Die erste Vermisstenanzeige wird von der Polizei am Donnerstag, den 21. Februar veröffentlicht, zwei Tage später übernimmt dann die Mordkomission die Ermittlungen. Unweit des Hauses am Maurerweg wird dann am Mittwoch, 27. Februar mit einem Hubschrauber gesucht, bei der Suchaktion wird offenbar ein T-Shirt in einem Altkleider-Container gefunden. Noch ist nicht klar, ob das Shirt jedoch tatsächlich Rebecca gehört. Von der Polizei eingesetzte Spürhunde sollen den Geruch der Verschwundenen aufnehmen, die Spur verliert sich jedoch an der Bushaltestelle.
Zu diesem Zeitpunkt wird der Schwager des Mädchens offenbar schon zweimal „ordentlich durch die Mangel genommen“, wie Bernd Reusch, der Vater des Mädchens gegenüber Bild erklärte. Einen Tag nach dem Interview, am Donnerstag, 28. Februar wird sein Schwiegersohn, Florian R., dann festgenommen. Kurze Zeit später beginnen die Ermittlungen im Wohnhaus der jungen Familie, dort werden Spuren gesichert. Ein Haftbefehl wird jedoch vom zuständigen Richter nicht erhoben, Florian R. wird am Freitag, 1. März auf freien Fuß gesetzt. Knappe drei Tage später klicken die Handschellen jedoch erneut: Der Schwager des Mädchens wird an seinem Arbeitsplatz festgenommen, wie die Bild berichtet. Der Koch sitzt seitdem in Untersuchungshaft.
Der für die Polizei Berlin Hauptverdächtige Florian R. befindet sich seit Montag, 4. März in der Justizvollzugsanstalt Berlin-Moabit. Noch immer ist die Mordkommission von der Schuld des Schwagers überzeugt. Dem 27-Jährigen wird Totschlag des Mädchens vorgeworfen. Grund für die Inhaftierung: Offenbar häufen sich die Indizien, die den Aussagen des Kochs widersprechen. So habe Florian R. am Morgen des Verschwindens geschlafen, die Aktivitäten auf WhatsApp zeigen jedoch, dass der Schwager des Mädchens zu genau dieser Zeit online gewesen sein muss. Ein weiteres Indiz sind im Familienauto gefundene Haare des Mädchens. Im Kofferraum des Twingos seien jedoch nicht nur blonde Haare von Rebecca gefunden worden, sondern auch Fasern der verschwundenen Decke.
Wie die Bild am Mittwoch, 6. März berichtete, sei dann auch das Kennzeichen des Familienautos auf einer Autobahn Richtung Frankfurt an der Oder registriert worden. Am Morgen des Verschwindens. Obwohl der 27-Jährige im Verhör der Polizei offenbar schwieg, erklärte er wenige Tage vor seiner Festnahme gegenüber Bild: „Ich habe mit Rebeccas Verschwinden nichts zu tun.“
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Die Familie der vermissten Rebecca äußerte sich von Beginn an in der Öffentlichkeit. Während Mutter Birgit und Schwester Jessica zunächst im Sat.1-Frühstücksfernsehen über das Verschwinden der 15-Jährigen berichteten, erklärte Vater Bernd im Interview mit der Bild: „Wir vermuten, dass sie jemanden treffen wollte, sonst hätte sie ausgeschlafen. Wahrscheinlich war ihr kalt, deswegen muss sie die Decke mitgenommen haben.“ Und auch Schwester Vivien sucht öffentlich nach ihrer kleinen Schwester. Über ihren Instagram-Account organisierte die 23-Jährige Suchaktionen, dutzende Berliner beteiligten sich daran.
In zahlreichen Interviews stärkt die komplette Familie ihrem Florian den Rücken. Während Vater Bernd versichert: „Er leidet genauso wie wir“, verdeutlicht Schwester Vivien: „Wir als Familie stehen nach wie vor hinter ihm. Wir halten zusammen. Die Beweislage hat sich ja nicht geändert.“