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Moderne Informations- und Kommunikationstechnologie durchdringt mittlerweile nahezu alle Lebensbereiche und hat in den letzten Jahren zu einem elementaren Wandel der Gesellschaft geführt. Einkäufe sowie Bankgeschäfte werden über das Internet erledigt und Kontakte mittels sozialer Netzwerke gepflegt, während das Smart Home basierend auf individuellen Verhaltensmustern die Temperatur in der Wohnung regelt. Die dabei erzeugten Daten werden nicht mehr nur auf lokalen Endgeräten gespeichert, sondern sind über die Cloud weltweit in Millisekunden abrufbar. Für Strafverfolgungsbehörden sind Zugriffe auf die in solchen Szenarien anfallenden digitalen Spuren von großer Bedeutung. Allerdings gehen die damit verbundenen Ermittlungsmaßnahmen oft nicht nur mit tiefgehenden Einblicken in die Persönlichkeit des Einzelnen einher und bergen daher eine Reihe von (verfassungs)rechtlichen Problemen, sie gestalten sich auch wegen des rasanten Wandels der zugrunde liegenden Technologien in technischer wie rechtlicher Hinsicht zunehmend komplex. In dieser Arbeit werden Lösungskonzepte erarbeitet, um diesem (scheinbaren) Antagonismus von Technik und Recht durch eine Reform des Strafprozessrechts zu begegnen. Dazu werden neben Letzterem auch das Verfassungsrecht und die technischen Rahmenbedingungen im Wege einer interdisziplinären Untersuchung einer umfassenden Analyse unterzogen. Ausgezeichnet mit der Otto-Hahn-Medaille der Max-Planck-Gesellschaft für herausragende wissenschaftliche Leistungen.