Weitere Erfolge blieben zunächst aus, bis sie bei der Europameisterschaft 2009 in Turin mit der Staffel Silber gewann. Ein Karrierehöhepunkt war der Gewinn der Goldmedaille mit der Staffel bei der Heimeuropameisterschaft in Dresden im folgenden Jahr. Die deutsche Staffel verpasste als amtierender Europameister nach einer umstrittenen Disqualifikation beim ersten der beiden Olympiaqualifikationsrennen dennoch die Teilnahme an den Olympischen Spielen 2010 in Vancouver. So startete Klein als einzige deutsche Shorttrackerin in Vancouver. Über 500 m und 1500 m schied sie im Vorlauf aus, über 1000 m im Viertelfinale.