Die Speicherung von Daten geschieht durch ihre Übersetzung von Informationen in den Binärcode. Im Grunde besteht jede Datei deshalb aus einer langen Reihe von Einsen und Nullen. Mit dieser geringen Zeichenvielfalt erlauben sie eine extrem dichte Packung der Informationen auf kleinstem Raum.

Diese Bitfolgen werden auf unterschiedlichen Speichermedien mit verschiedenen physikalischen Prinzipien abgelegt. Entscheidend für die spätere Wiederherstellung ist, wie die Bits organisiert (Sektoren, Blöcke, Cluster), gesichert (Prüfsummen, ECC) und verwaltet (Dateisysteme wie NTFS, exFAT, APFS, HFS+, ext4) werden. Auch Controller-Logik, Firmware und Zwischenspeicher (Cache) haben Einfluss darauf, wie gut sich Informationen nach einem Ausfall rekonstruieren lassen.

Wichtig: Moderne Speichersysteme nutzen fortschrittliche Verfahren wie Wear-Leveling, Bad-Block-Management oder TRIM-Befehle. Diese erhöhen die Performance, können aber in Schadensfällen die Auslese-Strategie deutlich beeinflussen. Je nach Medium, Dateisystem, Verschlüsselung und Defektbild muss das Vorgehen individuell angepasst werden.

Magnetisch, optisch, dauerhaft oder temporär

Man unterscheidet bei handelsüblichen Datenträgern primär zwischen magnetischen und optischen Systemen.

Magnetische Datenträger findet man beispielsweise auf Festplatten und auf Bandlaufwerken. Diese eisenbeschichteten Träger haben definierte Sektoren. Diese werden mit einem magnetischen Spin belegt. Das bedeutet, dass sie entweder positiv oder negativ gepolt werden. Ein Lesekopf stellt die Polung in den einzelnen Sektoren fest und gibt diese Information an den Mikroprozessor zur Interpretation weiter. Magnetische Datenträger sind grundsätzlich wiederbeschreibbar. Man kann sie zwar gegen einen Schreibzugriff sichern, dies ist für das grundsätzliche Lese/Schreib-Prinzip dieser Systeme unerheblich. Flash-Speicher arbeiten annähernd vergleichbar.

Ergänzung zu modernen magnetischen Systemen: Neben klassischen 3,5″- und 2,5″-HDDs kommen heute auch Enterprise-Festplatten (SAS), SMR/CMR-Aufzeichnungsverfahren und mehrstufige Cache-Konzepte zum Einsatz. Bei Bandlaufwerken hat sich die LTO-Technologie etabliert: Von frühen LTO-1/2/3 bis zu aktuellen Generationen wie LTO-8 und LTO-9 (mit Roadmap für LTO-10) reichen Kapazitäten und Transferraten erheblich weiter. Dies erweitert die Einsatzgebiete von Archivierung bis Massenspeicher im Rechenzentrum.

Ergänzung zu Flash-Speichern: NAND-Flash (SLC, MLC, TLC, QLC) speichert Ladungen in Zellen. SSDs (SATA, NVMe/M.2, U.2) und Wechselmedien wie USB-Sticks oder Speicherkarten nutzen Controller mit Wear-Leveling und Mapping-Tabellen. Diese Controller-Logiken sind im Ernstfall zentral für die erfolgreiche Rekonstruktion, da die logische Zuordnung von physischen Zellen zu Dateien rekonstruiert werden muss.

Dem gegenüber stehen die optischen Datenträger. Gepresste oder gebrannte CDs haben physische Vertiefungen in einem Trägermaterial. Die wiederbeschreibbaren CDs stellen eine Mischform dar, haben sich aber nie so richtig durchgesetzt. Eine CD, DVD oder Blu-Ray ist nach dem Pressen oder Brennen nur noch auslesbar. Das ROM von CD-ROM bedeutet deshalb auch „Read -Only Memory“, was „Nur Lesen, nicht Schreiben“ bedeutet.

Aktualisierung optischer Formate: Neben CD-R/RW und DVD±R/±RW existieren Blu‑ray-Varianten wie BD‑R/BD‑RE und BDXL mit höheren Kapazitäten. UHD‑Blu‑ray erweitert die Speicherdichte nochmals. Während klassische CD-ROMs als ältere Referenz weiterhin relevant sind, ermöglichen neuere Medien verbesserte Fehlerkorrektur und größere Datenmengen – die grundlegenden Leseprinzipien (Laser, Reflexion, Pits/Lands) bleiben jedoch ähnlich.

• Dauerhaft vs. temporär: Magnetische und Flash-Medien sind wiederbeschreibbar (temporäre Nutzung). Optische ROM-Medien sind grundsätzlich finalisiert (dauerhafte Archivierung), wiederbeschreibbare Varianten bilden eine Ausnahme.
• Typische Einsatzgebiete: HDD/SSD für Betriebssysteme und Anwendungen, LTO für Langzeitarchiv, optische Medien für Distribution/Archiv, Speicherkarten und USB-Sticks für mobile Aufnahmen.
• Ausfallmuster: Magnetisch: mechanische Defekte/Headcrash; Flash: Controller-/Firmwarefehler, abgenutzte Zellen; Optisch: Kratzer, Delamination, Layer-Schäden.

Komponenten eines Trägersystems

Der eigentliche Datenträger stellt bei Flash-Disks und Festplatten nur einen Teil des ganzen Moduls dar. Ein Defekt kann jedoch an jeder Komponente des Gerätes auftreten. Gerade die Festplatten sind hochkomplexe Gebilde mit Verkabelungen, Motoren, Steuermechaniken, Lese/Schreibarmen und einer sehr aufwändigen Elektronik.

Eine ausgefallene Festplatte bedeutet deshalb nicht unbedingt, dass tatsächlich auch der innere Datenträger defekt ist. Ebenso verhält es sich mit den Flash-Drives. Hier können ebenfalls das Gehäuse, der Stecker oder die intern verbaute Platine defekt sein. Selbst bei Speicherkarten kann ein Defekt auf verschmutzte Kontakte zurückzuführen sein.

Bei den CDs sind Laufwerk und Datenträger trennbar ausgelegt. Ein gescheiterter Leseversuch von einer CD kann deshalb ebenfalls sowohl am Datenträger als auch am Gerät liegen.

• HDD-Komponenten: Platinen (PCB) mit ROM/Firmware, Vorverstärker, Schreib-/Leseköpfe, Spindelmotor, Aktuator, Platter. Defekte können elektrisch (Überspannung) oder mechanisch (Lagerschaden, Headcrash) sein.
• SSD-/Flash-Komponenten: NAND-Chips, Controller, DRAM/Cache, Spannungswandler. Fehlerbilder reichen von abgerissenen Bauteilen über fehlerhafte Mapping-Tabellen bis hin zu verschlissenen Speicherzellen.
• Band- und optische Medien: Trägermaterial, Beschichtung/Reflexionsschicht, Schutzlack, Gehäuse/Cartridge. Schäden: Knicke, Abrieb, „Disc-Rot“, Kratzer, Schmutz.

Hinweis zu Firmware und Dateisystem: Neben der reinen Hardware bestimmen auch Servodaten, Translator-Tabellen, SMART/Logpages und die interne Firmware maßgeblich, ob sich Blöcke konsistent adressieren lassen. Auf logischer Ebene beeinflussen Partitionstabellen, Metadaten und Journale (z. B. bei NTFS, APFS, ext4) die Rekonstruktion der Verzeichnisstruktur.

Rettbarkeit von Datenträgern

Der Hauptfeind von Datenträgern sind äußere Einflüsse. Wärme, Kälte, Schmutz, eindringende Flüssigkeiten, Stürze, elektrostatische Entladungen, Überspannungen – die Liste möglicher Gefahren für Festplatte, CD und Flash-Drive ist lang. Hinzu kommen noch Bedienfehler und laienhafte Reparaturversuche, welche den vorgeschädigten Geräten häufig den „Rest geben“.

Dennoch: Es gibt keine logische Beschränkung in der Rettbarkeit von Datenträgern. Keiner der vorgestellten Datenträger schließt konstruktiv eine Wiederherstellung der gespeicherten Daten aus. Die Rettung der gespeicherten Informationen hängt alleine vom Zerstörungsgrad des Datenträgers ab.

Hier hat die moderne Technologie aber einiges zu bieten: Selbst scheinbar verbrannte Festplatten, durchgebrochene CDs oder Flash-Drives, welche in einem Glas Orangensaft gelandet sind, können mit etwas Glück noch einmal ausgelesen werden. Bei unsensiblen Daten im privaten Gebrauch kann dies sogar Spaß machen und die Tüftlerlaune wecken. Schadensfälle aus Unternehmen sind jedoch ausschließlich Profis zu überlassen.

Realistische Grenzen: Überschriebene Bereiche gelten in der Regel als verloren. Bei Flash-Speichern kann der TRIM-Befehl gelöschte Blöcke physisch freigeben. Bei aktivierter Verschlüsselung (z. B. BitLocker, FileVault, VeraCrypt) sind Schlüssel, Kennwörter oder Wiederherstellungs-IDs essenziell. Ohne diese bleibt der Zugriff selbst bei technisch erfolgreichem Auslesen verschlüsselt.

• Do: Gerät sofort ausschalten, keine Initialisierungen/Neuinstallationen, keine ungesicherten Reparaturversuche, Datenträger staub- und feuchtigkeitsgeschützt lagern.
• Don’t: Erneute Startversuche mit klackernder HDD, defekte SSD weiterbeschreiben, „Reinigungs-Apps“ einsetzen, Medien erhitzen oder einfrieren.
• Typische Szenarien: Logische Schäden (gelöschte Dateien, defekte Partitionen), Firmwarefehler, mechanische Defekte, Elektronikschäden, Wasserschäden, Brandschäden.

Erfahrung und Equipment bei der Datenrettung

Für die Rettung stark beschädigter Datenträger sind Erfahrung und Equipment notwendig. Neben Reinigungsmaschinen, Reinsträumen, NE-Werkzeug und Spezialmaschinen zum Auslesen der Daten, sind eine entsprechende Ausbildung, eine ruhige Hand und eine hohe Erfahrung notwendig.

Arbeitsweise und Verfahren: Je nach Schadensbild kommen unterschiedliche Methoden zum Einsatz: schonendes Imaging mit Write-Blockern, selektives Kopf-Mapping bei HDDs, Firmware-Reparaturen, reines Auslesen betroffener Dienste-Bereiche, Chip-off- und Monolith-Methoden bei Flash, kontrollierte Trocknung/Reinigung nach Flüssigkeitsschäden sowie fortgeschrittene Protokoll-Analysen (SATA/SAS/NVMe). In RAID- und NAS-Umgebungen werden zusätzlich Stripe-Größen, Paritäten und Reihenfolgen rekonstruiert.

Je nach Beschädigungsgrad der Datenträger sind andere und aufwändigere Verfahren notwendig. Dies macht die Datenrettung stets zu einer teuren Angelegenheit. Der Notwendigkeit einer aufwändigen Datenrettung sollte deshalb stets ein zuverlässiges Backup vorausgehen.

Praxisnahe Empfehlungen:

• Diagnose zuerst: Symptome dokumentieren, Datenträger nicht weiter belasten.
• Schrittweises Vorgehen: Physische Stabilisierung vor logischer Analyse, dann sektorweises Image, erst danach Dateisystem-Reparatur an Kopien.
• Qualitätssicherung: Prüfsummen, Hash-Werte und Test-Wiederherstellungen vor Übergabe.
• Prävention: 3-2-1-Strategie, regelmäßige Prüf-Backups, Monitoring von SMART-/TBW-/Health-Werten.

Häufige Fragen und Antworten