Die Geschichte der Berliner S-Bahn ist ein langer Prozess, in dem ein innerstädtisches, elektrisch betriebenes Nahverkehrssystem in Berlin geschaffen wurde. Die Inbetriebnahme der ersten Strecke erfolgte am 8. August 1924, nachdem die wesentlichen Voraussetzungen mit der Einführung eines Nahverkehrstarifs und der Trennung von Nah- und Fernverkehr auf der Schiene schon 1891, also mehr als 30 Jahre vorher, geschaffen worden waren.
Erste elektrische Versuchsbetriebe fanden ab 1900 statt. Im Juli 1903 begann ein Versuchsbetrieb auf der Anhalter Vorortbahn bis Groß-Lichterfelde Ost, der bald in einen Regelbetrieb überging und Mitte der 1920er modernisiert wurde. Im August 1924 ging die erste mit seitlicher, von unten bestrichener Stromschiene und 750 Volt Gleichspannung elektrifizierte Eisenbahnstrecke vom Stettiner Vorortbahnhof (dem heutigen Nordbahnhof) nach Bernau in den Regelbetrieb.
Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde das S-Bahn-Netz schnell von Kriegsschäden befreit. Ende 1947 war bis auf wenige Ausnahmen das gesamte Netz wieder befahrbar. Der Bau der Berliner Mauer im Jahr 1961 führte zum größten Einschnitt in den Betrieb und das Netz der S-Bahn. Während das Netz in Ost-Berlin weiter ausgebaut wurde, sanken die Fahrgastzahlen in West-Berlin aufgrund von Boykotten, wodurch der Betrieb von der die S-Bahn verwaltenden Deutschen Reichsbahn weiter vernachlässigt und 1980 nach einem Streik der Angestellten schließlich auf etwa der Hälfte der Streckenlänge eingestellt wurde. 1984 übernahmen die West-Berliner Verkehrsbetriebe den Betrieb im Westteil und begannen dessen Sanierung und wieder den vollständigen Betrieb. In diesem Zusammenhang begann die BVG – statt der sogenannten Zuggruppenbezeichnung – auf den drei von ihr betriebenen Strecken analog zur U-Bahn erstmals auch Liniennummern einzuführen. Nach dem Mauerfall kam es 1990 wieder zur Zusammenführung der beiden seit 1961 getrennten S-Bahn-Netze.
Vorgeschichte (1838–1924) mini|Von einer T-2-Lok geführter Zug in Richtung Grunewald am Bahnhof Savignyplatz (Charlottenburg) der Berliner Stadtbahn, um 1900 mini|Berliner Ringbahn („Hundekopf“) auf einer Karte von 1877
Die ersten Hauptbahnen entstanden ab 1838 mit der Verbindung Berlin – Zehlendorf – Potsdam. Bis 1846 zählte die Stadt schon fünf Kopfbahnhöfe, von denen Strecken in nahezu alle Richtungen führten. Bis 1882 kamen weitere vier Bahnhöfe hinzu. Um die Strecken miteinander zu verbinden, wurde 1851 die Berliner Verbindungsbahn entlang der damaligen Stadtmauer auf Geländeniveau errichtet. Sie umfuhr das Stadtgebiet in einem Dreiviertelkreis vom Stettiner über den Hamburger, den Potsdamer und den Anhalter Bahnhof zum Frankfurter Bahnhof. Der ständige Verkehr, vor allem durch das Militär, behinderte stark den Personenverkehr auf der Straße, sodass eine neue Lösung in Erwägung gezogen wurde.
Die neue Berliner Ringbahn wurde als Umgehungsbahn weit außerhalb der damaligen Besiedlung um die Stadt herumgeführt. Aufgrund des Deutsch-Französischen Krieges wurde der erste Abschnitt im Osten 1870 zunächst für den Militärverkehr, ab 1872 auch für den Personen- und Güterverkehr freigegeben. Vom damaligen Bahnhof Moabit wurde Berlin im Norden und Osten über Gesundbrunnen, Rixdorf umfahren und der Bahnhof Schöneberg an der Potsdamer Bahn erreicht. Die südwestliche Ringbahn erreichte ab Ende 1877 über Charlottenburg-Westend (heute Bahnhof Westend) das Gebiet des heutigen Bahnhofs Beusselstraße in Moabit, und der Ring war geschlossen. Wegen seiner markanten Form wird das umschlossene Gebiet auch Hundekopf oder Großer Hundekopf genannt. Diese Bezeichnung hat auch Einzug in den Sprachgebrauch der Berliner Politik und Verwaltung gehalten. Berliner Innenstadt innerhalb des S-Bahnringes („Großer Hundekopf“)
Im Februar 1882 wurde schließlich die Berliner Stadtbahn in Betrieb genommen, eine 11,2 Kilometer lange Hochbahn mit einem acht Kilometer langen gemauerten Viadukt, die eine Verbindung des Schlesischen Bahnhofs (heute Ostbahnhof) mit dem Bahnhof Charlottenburg schuf.
Durch das rasante Wachstum der Stadt nahm auch der Vorortverkehr immens zu. Überlegungen, besondere Vorortgleise neben den bestehenden Strecken zu bauen, kamen zwar schon früh auf, doch dauerte es bis 1891, dass auf der Wannseebahn eine erste separate Vorortstrecke im Berliner Raum in Betrieb ging. In den folgenden Jahren wurden auch weitere Strecken (beispielsweise nach Bernau und Grünau) mit separaten Vorortgleisen versehen.
Nachdem Werner Siemens 1879 seine Elektrolokomotive vorgestellt und zwei Jahre später die erste elektrische Straßenbahn ihren Betrieb aufgenommen hatte, zögerte die Preußische Eisenbahn zunächst, startete dann aber ab 1900 auf verschiedenen Strecken den elektrischen Betrieb.
Der erste Versuchsbetrieb wurde von Siemens & Halske zwischen Berlin Potsdamer Bahnhof und Zehlendorf mit von der Seite bestrichenen Stromschienen 1901 begonnen, eingesetzt wurden zu Triebwagen umgebaute dreiachsige Abteilwagen. Dieser Betrieb wurde, nachdem er keine positiven Ergebnisse gebracht hatte, 1902 wieder eingestellt. Der nächste Versuchsbetrieb, dieses Mal mit Ausrüstungen der UEG, begann im Juli 1903 zwischen Berlin Potsdamer Vorortbahnhof und Groß-Lichterfelde Ost. Verwendet wurden hier von oben bestrichene Stromschienen und Gleichspannung von 550 V, die Triebwagen entstanden aus vierachsigen Abteilwagen. Er bewährte sich so gut, dass er anschließend bis zur Integration der Strecke in den S-Bahn-Betrieb 1929 als Regelbetrieb beibehalten wurde. Ein dritter Versuchsbetrieb mit Einphasenwechselspannung von 6 kV und 25 Hz zwischen Niederschöneweide-Johannisthal und Spindlersfeld in den Jahren 1903 und 1904 wurde zwar in Berlin nicht beibehalten, er führte jedoch zur Elektrifizierung der Hamburg-Altonaer Stadt- und Vorortbahn sowie der Altonaer Hafenbahn mit demselben System.
Um 1910 entschied man sich, die Stadtbahn, die Ringbahn und zahlreiche Vorortstrecken mittels Oberleitung zu elektrifizieren. Als Rollmaterial waren Elektrolokomotiven und sechsachsige Personenwagen vorgesehen, weil dies geringere Wartungskosten und weniger Verschleiß an den Schienen nach sich gezogen hätte. Die Gesamtkosten für die notwendigen 690 Personenwagen, 557 Lokomotiven, Betriebshöfe, die Oberleitung sowie zwei Bahnkraftwerke in Berlin und Bitterfeld hätten sich auf 53,3 Millionen Mark belaufen.Proposed electrification of the Berlin Stadtbahn. In: Electric Railway Journal, Vol. XXXIX, No. 18, 4. Mai 1912, S. 731 f. McGraw Publishing Company (englisch)
Die „Große Elektrisierung“ (1924–1933) mini|Plan der „Großen Elektrisierung“, um etwa 1930
Im Jahr 1879 wurde auf der Gewerbeausstellung in Berlin die erste elektrische Lokomotive ausgestellt. Schon 1881 fuhr die erste elektrische Straßenbahn vom Bahnhof Lichterfelde zur Kadettenanstalt. Zu dieser Zeit hatte die Entwicklung elektrischer Bahnen gerade erst begonnen. Es war alles völlig neu, und viele unbekannte noch auftretende Probleme mussten erst noch erkannt und gelöst werden. Hier die Jahreszahlen, in denen die Lösungen erarbeitet wurden: Oberirdische Stromzuführungen 1881, Unterirdische Stromzuführungen 1889, Stromzuführung über die Fahrschienen 1881 oder dritte Stromschiene 1900, die Art der Stromabnehmer, Rollenstromabnehmer (Schiffchen) 1892 oder Stromabnahme mit dem Bügel 1888 – einfacher Bügel oder Scherenform 1896, die Fahrmotoraufhängung, die Drehmomentübertragung auf die Radsätze, die Abdichtung der Motoren gegen Nässe und Staub und die Art des Wagenkastens.
Zum 1. April 1895 trat die Neuorganisation der Preußischen Staatsbahnen in Kraft. Alle bis dahin in Berlin einmündenden Fernstrecken, die sich unter der Verwaltung des Königreichs Preußen befanden, sowie die Stadt-, Ring- und Vorortbahnen wurden in der Eisenbahndirektion Berlin zusammengeschlossen.
Nach der Eröffnung der mit Strom betriebenen Berliner Hochbahn im Jahr 1902 erkannte man, dass der Dampfbetrieb auf Dauer für eine Großstadt nicht geeignet war. Um auch weiterhin mit der technischen Entwicklung Schritt zu halten, befasste sich das preußische Ministerium der öffentlichen Arbeiten seit Ende der 1890er Jahre mit der Elektrisierung (damals war die Bezeichnung „Elektrisierung“ für die Elektrifizierung üblich).
Kurz vor Beginn des Ersten Weltkriegs im Jahr 1914 stand das Projekt vor dem Abschluss. Nach Kriegsende 1918 litt das Reich und die Reichsbahn unter den Kriegsfolgen, der Geldentwertung und der Weltwirtschaftskrise Anfang der 1930er Jahre. Trotzdem wurde die Elektrifizierung der nördlichen Vorortstrecken wieder aufgegriffen.
Im Jahr 1926 hatte der Verwaltungsrat der Deutschen Reichsbahn-Gesellschaft in einer Sitzung in Hamburg die Vorlage der Hauptverwaltung zur Elektrisierung der Stadt- und Ringbahn mit den anschließenden Vorortstrecken zustimmend zur Kenntnis genommen.
Die Entwicklung der Berliner Stadt-, Ring- und Vorortbahnen bis zur großen Elektrifizierung 1926/1928 Zu dieser Zeit mündeten alle nach Berlin führenden Fernbahnstrecken in die Gleisanlagen Berlins. Die Linienführung der Stadt-, Ring- und Vorortbahnen bestimmte sich zum großen Teil nach der Lage ihrer Endbahnhöfe.
Ende der 1870er Jahre gab es acht Kopfbahnhöfe der Fernbahnstrecken, die durch die Ringbahn miteinander verbunden wurden: Anhalter, Dresdener, Potsdamer, Hamburger, Lehrter, Stettiner, Frankfurter (Schlesischer Bahnhof) und den Görlitzer Bahnhof.
Zunächst waren noch die Fernbahn-Vororttrassen die Träger des Vorortverkehrs. Dann wurde begonnen, diese mit zusätzlichen Bahnhöfen auszustatten, was auch wesentlich dazu beitrug, dass sich die Stadt von nun an über die Ringbahn hinaus in die Vororte ausbreitete.
Die Elektrisierungsvorlage von 1912/1913 Ende 1911 beantragte das preußische Ministerium der öffentlichen Arbeiten im Entwurf des Eisenbahn-Anleihegesetzes für das Jahr 1912 die Mittel für die Einrichtung der elektrischen Zugförderung auf den Berliner Stadt-, Ring- und Vorortbahnen.
Die Begründung zur Vorlage wurde mit der Denkschrift 239 B des Hauses der Abgeordneten (21. Legislaturperiode, V. Session) eingereicht.
Die Elektrifizierung sollte sich auf das gesamte – damals 429,3 Kilometer umfassende – Netz der Stadt-, Ring- und Vorortbahnen erstrecken. Die Begründung stützte sich auf die Verkehrszunahme in den folgenden Jahren. 1911 waren bereits 328,3 Millionen Reisende befördert worden. Der Stadt- und Ringbahnverkehr hatte sich von 1895 bis 1909 mehr als verdoppelt.
mini|Triebgestell EB 2, um 1911
Zur Erhöhung der Betriebsleistung wurden drei Varianten untersucht: Dampfbetrieb mit Vorspann, elektrischer Betrieb mit lokomotivbespannten Zügen und elektrische Triebwagenzüge. Die Staatsbahnverwaltung schlug den Betrieb mit elektrischen Triebgestellen (→ Entstehungsgeschichte der Preußischen EP 213 bis EP 219) vor. Man glaubte, durch die weitere Verwendung des vorhandenen Wagenparks den Betrieb sicherstellen und außerdem Kosten einsparen zu können. Die Züge sollten als Voll- oder Halbzüge fahren. Je ein Triebgestell sollte an der Spitze und am Schluss eines Zuges laufen.
Hinsichtlich der Triebgestelle war es eine noch nicht erprobte Idee, die hier in die Tat umgesetzt werden sollte. Vorgesehen war ein Fahrleitungsbetrieb mit 15 kV Einphasenwechselspannung und einer Frequenz von Hz entsprechend dem Übereinkommen betreffend die Ausführung elektrischer Zugförderung. Die Energie sollte aus zwei Kraftwerken fremdbezogen werden. Die Staatsbahnverwaltung wollte die Vorlage nicht mit den Kosten eines Kraftwerkes belasten, die sich damals auf 90 Millionen Mark beliefen.