Seitdem die S4 nach Dortmund-Lütgendortmund fährt, war eine Verlängerung über Castrop-Rauxel nach Herne vorgesehen, doch die scheiterte bisher an der Finanzierung. Eine Schwierigkeit ist der eingleise Tunnel DO-Somborn – DO-Lütgendortmund, da die Eingleisigkeit DO-Somborn – CAS-Merklinde wohl zu Fahrplanschwierigkeiten bei der S4 geführt hätte.

Verlängerung S4 DO-Lütgendortmund – DO-Bövinghausen:
Die Linie S4 hat in Dortmund-Germania ITF-Knoten. Die Abfahrt in DO-Lütgendortmund erfolgt zu den Minuten (’11), ’26, (’41) und ’56, die Ankunft in Lütgendortmund erfolgt zu den Minuten  ’04, (19′), ’34, (49′), dabei finden die eingeklammerten Ankunft-/Abfahrtszeiten nur im 15-Minuten-Takt statt. Die Mitte der Minuten ’04 und ’11 ist die Minute ‚7,5, d. h. 3 Minuten nördlich von Lütgendortmund muss die S4 wieder eine Ausweichstelle bekommen. Eine eingleisige Verlängerung von DO-Lütgendortmund bis zur RB43-Strecke ist 1,87 km lang. Bei 80 km/h sind das 1:25 Minuten. Wenn Bremsen und Beschleunigen hinzuaddiert werden, sind es maximal 2 Minuten, sodass diese eingleisige Verlängerung des Tunnels ein Minimum darstellt. Dennoch muss dann die oberirdische Strecke definitiv ab hier zweigleisig augebaut werden. Von der Einfädelung bis zum Nordkopf des heutigen Haltepunktes DO-Bövinghausen sind es noch 410 m, also ist insgesamt die Strecke DO-Lütgendortmund – DO-Bövinghausen 2,3 km lang, was bei 80 km/h sicherlich 2 Minuten Fahrzeit bedeutet, zzgl. Zeitverlust durch Beschleunigen und Bremsen. Doch nun kommt das Problem mit dem Aufenthalt an den Bahnstationen dazu. Denn wenn die S4 1 Minute in DO-Lütgendortmund Aufenthalt hat, dann sind es bereits 3 Minuten bis DO-Bövinghausen, also ’04 in DO-Lütgendortmund und Minute ’07 in DO-Bövinghausen (FR: Castrop-Rauxel) bzw. ’11 in DO-Lütgendortmund und Minute ’08 in DO-Bövinghausen (FR: Dortmund), sprich Zugkreuzung in DO-Bövinghausen. 

Der Haltepunkt DO-Bövinghausen ist eingleisig, jedoch zeigt Openrailway-Map-Karte, dass dort früher Zweigleisigkeiten vorhanden waren und tatsächlich hatte DO-Bövinghausen als Bahnhof noch viel mehr Gleise. Tatsächlich wurden diese irgendwann zurückgebaut, entwidmet und die gesamte Nahversorgung des Stadtteils auf ihnen errichtet. Jedoch ist der Querschnitt im Bereich des heutigen Haltepunkts breit genug, um dort einen zweigleisigen Bahnhof mit Mittelbahnsteig zu ermöglichen. Der heutige Haltepunkt war mal Mittelbahnsteig, jedoch ist auch hier das zweite Bahnsteiggleis abgebaut und mit Häusergärten überbaut. Weil die Station dort gut mit einem Mittelbahnsteig möglich ist, wird auch ein Mittelbahnsteig vorgeschlagen. Jedoch schlage ich diesen zwischen dem heutigen Haltepunkt DO-Bövinghausen und der Bövinghauser Straße vor, da sich auf der Bövinghauser Straße die Bushaltestelle „Bövinghausen Bf“ befindet, sodass man gleich die Busverknüpfung mit der S-Bahn verbessern kann. Aus Platzgründen kann der Mittelbahnsteig allerdings nur so breit ausgeführten, dass Treppen und Aufzüge nur hintereinander, jedoch nicht nebeneinander möglich sind. Daher wird am Nordzugang eines der Bahnsteiggleise abgedeckelt und über seinen Deckel erfolgt der barrierefreie Zugang zu einem Aufzug in der Bahnsteigmitte. Der Südzugang schließt sowohl die Merklinder Straße/Plutostraße an als auch das Nahversorgungszentrum. Auch hier muss an einer Seite der Unterführung der Aufzug und an der anderen die Treppe liegen. Da die Unterführung aber nicht direkt durch den REWE-Markt gebaut werden kann wird sie unter dem Bahnsteiggleis in FR Dortmund trassiert und schließt südlich des REWE-Marktes an den Nahversorgunszentrums-Parkplatz an.

Nördlich vom S-Bahnhof DO-Bövinghausen kann das S4-Richtungsgleis FR: Dortmund wieder auf seine alte Lage verzogen werden. Allerdings schlage ich hier doch vor die Strecke einige 100 m dreigleisig zu trassieren, genauer gesagt dreigleisig bis zur heutigen Weiche, die den Beginn der Zweigleisigkeit auf Castrop-Rauxeler Stadtgebiet markiert. Das heutige Bestandsgleis soll dabei zwischen der Bövinghauser Straße und dieser Weiche zu einem Kehrgleis umgebaut werden; die neuen Richtungsgleise werden links und rechts neben diesem Kehrgleis neugebaut. Das Kehrgleis dient dann als Zwischen-Enstelle für die S4. Man muss berücksichtigen, dass die RB43-Strecke nicht elektrifiziert ist, sodass für eine Weiterführung der S4 über DO-Bövinghausen die Strecke bis Herne (Abzw. S2 in HER-Sodingen) elektrifiziert werden muss. Je nachdem, was das kostet, ist es ratsam, gleich in DO-Bövinghausen eine Zwischenwendemöglichkeit zu bauen, denn wenn die billiger als die Elektrifizierung DO-Bövinghausen – Herne ist, kann die S4 schon einmal günstig etwas verlängert werden und würde dann statt in DO-Lütgendortmund einfach in DO-Bövinghausen enden. Die Tunnelverlängerung bis DO-Bövinghausen ist selbst eingleisig schon sehr kostspielig. Andererseits ist es aufgrung der Verkehrsbeziehungen schon sinnvoll, die Strecke DO-Bövinghausen – Herne gleich vollständig zu elektrifizieren, da der Verkehrswert der Verlängerung der S4 bis Castrop-Rauxel Süd sicherlich viel höher ist, als nur die Verlängerung bis DO-Bövinghausen, da Bövinghausen nur 5760 Einwohner, Castrop-Rauxel dagegen über 73000 Einwohner hat. 

Die S4 hätte in DO-Bövinghausen (Bestand) einen Umlaufrest von 1 Minute im 15-Minuten-Takt und von 16 Minuten im 30-Minuten-Takt. Da 1 Minute zum Wenden nicht ausreicht, hat sie natürlich sowohl beim 15-Minuten-Takt als auch beim 30-Minuten-Takt 16 Minuten Wendezeit in DO-Bövinghausen. Die RB43 benötigt 6 Minuten Fahrzeit von DO-Bövinghausen bis Castrop-Rauxel Süd, was 12 Minuten Umlaufzeit entspricht. Somit blieben nur 4 Minuten Umlaufrest zum Wenden, die notwendige Mindestwendezeit für einen Fahrtrichtungswechsel liegt aber bei 5 Minuten. Da die S-Bahn-Fahrzeuge der S4 aber sicherlich spurtstärker als die Dieseltriebwagen der RB43 sind kann die Fahrzeit hoffentlich auf max. 5 Minuten gedrosselt werden, sodass der S4 eine notwendige Wendezeit von 6 Minuten in Castrop-Rauxel Süd bleibt. Auch bei einer Verlängerung der S4 von DO-Lütgendortmund nach Castrop-Rauxel Süd ist das Abstellgleis für die S4 in DO-Bövinghausen eine obligatorische Pflicht-Infrastruktur. Für die Verlängerung der S4 bis Castrop-Rauxel Süd muss dann die Strecke allerdings auf den knapp 4 km zwischen DO-Bövinghausen und CAS-Süd elektrifiziert werden und die Linie S4 benötigt in CAS-Süd eine Weichenverbindung für den Gleiswechsel zum Wendegleis, welches das heutige Richtungsgleis der RB43 FR: Dortmund, das Bahnsteiggleis 2 ist. Sie kommt dann zu den Minuten ’12, (’27), ’42 und (’57) in CAS-Süd an und fährt dort zu den Minuten (’03), ’18, (’33) und ’48 ab, dabei finden die eingeklammerten Ankunft-/Abfahrtszeiten nur im 15-Minuten-Takt statt. Die RB43 hat in Castrop-Rauxel Süd einen ITF-Knoten zur Minute ’57, sodass es bei einem 30-Minuten-Takt keine Trassenkonflikte zwischen S4 und RB43 gibt, die das eingleisige Wenden in CAS-Süd verhindern bzw. den Neubau eines dritten Gleises als Kehrgleis induzieren. Bei einem 15-Minuten-Takt hingegen müssten die S4 von Dortmund und die RB43 nach Dortmund aber gleichzeitig auf Bahnsteiggleis 2 einfahren, was nicht geht.
Das lässt wie folgt lösen:

• Daher werden ein zusätzlicher Bahnsteig 1a und ein Wendegleis 2 für die S4 errichtet. Die S4 FR: CAS Süd fährt dann zeitglich mit der RB43 FR: Dorsten über Gleis 1 in CAS Süd ein, wobei die RB43 FR: Dorsten an Bahnsteig 1 hält und die S4 an Bahnsteig 1a terminiert. (höhere Infrastrukturkosten und gleichzeitig nicht alle Abfahrten nach Dortmund vom selben Gleis)
• Alternativ muss die RB43 in FR: Dortmund früher in CAS-Süd losfahren, was aber aufgrund einer langen Aufenthaltszeit in Wanne-Eickel Hbf sowie der durchgehenden Zweigleisigkeit CAS-Westring – CAS-Süd ermöglicht werden kann, vorausgesetzt, es gibt keine Trassenkonflikte, oder
• die S4 verkehrt nach Castrop-Rauxel Süd lediglich im 30-Minuten-Takt und ihr 15-Minuten-Takt wird in DO-Bövinghausen gebrochen. (Nachteilig für den Anschluss Castrop-Rauxels an Dortmund)
• Betrieblich ist es auch möglich, den Fahrplan der S4 in beiden Richtungen um ein bis zwei Minuten vorzuverlegen, also die S4 in beiden Richtungen 1 bis 2 Minuten später fahren zu lassen. Dann kann die S4 ja auch trotz des ITFs der RB43 zur Minute ’57 auf Gleis 2 in Castrop-Rauxel Süd wenden, da die S4 dort zur Minute ’58 oder ’59 ankommt, statt zur Minute ’57, wenn die RB43 das Gleis blockiert. Und weil sich die S4 im Bestandnetz kein Gleis mit einer anderen Linie teilt, ist sie eine isolierte Linie, deren Fahrplan betrieblich nur durch ihre Eingleisigkeiten bestimmt wird, und sich somit nicht verändert, wenn er um dieselbe Zeit in beiden Richtungen nach vorne oder hinten verschoben wird. Allerdings kann sich der verschobene S4-Fahrplan negativ aufs Gesamtnetz auswirken, denn tatsächlich wird so der Anschluss von S2 und S4 in DO-Dorstfeld verschlechtert. Im Moment hat die S4 in beiden Richtungen 5 Minuten Aufenthalt in DO-Dorstfeld und kommt 2 Minuten vor der S2 an und fährt 2 Minuten nach der S2 ab. Wenn die S4 in beiden Richtungen um ein bis zwei Minuten später fahren würde, wird die Umsteigezeit zur S2 von 3 auf 1 bis 2 Minuten verkürzt, wodurch der Anschluss verpasst werden könnte, und in der Gegenrichtung wird die Umsteigezeit von 3 auf 4 bis 5 Minuten erhöht.

Offizielle VRR-Planung:
Die Verlängerung der S4 von DO-Lütgendortmund nach Herne wird vom VRR derzeit nicht weiter verfolgt, alternativ soll aber die RB43 zwischen Dortmund Hbf und Herne zu einer S-Bahn im 15-Minuten-Takt (S43) ausgebaut werden. Wenn die S43 zwischen Dortmund Hbf und Herne durchgehend zweigleisig gebaut und elektrifiziert wird, kann man auch die Verlängerung der S4 von DO-Lütgendortmund nach Herne nachholen, wofür natürlich nur das hier vorgeschlagene Infrastrukturprojekt (ohne Gleiswechsel CAS-Süd) benötigt wird. Die S4 und S43 würden sich dann zu 8 Fahrten pro Stunde überlagern.