NTFS, FAT und Co. – das richtige Dateisystem finden

Moderne Rechner und deren Betriebssysteme machen uns Usern das Leben leicht: Ein Doppelklick auf die entsprechende Datei und Textverarbeitungsdateien werden geöffnet, USB-Sticks eingelesen und Änderungen an Medien und Dateien sind ohne Probleme zu speichern. Doch leider ist das nicht immer der Fall: Mitunter scheitern diese alltäglichen Aufgaben aus unbekannten Gründen doch, das System möchte partout nicht mitspielen. Trotz ausreichender, freier Festplattenkapazität lassen sich Dateien nicht speichern, neue Partitionen arbeiten nicht richtig und werden als erweiterte Partitionen eingerichtet, Microsoft Onedrive will nicht funktionieren - all diese Fehler und Probleme können denselben Ursprung haben: Ein falsch eingerichtetes Dateisystem oder Fehler in Formatierung und Schema der Partition.

Doch keine Sorge, Speicherblöcke, Sektoren, Cluster, Volume und Master File Table sind zwar Themen für Informatik-Fachleute, müssen aber für ein gut laufendes Dateisystem nicht zwingend abschließend verstanden werden.

Mit unserem Ratgeber wenden wir uns an User, die praktische Lösungen und Alternativen suchen, um Cloudspeicher und lokale Daten wieder problemlos speichern und abrufen zu können. Dabei liegt der Fokus auf der praktischen Anwendung: Wie können Sie Fehler beim Formatieren neuer Festplatten bzw. Partitionen vermeiden und an welchen Punkten lässt sich das störrische Windows austricksen?

Dateisystem eines Datenträgers - was ist das eigentlich?

Partitionieren und Formatieren eines Speichermediums beinhaltet immer die Auswahl eines Dateisystems. Unter der Bezeichnung Dateisystem versteht man in der Informatik das Dateimanagement bzw. Ablagesystem des jeweiligen Speichermediums. Dieses Ablagesystem umfasst die sieben wichtigsten Aktionen, die wir im Umgang mit Daten durchführen können: Schreiben und Speichern von Daten, das Suchen innerhalb des Speichermediums, Lesen und Ändern von Daten sowie das Löschen und Verschlüsseln von zuvor gespeicherten Daten.

So einfach und banal diese Aufgaben klingen, in der technischen Durchführung aber sind sie komplex und erfordern ein in sich zusammenhängendes System. Wie auch in der Welt physischer Güter, in der Systeme in Abhängigkeit von Empfindlichkeit, Wert, Zustand, Größe und Gewicht ausgerichtet werden, müssen auch digitale Dateisysteme an den jeweiligen Usecase ausgerichtet werden. Was nützt schließlich das Kellerregal für das Sortieren von Überseecontainern?

Über 100 Typen von Dateisystemen wurden bislang entwickelt, weit mehr als wir in unserem Artikel behandeln können. Glücklicherweise verwenden die meisten Anwendungen und Geräte des täglichen Bedarfs nur eine kleine Zahl universeller Dateisysteme, auf die wir uns in unserem Ratgeber konzentrieren werden. Während spezialisierte Anwendungen besondere Dateisysteme verwenden, nutzen die meisten User Windows und zugehörige IT-Geräte wie Spielekonsolen, Fernseher, Router und Co.

Besonders weit verbreitete, universelle Dateisysteme sind die FAT-Dateisysteme. Der Begriff FAT leitet sich dabei von der englischen Bezeichnung File Allocation Table ab und bezeichnet dabei eine Dateizuordnungstabelle. FAT-Dateisysteme, die besonders Windows-User bekannt sein dürften sind die Systeme FAT (auch FAT 16), FAT32 und exFAT. Datenträger, die FAT-formatiert wurden, liefern die Möglichkeit eines unkomplizierten Zugriffs bei den Betriebssystemen Windows, macOS, Linux und Chrome OS. Auch mobile Datenträger, also USB-Sticks, SD-Karten oder Festplatten werden über FAT-Dateisysteme organisiert.

Doch bei aller Praktikabilität hat das FAT-Dateisystem mehrere entscheidende Nachteile: Zunächst lassen sich Daten weder verschlüsseln noch komprimieren. Auch die Benutzerverwaltung ist stark eingeschränkt - Zugriffskontrolle inklusive.

Um die Nachteile auszugleichen und die kompatible Zuordnungstabellen zu kombinieren, wurde das aktuelle Windows-Standarddateisystem NTFS entwickelt. Dabei eignet sich das New Technology File System außerdem deutlich besser für den Einsatz auf großen Datenträgern und die Organisation größerer Dateien.

Übrigens: Das neue Microsoft-System ReFS (Resilient File System) wird nicht in den üblichen Windows Home- oder Pro-Versionen angeboten, sondern ist den Workstation- und Enterprise-Varianten vorbehalten.

FAT- und NTFS-Systemen werden von Microsoft standardmäßig eingesetzt. Der Vollständigkeit halber sollen aber auch die Apple-Systeme HFS+ und APFS, die Linux-Variante ext4 und das UDF-System für DVD und CD genannt werden.

Dateisystem und Partitionsstil - Wo liegt der Unterschied?

Bei der korrekten Bezeichnung ist zwischen dem Dateisystem und dem Partitionsstil zu unterscheiden. Der Partitionsstil wird auch als Partitionsschema bezeichnet und hält alle wichtigen Informationen der einzelnen, angesprochenen Partitionen fest. Zu den festgehaltenen Informationen gehören neben der Bezeichnung auch die Größe und die Eigenschaften der Festplatte.

Partitionsstile, die heute besonders gängig sind, werden als Schema MBR (Master Boot Record) oder als GPT (GUID Partition Table) bezeichnet. Dabei ist MBR der ältere Partitionsstil, GPT wurde als Weiterentwicklung vorgestellt und arbeitet unabhängig vom MBR.

Ob bei einem System MBR oder GPT zum Einsatz kommt, hat unmittelbaren Einfluss auf das gesamte System. So sind die Entscheidungen mit den möglichen Firmware-Varianten Bios und Uefi verbunden und ziehen ähnliche Folgen wie bereits bei den Dateisystemen vorgestellt nach sich. Zwar sind Dateisystem und Partitionsschema nicht aneinandergekoppelt, Einfluss auf maximale Größe der Systemfestplatten und die Anzahl der primären Partitionen haben aber beide Parameter.

Besonders nach der Einführung von Windows 11 und der darin zwingend erforderlichen Secure Boot Funktion wird das Thema Partitionsstil noch wichtiger: Ohne GPT wird diese Funktion nicht unterstützt, das Betriebssystem kann nicht booten.

Doch keine Sorge, auch bei bestehenden Systemen lassen sich die Partitionsstile nachträglich ändern. Auch bei einer kompletten Neuinstallation von Windows lässt sich der Partitionsstil mit einem Tool bestimmen.

Übrigens: Beim Wechsel von MBR zu GPT verändert sich der PC-Modus von Bios zu Uefi.

Dateisystem festlegen und Partitionen ohne zusätzliche Tools formatieren

Um einen Datenträger möglichst schnell zu formatieren, sollte der Weg über den Windows-Explorer gewählt werden. Dort kann das gewünschte Laufwerk, also Festplatte, USB-Stick oder anderer Massenspeicher ausgewählt werden. Mit der rechten Maustaste kann das Dateisystem ausgewählt werden - mit einem Klick auf "Starten" beginnt das System mit der Arbeit.

Achtung: Die Warnung, dass bei der Formatierung sämtliche Daten gelöscht werden, muss leider ernst genommen werden. Die Formatierung würfelt das gesamte Dateisystem neu und bereits abgelegte Daten können im Anschluss nicht mehr zuverlässig aufgerufen werden. Brechen Sie den Vorgang ab, speichern Sie die Daten und starten Sie im Anschluss neu, um dem Verlust von Dateien vorzubeugen.

Um diese Schnellformatierung unter Windows durchzuführen, ist zwingende Voraussetzung, dass der Datenträger von Windows bereits als Laufwerk mit eigener Laufwerksbezeichnung erkennt. Sollte dem nicht so sein, müssen Sie die Datenträgerverwaltung aufrufen und dort tätigt werden. Der Weg dorthin läuft über die Systemverwaltung - oder durch Eingeben der Stichworte "Festplatten formatieren" in der Suchleiste.

In der Datenträgerverwaltung lassen sich komplett neue Festplatten und Partitionen initialisieren und partitionieren. Alle Aktionen lassen sich in der Detailansicht erledigen: Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Partition und wählen Sie den Eintrag "Datenträger" aus. Hier lässt sich auch das Partitionsschema von MBR zu GPT oder umgekehrt wechseln.

Um an einer Partition (unter Windows als Volume bezeichnet) Änderungen vorzunehmen, klicken Sie mit der rechten Maustaste auf einen der dargestellten Datenträgerteile. Die Funktionen im Menü hängen dabei von der Funktion der Partition ab. So können Wiederherstellungsbereiche und Steuerbereiche nicht gelöscht werden. Auch das Systemlaufwerk lässt sich logischerweise nicht formatieren.

Mit der Einführung von Windows 11 wird die bisherige Datenträgerverwaltung zwar weiter angeboten, weiterführende Eingriffsmöglichkeiten finden sich nun in der neu aufgelegten Einstellungs-App des Systems.

Das ist der Weg: Über das Suchfeld (Suchbegriff "Datenträger und Volumes verwalten") gelangen Sie in die Partitionsauswahl. Hier können Sie mittels Doppelklicks eine der angezeigten Partitionen (nicht die gesamten Festplatten weiter oben…) die gewünschte Partition zunächst auswählen und über die Eigenschaften die entsprechenden Parameter auswählen. In den Formatierungs- und Partitionierungsfunktionen können Bezeichnung, Buchstaben und Größen des Laufwerks angepasst werden. Außerdem kann, abhängig vom Datenträger selbst, das Dateisystem gewechselt oder die Festplattenverschlüsselung (Bitlocker) aktiviert werden.

Tipp: Über den Reiter "Laufwerksintegrität" lassen sich die aktuelle Temperatur und die geschätzte Restlebensdauer von aktuellen NVMe-SSDs ablesen. SATA-Platten liefern diese Daten nicht aus.

Ein weiterer Weg, um in Microsofts Windows Partitionierungseinstellungen vorzunehmen, ist das Systemtool "Diskpart". Das befehlszeilenbasierte Programm können Sie über die Suchleiste erreichen (Suchbegriff "Diskpart") und dann über eine vorgegebene Befehlssyntax bedienen. Zwar ist die Eingabe einzelner Befehlszeilen nicht so komfortabel wie die Arbeit mit der Maus, schlussendlich liefert Diskpart jedoch eine ganze Menge tiefgreifender Optionen. Wer sich einen Überblick zu den möglichen Parametern verschaffen möchte, erhält unter dem Befehl "/?" eine Übersicht.

Partitionierung mittels externer Tools

Neben den Windows-internen Möglichkeiten zur Formatierung und Partitionierung gibt es eine weitere Option, die besonders tiefgreifende Operationen ermöglichen.

Achtung: Die bewusst niedrige Eingriffstiefe unter Windows verhindert unbedarfte Aktionen und dadurch verursachte Computerprobleme. Der Einsatz von mächtigen Tools wie Easeus Partition Master Free, Minitool Partition Wizard Free oder Aomei Partition Assistant ermöglicht Eingriffe ohne laufendes System.

Durch einfache Installation und Anwendung erledigen diese Tools ihre Aufgaben während des laufenden Betriebes und können so einfach und effektiv Partitionierungsaufgaben übernehmen und ausführen. Für besondere Bedürfnisse können die Programme jedoch auch autark arbeiten.

Dazu wird das System heruntergefahren und die gewünschten Aufgaben und Operation dann durchgeführt. Nach dem Einsatz der Tools sollte das System dann problemlos wieder neugestartet werden können. Im praktischen Einsatz ist dies in nahezu allen Fällen ohne Schwierigkeiten durchführbar. Dennoch müssen Sie sich sehr sicher sein, was die eigenen Handlungen angeht. Ein Löschen einer Steuerpartition etwa verschafft einige hundert Megabyte zusätzlichen Speicherplatz - vernichtet aber die Funktion der Festplatte und wird beim Booten entsprechend bitter enttäuscht.

Trotz der genannten Gefahren ist der Einsatz spezieller Partitionierungstools dennoch angebracht. Gerade bei speziellen Aufgaben, wie dem Formatieren von Datenträgern mit mehr als 32 GB Speicherplatz in FAT32 zeigen die Tools, was sie können. Während sich Windows weigert, das Kommando auszuführen, lassen die Programme die Partition schnell und einfach entstehen. So lassen sich auch moderne, größere Datenträger in der hochkompatiblen und universell einsetzbaren FAT32-Formatierung nutzen.

Multifunktionssoftware vs. spezialisierte Tools

Alle genannten Tools können dabei als Multifunktionssoftware bezeichnet werden. Sie übernehmen die unterschiedlichen Aufgaben meist problemlos, sind aber in der Tiefe weniger spezialisiert. Wer eine Einzellösung sucht, muss daher die genauen Funktionsprofile kennen. Spezialtools wie Drive Letter Changer (feste Buchstabenzuweisung für einzelne Datenträger), Super Disk Formatter (Formatieren), Veracrypt (Verschlüsseln von Daten und Ordnern) arbeiten dabei ausschließlich innerhalb ihrer eng gesteckten Paramter.