Ich würde an Deiner Stelle auch mal untersuchen, warum Du bei dem Fehler oben keine Warnung bekommen hast.
Ist 'key' ein Wort in Datei2?

Wenn nicht, müsste $hash{key} undef liefern. Und spätestens wenn Du dann eine Zeile später versuchst undef als Array zu dereferenzieren, sollte Perl aufschreien.