Na zijn spelerscarrière (Würzbuger Kickers, Kaiserslautern, Sankt-Pauli, Hamburg SV) begon Hollerbach zijn trainerscarrière bij VfL 93 Hamburg en promoveerde met de club naar de Oberliga Nord. Daarop ging hij in 2006 naar VfB Lübeck, een derdeklasser. Door te weinig succes zag Lübeck zijn promotiekansen langzaam wegsmelten en Hollerbach werd begin 2007 aan de deur gezet.
Assistent van Magath
In de zomer van 2007 nam VfL Wolfsburg hem aan als assistent-trainer naast hoofdtrainer Felix Magath. Na een vijfde plaats in het seizoen 2007/08 werd Wolfsburg het seizoen daarop landskampioen. Magath verliet Wolfsburg na de landstitel voor Schalke 04, Hollerbach volgde hem samen met Josef Eichkorn en Werner Leuthard naar Gelsenkirchen. Toen Magath in 2011 ontslagen werd, vertrokken ook Hollerbach en Leuthard. De weg voerde opnieuw naar VfL Wolfsburg. Na het ontslag van Magath in 2012, verliet. Hollerbach de club op eigen verzoek.
Würzburger Kickers
In februari 2014 kon Hollerbach Magath vergezellen naar Fulham FC, maar Hollerbach koos voor een nieuwe uitdaging: hij werd vanaf het seizoen 2014/15 de nieuwe hoofdtrainer van vierdeklasser FC Würzburger Kickers, dat in het seizoen daarvoor het Projekt 3×3 aangevat had: tegen het seizoen 2015/16 wilden de Kickers naar de 3. Liga promoveren. Hollerbach leidde de club naar de kampioenstitel in de Regionalliga Bayern, waardoor de club mocht deelnemen aan de play-offs om de promotie naar de derde klasse af te dwingen. Tegen 1. FC Saarbrücken bleken de Kickers in de strafschoppenreeks in de cruciale laatste thuiswedstrijd een maat te groot voor de Saarlanders. De Würzburger Kickers stonden op die manier voor het eerst sinds het seizoen 1977/78 in het profvoetbal.
De club maakte een zeer goede beurt in de 3. Liga: het werd derde in de reguliere competitie en plaatste zich zo voor een promotieduel tegen MSV Duisburg, de nummer 16 uit de 2. Bundesliga. De Würzburger Kickers wonnen de heenwedstrijd met 2-0 en wonnen in Duisburg met 1-2, waardoor de club voor het eerst in 38 jaar weer in de Duitse tweede divisie mocht uitkomen. Met Nieuwjaar stond de club nog zesde in de 2. Bundesliga, maar na een desastreuze terugronde waarin geen enkele keer werd gewonnen, eindigde de club op het einde van het seizoen op een degradatieplaats. Na de degradatie namen trainer en club afscheid van elkaar.
Hamburger SV
Hollerbach nam op 22 januari 2018 het roer over bij Hamburger SV, dat net Markus Gisdol had ontslagen. Hamburg stond op dat moment voorlaatste in de Bundesliga. Op 12 maart 2018 werd Hollerbach al aan de kant gezet als hoofdcoach. Dat gebeurde twee dagen nadat de club uit Hamburg door Bayern München met 6-0 over de knie was gelegd. Hollerbach was pas 49 dagen in dienst bij de club. In zeven wedstrijden kwam hij echter niet verder dan drie gelijke spelen. Beloftencoach Christian Titz nam de rest van het seizoen de taak van hoofdcoach op zich.
Excel Moeskroen
Excel Moeskroen haalde Hollerbach voor het seizoen 2019/2020 als opvolger van Bernd Storck. Hij haalde meteen goede resultaten. Tot de coach in december gezondheidsproblemen kreeg, een longontsteking. Hij revalideerde in Duitsland en keerde pas in februari 2020 terug naar Le Canonnier. Even later viel de competitie stil vanwege de coronacrisis. Moeskroen eindigde als tiende, STVV als twaalfde.
Moeskroen was vervolgens van plan verder te gaan met Hollerbach. Er kwam echter een nieuwe samenwerking met Lille OSC en plots was er geen plaats meer voor Hollerbach. Hij kreeg trouwens ook al eerder van het bestuur te horen dat hij in het kader van besparingen moest inleveren. Daar had hij geen zin in.
(Bron Wikipedia + eigen bericht)
