Elle mesure 1,71 mètre et pèse 65 kg[2]. En 2008, Miriam Welte associée à Dana Glöss obtient le bronze aux championnats du monde sur piste à Manchester en vitesse par équipes. En 2011, elle remporte à nouveau le bronze lors des mondiaux d'Apeldoorn, mais cette fois sur l'épreuve du 500 mètres contre-la-montre. Il s'agit de sa première médaille individuelle. Dans la même année, elle devient à Berlin triple championne d'Allemagne en keirin, en vitesse par équipes (avec Verena Jooß) et sur 500 mètres avec un nouveau record d'Allemagne en 34,336 secondes. Elle termine également deuxième en vitesse individuelle, battue par Kristina Vogel.
2012-2018 : la confirmation
Lors des championnats du monde 2012 à Melbourne, elle devient avec Kristina Vogel championne du monde de vitesse par équipes. En qualifications et en finales, elles battent à chaque fois le record du monde de la discipline[3]. Sur 500 mètres, elle se contente de l'argent derrière l'Australienne Anna Meares, malgré un nouveau record national en 33,626 secondes. Elle améliore son propre record en 34,172 secondes, lors de la manche d'Astana de la Coupe du monde 2011-2012. Au total, elle améliore le record national sur 500 mètres à trois reprises en moins de douze mois. Le , Welte bat lors du Grand Prix de vitesse de Colorado Springs aux États-Unis, un nouveau record du 200 mètres lancé en 10,64 secondes[4].
Lors des mondiaux 2013 à Minsk, elle conserve son titre en vitesse par équipes avec Kristina Vogel. Elle est à nouveau médaillée d'argent du 500 mètres. Le , lors de la manche de Coupe du monde organisée à Aguascalientes, elle bat en collaboration avec Kristina Vogel le record du monde du sprint par équipes sur 500 mètres en 32,153 secondes[7]. Aux mondiaux de Cali de 2014, elle participe à la domination des coureuses allemandes sur les épreuves de vitesse. Elle remporte les titres en vitesse par équipes (avec Vogel)[8] et pour la première fois sur 500 mètres contre-la-montre[9].
Entre avril et , Miriam Welte est la première sprinteuse allemande à participer aux compétitions de Keirin au Japon[10]. Lors des championnats d'Europe en 2015, elle se présente handicapée après s'être ébouillanté un pied avec de l'eau chaude. Malgré une douleur intense, elle remporté avec Vogel la médaille d'argent en vitesse par équipes, mais doit renoncer à prendre le départ du 500 mètres contre-la-montre[11].
En 2016, Welte est sélectionnée pour les Jeux olympiques de Rio de Janeiro, où elle remporte la médaille de bronze en vitesse par équipes avec Kristina Vogel. Elle termine onzième du tournoi de vitesse et 25e du keirin. En décembre de la même année, elle se blesse lors du Track Cycling Challenge au Vélodrome suisse[12].
Aux mondiaux 2018, elle devient double championne du monde. Elle remporte l'or pour la deuxième fois sur le 500 mètres et pour la quatrième fois en vitesse par équipes avec Pauline Grabosch et Kristina Vogel. Au mois d'août, elle se classe troisième du championnat d'Europe du 500 mètres contre-la-montre[13].
2019 : fin de carrière
En , elle déclare dans un entretien avec le Südwestrundfunk qu'elle finirait sa carrière après les Jeux olympiques d'été de 2020 à Tokyo. Cependant, en , elle annonce sa retraite immédiate du cyclisme de compétition[14].
Après sa carrière, Miriam Welte, qui a le rang d'officier de police (à compter de 2019), poursuit sa carrière au sein de la police[15].
Vie privée
Miriam Welte est en couple avec l'entraîneur de football Oliver Schäfer[16]. En 2022, elle donne naissance à une fille[17].
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