Datenrettung

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Bei digitalen Medien ist im Unterschied zu den analogen Medien der Verlust einer 0 oder einer 1 an einer wichtigen Stelle teilweise schon der Tod einer Datei - und damit des Bildes. Wenn es zu so einem "worst case" kommt, gibt es unter bestimmten Bedingungen trotzdem noch Hoffnung.

Ursachen und 1. Hilfe bei Datenverlust

Je nach der Ursache sind unterschiedliche Verhaltensweisen angebracht und unterschiedliche Erfolgschancen zu erwarten. Zudem ist die Art des Speichermediums ausschlaggebend.

Fehlbedienung

Es kommt dadurch zu fehlerhafte Einträgen in der FAT (Inhaltsverzeichnis des Datenträgers) und kann mehrere Ursachen haben:

  • Abklemmen des Datenträger im laufenden Betrieb: z.B. plötzlicher Verlust der Stromversorgung oder mangelnde Stromversorgung, geräteseitige Abschaltung bei Öffnen einer Abdeckung (Kartenfach, Batteriefach) oder Abstecken eines USB Gerätes ohne ordnungsgemäßes abmelden/auswerfen.
  • Überspielen von Speicherkarten auf einen Datenträger, dessen FAT bereits fehlerhaft ist z.b. bei Image-Tanks
  • Überspielen von Speicherkarten die bereits Fehlerhafte Einträge aufweisen auf Datenträgern, kommt auch häufig beim Einsatz von Image-Tanks vor.
  • Fehlerhafte Controller oder ein anderes fehlerhafter Hardwareteil z.B. Kabel, USB-, SATA-, IDE-, Firewire-Controller.
  • Fehler im Betriebssystem, welche trotz ordnungsgemäßem herunterfahren des Computers der Speichermediums die FAT falsch schreiben.
  • Schadprogramme, die absichtlich Dateien und Inhalte zerstören oder sonst wie unbrauchbar (z.b. Verschlüsselung) machen.
  • Absturz des gesamten PC's
  • versehentliches Löschen / formatieren
  • Physikalische Zerstörung des Datenträgers durch herunterfallen. Auch bei Speicherkarten möglich - allerdings sind meist etwas robuster als Festplatten mit rotierenden Teilen wie Festplatten oder Microdrives.
Allen gemeinsam ist: Reparaturversuche ohne Fachkenntnis verringert meistens die Chance beträchtlich, seine Dateien zurückzuholen.

Löschvorgang

Beim Löschvorgang werden die Dateien meist nur als gelöscht markiert und der erste Buchstabe des Eintrages im Inhaltsverzeichnis gelöscht. Die Daten bleiben dabei so lange erhalten, bis der Platz von einer anderen Datei benötigt wird. Hier sind die Wiederherstellungsmöglichkeiten besonders groß, so der Fehler sofort bemerkt wird.

Mit einem Programm, das auf Bitebene auf den Datenträger zugreifen kann, können die fehlenden Einträge den Daten wieder zugeordnet werden - die Daten also wieder hergestellt werden.

Formatierung

Bei der Formatierung wird häufig nur das Inhaltsverzeichnis gelöscht - die Daten bleiben auch hier in der Regel erhalten, wenn der Fehler bald genug erkannt wird.

Die Wiederherstellung ist meist aufwändiger, als bei einem einfachen Löschvorgang. Dabei werden alle Daten auf dem Datenträger analysiert und das gelöschte Inhaltsverzeichnis rekonstruiert. Existiert ein Backup des Inhaltsverzeichnisses, so geht dieser Vorgang viel schneller vonstatten.

äußere physikalische Einflüsse

Festplatten erwärmen sich durch den Motor und die Rotierenden Teile zum Teil recht stark. Besonders Highspeed Laufwerke (ab 10.000U/min), welche ohne gute Kühlung zu heiß werden. Solche Platten werden hauptsächlich als schnelle Bootfestplatten verwendet.

Aber auch normale Standardfestplatten, welche heute meist recht kühl bleiben (so um die 45-55 Grad) können sich bei Wärmestau zu stark aufheizen. Oft in engen, schlecht durchlüfteten Gehäuse auch wenn man mehrere Festplatten wegen Platzmangel zu dicht verbaut. Da hilft dann nur einen kleinen Kühler zu montieren.

Durch zu hohe Temperatur leidet die Elektronik und die magnettragende Schicht dehnt sich übermäßig aus, weshalb die Daten nach Abkühlen an falscher Stelle "abgelagert" sind. Heute durch Einsatz von Materialien mit geringer Wärmeausdehnung (Glas) und spezielle Positionierungsstartegien teilweise schon recht gut im Griff.

Aber auch zu tiefe Temperaturen dürften die Lebensdauer von Festplatten verkürzen: Grund ist wohl der Antrieb. Es stellte sich bei der Untersuchung von Festplattenausfällen (durch Google, die ja zig-Tausende im Einsatz haben) heraus, dass eindeutig zu hohe Temperaturen aber auch zu kalte Festplatten am häufigsten Ausfälle hatten. Die Platte sollte im Dauerbetrieb zumindest nicht unter 40 Grad haben, was sie im normale Betrieb bei leichter Kühlung auch haben.

Bei Speichermedien leidet eher insgesamt die Speicherelektronik.

Insgesamt muss man natürlich aufpassen, dass kein Kondenswasser auftritt, wenn man z.B. aus kalter Umgebung in warme (meist feuchte) Umgebung kommt. Es kann nachträglich nicht nur zu Korrosionen kommen, sondern bei Betrieb durch Fehlstrom Teile der Elektronik zerstört werden.

Herunterfallen der Datenträger ist natürlich zu vermeiden. Bei laufenden externen Festplatten ist das meist der Tod durch Zerstörung des Lesekopfes, dessen Trümmer die rasch rotierende Magnetschicht abkratzen. Festplatten, die nicht laufen parken ihren Lesekopf an einer sicheren Stelle - weshalb sie einen Absturz auch schon mal überleben können. Vor allem wenn es gelingt, den Aufprall am Boden noch etwas zu dämpfen.

Speichermedien ohne rotierende Teile sind robuster, aber da sie (zumal bei höchsten Kapazitäten) extrem kleine Strukturen aufweisen kann auch hier ein Herunterfallen das Aus bedeuten.

Ist etwas in dieser Richtung passiert, sollte man aber vor erneuter Anwendung eine gründliche Prüfung auf Lese/Schreibbarkeit der einzelnen Speicherzellen prüfen.

Für Festplatten gibt es seit langem ein Verfahren namens "S.M.A.R.T", dass intern den Datenträger überwacht. Es gibt Tools, die diese Informationen auslesen können und meist ist eine solche Funktion auch im Mainboard-BIOS verankert, dass beim Einschalten warnt, wenn die Fehlerrate zu stark zunimmt. Ein solches Freeware Tool ist z.B. Speedfan. Zeigt die S.M.A.R.T. Funktion gravierende Verschlechterung der Fehlertoleranzen an, wird es Zeit, sie gegen eine neue zu ersetzen.

Bei CD/DVD's kann ein Riss im Innenring (Fehlchargen, eigenes Verschulden) durch die heutig hoch drehenden Leselaufwerke zur Zerlegung beim Lesen führen. Oft ist dann auch das Laufwerk kaputt. Herausgeschleuderte Teile können auch verletzen. Also achten auf Unversehrtheit des Kunststoffrohlings.

CD/DVD's sollten nicht beklebt werden. Die Etiketten führen zu Unwucht und ein Ablösen nimmt oftmals auch die Deckschicht samt Spiegelschicht mit.

äußere chemische Einflüsse

Neben Korrosion der Kontakte oder Bauteilen an Speichermedien gibt es gröbere Probleme bei CD/DVD's:

  • Lichtempfindlichkeit der "Datenschicht": Es gibt einige Rohlinghersteller, die instabile Farben einsetzen. Setzt man diese Datenträger Licht aus, ein paar Tage auf der Fensterbank reichen mitunter und schon kann man nur noch die Filetabelle lesen, aber kaum mehr Daten.
  • Fehlerhafte Decklackschicht der CD/DVD

Dadurch dringt Sauerstoff ein (meist bemerkbar am Vergilben des Randes) und oxidiert die Reflexionsschicht, welche meist aus Silber besteht. Früher gab es solche, bei denen diese Schichte aus Gold bestand (oder Gold/Silbermischungen) - heute kaum noch. Diese waren wesentlich stabiler. Auch eingedrungene Feuchte führt zur Korrosion der Datenträger.

  • Vorsicht beim Beschriften mittels Lackstiften. Durch ungeeignete Lösungsmittel oder Weichmacher könnte im Laufe der Zeit die Decklackschicht angegriffen werden was wieder Oxydationsprobleme bringt, oder sogar die Reflektorschicht beschädigt werden. Klarerweise sind Schreibstifte wie Kugelschreiber tabu, alleine der Druck der Metallspitze kann die empfindliche Schicht beschädigen. Ebenso kann ein verwendeter Etikettenkleber die Schichten im Laufe der Zeit schädigen.

elekrische/magnetische Einflüsse

  • Starke Magnetfelder in der Nähe von Festplatten/Microdrives z.b. Lautsprecher, Transformatoren oder Haltemagneten bei Ablagetabletts z.b. in den neuen ICE-Zügen.
  • 90 Grad verbogenen Datenkabel (SATA-Kabel mit zu geringem Biegeradius) Bits können sich gegenseitig löschen.
  • Kabel mit "fliegendem Ende". Durch Reflexionen vom Kabelende her können sich Bit's löschen.
  • Zu lange Kabel. USB ist z.b. auf 2m begrenzt - länger kann funktionieren, muss aber nicht. Es gibt spezielle Verstärker dazu.
  • eine Überspannung (defektes Netzteil, versehentliches kurzschließen von Teilen der Platine oder statische Aufladung) zerstört die Elektronik, meist den Controllerteil bei Festplatten.

Verschleiß

Bei Festplatten mit rotierenden Innenleben (auch Microdrives):

  • Es lösten sich kleinste Partikel und zerstören beim Betrieb immer schneller die Magnetschicht. Die defekten Sektoren des Datenträgers nehmen immer mehr und schneller zu.
  • Der Motor der Festplatte steckt fest, oder dreht nicht immer hoch. Man hört auch kein leises Hochlaufen der Magnetscheiben. Ein leichtes Schütteln" kann ihn manchmal überreden, doch noch einmal ordnungsgemäß zu drehen.
  • Headcrash - der Lesekopf ist defekt. Man hört meist ein klickendes Geräusch im Betrieb Steckverbindungen: Bei Festplatten, defekte Kabel:
  • verbogene oder gar abgebrochene Pins oftmals bei Speicherkarten zu finden
  • Kontaktproblemen durch Korrosion oder Verschleiß.

Speichermedien mit begrenzter Anzahl von Schreib/Löschvorgängen z.b. alte Speicherkarten CD/DVD-R/W. Irgendwann kommt es dann zum Versagen der Funktionen. Bei CD/DVD-R/W's werden die 100-1000 Schreib-/Lesezyklen normalerweise kaum erreicht, wenn man sie als Standard CD/DVD beschreibt. Setzt man sie quasi als "Laufwerksersatz" ein (packetwriting etc.) wird die FAT Tabelle immer neu geschrieben, weshalb dieser Bereich aber schnell an der maximal möglichen Schreib/Löschvorgängen angelangt ist.

Fallbeispiele und Lösungsmöglichkeiten

Festplatte wird nicht mehr erkannt oder ist nicht mehr da

Sie war zuvor aber verfügbar und es sind sonstige Software/Systemfehler auszuschließen:

  • Hört man beim Betrieb ein klickendes Geräusch?
    dann liegt wahrscheinlich ein Headcrash oder ein Elektronikfehler der Ansteuerelektronik vor.
  • Riecht es verbrannt? Sieht man an der Elektronik der Platine verbrannte Chips?
    Bei Ja: Elektronikdefekt.

Bei einem Headcrash kann/muss man sehr viel Geld zur Datenrettung ausgeben, das bei einer Fachfirma gut angelegt ist. Jeder weitere Betrieb der Festplatte zerstört die magnettragenden Schichten weiter und mindert die Möglichkeiten der Datenrettung durch die Fachfirma. Diese muss unter Reinstraumbedingungen die Magnetschichten mit einem Ersatzlesekopf auslesen und rekonstruieren. Kosten meist >2000 Euro.

Bei einer defekten Platine der Festplatte kann man von einer baugleichen anderen, funktionierenden Festplatte die Platine verwenden. Aber Achtung: Es werden selbst innerhalb der selben Festplatten verschiedene Controller verbaut - es funktioniert also nur mit exakt gleichen Festplatten der gleichen Produktionscharge - also sehr ähnliche Seriennummer. Daher eine Empfehlung zum Festplattenkauf: Nie eine kaufen, sondern vom selben Type (möglichst aus der selben Großpackung) min. 2, besser mehrere kaufen - also am selben Tag. Im Falle des Falles kommt man dann durch die passende Ersatzplatine noch an seine Daten heran. Die Steuerplatine der Festplatten ist meist mit 3-5 Torx Schrauben befestigt - ein kurzzeitigen Tausch steht nichts im Wege. Ist der Datenträger zwar zugänglich, aber die FAT durcheinander - hilft nur Software zur Datenwiederherstellung.

Externe Festplatte (USB/SATA/FireWire) meldet sich nicht mehr - Treiber, Kabel und Stromversorgung sind aber in Ordnung

Die Festplatte kann prinzipiell die selben Probleme haben, wie zuvor beschrieben (Headcrasch oder Elektronikdefekt). Oftmals aber ist einfach der Controller im externen Gehäuse defekt, der z.B. USB oder Firewire auf IDE umsetzt. Um das auszuschließen, kann man die Platte aus dem externen Gehäuse ausbauen und direkt im PC Gehäuse anschließen. IDE-Festplatten z.B. am einfachsten da, wo das CD/DVD ROM Laufwerk angeschlossen ist. Ist im BIOS die automatische Erkennung von Laufwerken eingeschaltet sollte der Datenträger ansprechbar sein. Reparieren defekter Controller in externen Laufwerken lohnt meist nicht, einfach ein neues Gehäuse mit Controller besorgen. Durch den defekten Controller kann auch die FAT falsch geschrieben worden sein - dann hilft natürlich nur eine spezielle Recoverysoftware.

Externes kleines 2,5" Laufwerk läuft zwar an, schaltet sich aber immer wieder aus

Dieses Verhalten wird zu einem Zerstören der FAT führen. Ein bekanntes Problem, das auf mangelnde Stromversorgung zurückzuführen ist. Kleine Notebookfestplatten mit 5400 U/min kommen meist mit 500 mA aus - das ist der maximale Strom, den ein USB-Anschluss liefern kann. Neueren, größeren Platten reicht dieser Stromfluss manchmal die ersten paar Monate gerade noch aus. Nach 3-4 Monaten allerdings steigt der Strombedarf, weshalb eine externe Stromversorgung (mittels Spezialkabel für Strom von der zweiten USB Schnittstelle) oder einer Abzweigung vom Tastaturstecker oder ein kleines Powersupply benötigt wird. Größere Festplattenformate wie 3,5" (Standard-PC-Laufwerke) kommen ohne externe Stromversorgung nicht aus.

Das Speichermedium arbeitet in der Kamera normal, kann aber mit externen Lesegerät nicht verwendet werden

oder führt beim Einlesen in einen Image-Tank immer wieder zum Absturz, was eine Beschädigung der FAT der Festplatte nach sich ziehen kann. Es kommt öfter vor, dass die verbauten Controller der "Billig" Speicherkarte nicht ganz kompatibel sind. Abhilfe für die Bilder: Einlesen direkt via Kameraschnittstelle in den PC. Abhilfe schafft nur der Kauf von "Marken" Speicherkarten. Es kann durchaus vorkommen, dass eine Karte eines Herstellers einwandfrei funktioniert, einen Baugleiche andere aber nicht. Dann hilft nur Reklamation - oft ein steiniger Weg.

Die Kamera erkennt nach Absturz/Ausschalten die Speicherkarte nicht mehr

Durch einen Fehler ist die FAT der Karte nicht mehr in Ordnung (meist ist das letzte Bild falsch eingetragen). Kann man auf die Bilddaten verzichten, hilft meist ein Neuformatieren des Speichers. Ansonsten mit einer Ersatzkarte weiter fotografieren. Mit einem Externen Lesegerät dann die "defekte" Karte einlesen. Sind viele Bilder "defekt", was für eine total kaputte FAT spricht, muss man versuchen, diese mit entsprechenden Hilfsprogrammen (manchmal mit der Karte mitgeliefert, oder mit anderen Recoveryprogammen) zu rekonstruieren. Als letzte Lösung mit "Boardmitteln" kann man versuchen mit einem Festplatten-Checkprogamm (chkdisk) den Datenträger zu reparieren. Dabei werden die nicht zugeordneten Files als Einzelfile unter "file000x.CHK" oder so ähnlich abgelegt. Man kann nun versuchen, diese händisch zusammen zu kopieren. Wenn also ein Bild um die 800Mb hat und man hat zwei Files, die in etwa die Größe ergeben würden, kann man mit dem DOS Befehl (unter ausführen cmd eingeben) mit dem Befehl: "copy /b file0001.chk file0002.chk Bild1.jpg" zwei oder mehrere Dateien (binär) zusammen kopieren. Recht mühsam - aber so konnte ich einige durcheinander gekommene SMartMedia Datenträger komplett rekonstruieren.

Die Speicherkarte wird weder in der Kamera noch im Lesegerät erkannt oder zeigt die falsche Größe, obwohl sie schon mal funktionierte

Es dürfte das "Softwareinterface" beschädigt sein. Entweder einfach kaputt oder durch abziehen/unterbrechen der Stromversorgung während des Betriebes. Auch eine externe Formatierung mit falschen Parametern kann dazu führen. Man kann versuchen, in der Kamera nochmals zu formatieren. Generell sollte man den Datenträger in der verwendeten Kamera formatieren und nicht am Lesegerät mit dem PC. Um fatale Fehler im Karten BIOS zu beheben, gibt es manchmal Spezialprogramme der Hersteller, andernfalls hat man meist wenig Chance, so etwas selbst zu reparieren. Karten enthalten ja selten genormten Speicherinterfaces und Hardware, sondern spezifische Hardware, deren interner Microtreiber erst die Kompatibilität bringt.

Eine CD oder DVD ist nicht mehr lesbar

Hier kann man eher auch nur mit viel Geduld, einige Daten retten, denn meist stürzt dabei der ganze Computer selbst bei den Zugriffsversuchen auf die defekte Scheibe ab. Und ein Absturz gefährdet das gesamte System, weil die Festplatten Filetabelle nicht richtig geschrieben werden kann. Nützlich ist ein Laufwerk, das man zwecks besserer Fehlerkorrektur in der Lesegeschwindigkeit drosseln kann. Es gibt günstige CD/DVD Recoveryprogramme, aber sie funktionieren manchmal auch nicht wirklich und verhindern einen Absturz des PC's durch Überlastung des Datenbusses auch nicht. Bei CD/DVD's hilft nur der Einsatz von guter Markenware und der Brenner muss auch mit dem Medium gut umgehen können. Kratzer auf der CD/DVD Unterseite kann man eventuell mit geeigneten Mittel wegpolieren, denn diese Schichte ist ja recht dick. Kratzer an der Oberfläche / Etikettenseite gehen meist so tief, dass die Reflektorschicht unwiederbringlich zerstört ist. Damit ist der Datenträger nur noch schwer auslesbar. Spezialfirmen können aber selbst aus Fragmenten Daten noch auslesen - alles eine Frage des Aufwandes.

Festplattenrecovery mittels spezieller Softwareprodukte

Gute Softwareprodukte verändern bei Betrieb den Datenträger nicht. Sie ermöglichen zunächst, ein genaues Abbild des defekten Datenträgers auf einer anderen Festplatte anzulegen oder greifen nur lesend auf diesen zu. Aus dem Abbild oder dem lesenden Datenzugriff wird dann versucht, die Daten zu rekonstruieren. Oft sind sie spezialisiert auf spezielle Dateitypen wie Bilder und andere wichtige Dokumentenformate. z.B. spezielle Forensicsoftware, die eingesetzt wird, um kriminaltechnische Untersuchungen an Datenträgern zu machen. Je nach Datenmenge benötigen solche Produkte ziemlich viel Zeit und Speicherplatz (zumindest 2x die Größe des defeken Datenträgers). Die Ergebnisse sind aber sehr gut, wenn kein Hardwaredefekt vorliegt oder der Datenträger nicht durch unsachgemäßem Reparaturversuch teilweise überschrieben wurde. Ganz wichtig dabei: Auf den zu reparierenden Datenträger darf nicht mehr schreibend zugegriffen werden. Also möglichst sofort den PC herunterfahren und den Datenträger abschließen. Da komplexe Betriebssystem heutzutage dynamisch einen Teil der Festplatte als "Cache" Bereich benützen, würden Teile, die fälschlicher Weise als frei in der FAT verzeichnet sind, überschrieben werden. Aber genau hier sind die zu rettenden Daten verborgen. Ein Defragmentierung des Datenträger führt natürlich meist zum Totalverlust. Dennoch, mit spezieller Soft und Hardware von Recoveryfirmen kann selbst die Restmagnetisierung der Datenbereiche noch rekonstruiert werden, es ist nur eine Frage des Aufwandes. Umgekehrt kann man Datenträger nur durch eine vollkommene physikalische Zerstörung der Medien sicher vernichten. Das gilt auch für CD/DVD's.

Alles in allem ist Datenrettung zeitraubend und kostenintensiv.
Man weiß nie, wann ein Datenträger nicht mehr funktioniert - aber wir wissen eines: irgendwann wird es soweit sein. Alles nur eine Frage der
Zeit und deshalb braucht man für seine wichtigen unwiederbringlichen Daten eine Backupstrategie.

Programme und Dienstleister für Datenrettung