Update: Nach einem exit und erneuten Aufruf su www-data lassen sich die Dateien im besagten Verzeichnis aufrufen.
Unabhängig von diesem kleinen Erfolg, hilft auch ein Neustart von nginx nicht und der Webserver verweigert weiterhin den Zugriff auf die Dateien.
Sichehreitshalber prüfe ich mit ps aux, ob nginx wirklich von www-data ausgeführt wird => das ist der Fall.
Dann prüfe ich, ob der Webserver im richtigen Verzeichnis nach der richtigen Datei sucht. Die Datei, für die "Permission denied" in der error.log aufgelistet ist, lässt sich von www-data problemlos mit cat dateiname anzeigen. => auch OK.
Und trotzdem Permission denied :-/