederstands- und Unterstützungszone).

👉 Weitere Informationen zu Indikatoren finden Sie auf folgender Webseite.

💡 Aufgabe: Versuchen Sie im Selbststudium weitere Chartindiaktoren zu verwenden und interpretieren.