Třikrát reprezentoval na letních olympijských hrách (Soul 1988, Barcelona 1992, Atlanta 1996). Největšího úspěchu dosáhl na první olympiádě v jihokorejském Soulu, kde skončilo východoněmecké kvarteto v závodě na 4 × 400 metrů ve finále na čtvrtém místě. V individuálním závodě skončil v semifinále.[1]
Dvakrát získal stříbrnou medaili na mistrovství Evropy v atletice (Stuttgart1986, Split1990). V obou případech shodně prohrál s britským čtvrtkařem Rogerem Blackem.
V roce 1985 získal zlatou medaili na světových halových hrách (předchůdce halového MS) v Paříži v novém halovém světovém rekordu 45,60 s.[2] 3. září 1987 na druhém ročníku mistrovství světa v atletice v Římě zaběhl ve finále čtvrtku v čase 44,33 s a získal zlatou medaili. Tento čas je dodnes evropským rekordem.
Dne 5. února 1988 vylepšil v Sindelfingenu vlastní halový světový rekord v běhu na 400 metrů na 45,05 s. Rekord překonal o čtyři roky později Američan Danny Everett ve Stuttgartu výkonem 45,02. Schönlebeho výkon je v současnosti na sedmém místě v historických tabulkách a jedná se o evropský rekord, rychleji totiž čtvrtku v hale zaběhla jen pětice Američanů a Kirani James z Grenady.[3]
