En 1993, il remporte la médaille d'or de la poursuite par équipes aux Championnats du monde juniors de cyclisme sur piste avec Ronny Lauke, Thorsten Rund et Holger Roth. En 1996 et 1997, il est membre de l'équipe nationale allemande de cyclisme. En 1997, dans la catégorie Espoirs (moins de 23 ans), il remporte le classement général de la Ligue allemande de cyclisme.
Dirk Ronellenfitsch passe professionnel en 1998 au sein de l'équipe cycliste Team Nürnberger. Sa carrière professionnelle ne connaît pas de succès majeurs. Son meilleur résultat est une sixième place au Grand Prix d'Istrie.
Lors de la saison 2000, il participe au Tour d'Espagne et termine 123e.
Ronellenfitsch a effectué un apprentissage d'assistant fiscal.
