Pada Olimpiade Musim Panas 2004 di Athena, Zahrl kembali lolos ke 200 m kupu-kupu dengan mengalahkan rekor FINA A-cut 2:10.50 dari Kejuaraan Eropa
di Madrid. Dia menantang tujuh perenang lain di heat yang sama dengan Sydney, termasuk favorit medali utama Éva Risztov dari Hongaria. Dia mengalahkan Kwon You-Ri dari Korea Selatan yang berusia 15 tahun untuk menempati posisi ketujuh dengan selisih 0,38 detik dalam waktu 2:13,92. Zahrl gagal maju ke semifinal, karena ia berhasil mengulangi finis di posisi ke-23 dari Sydney di babak penyisihan.