Bereits 1980 qualifizierte er sich als einziger Rollstuhlschnellfahrer neben Gregor Golombeck für die Sommer-Paralympics in Arnhem, wo er die Endläufe über 100, 200 und 400 Meter erreichte. Bei den Sommer-Paralympics 1988 in Seoul gewann Marklein über 100, 200 und 400 Meter sowohl in den Einzel- als auch in den Staffelrennen und war somit mit sechs Goldmedaillen der erfolgreichste deutsche Teilnehmer.