Auch der Angreifer, der in seinem ersten Jahr beim SV Werder in allen 35 Pflichtspielen zum Einsatz kam und dabei 11 Bundesliga-Tore erzielte, freute sich über das Vertrauen der Grün-Weißen. „Auf diese Nachricht habe ich lange gewartet, jetzt freue ich mich sehr, dass alles so gekommen ist, wie ich es mir gewünscht habe. Ich gehe hochmotiviert in die neue Saison, ich will mithelfen, dass wir wieder einen großen Schritt nach vorn machen", so Petersen.
Der 24-Jährige begann die Karriere bei seinem Heimatverein FC Einheit 90 Wernigerode. Über die Stationen 1. FC Wernigerode, FC Einheit Wernigerode und VfB Germania Halberstadt landete er beim FC Carl-Zeiss Jena, wo er den Sprung in den Seniorenbereich schaffte. In der Winterpause der Saison 2008/2009 wechselte der Stürmer zu Energie Cottbus, wo er zwischen 2009 und 2011 56 Zweitliga-Spiele bestritt und 35 Tore erzielte. Petersen wurde mit 25 Treffern Zweitliga-Torschützenkönig der Saison 2010/2011. Im vergangenen Jahr wechselte der ehemalige U 21-Nationalspieler zum FC Bayern München. Beim deutschen Rekordmeister kam er neun Mal in der Bundesliga zum Einsatz und erzielt dabei zwei Tore. Drei Mal zeigte sich Petersen mit dem FCB in der Champions League sowie ein Mal in der Qualifikation zur Königsklasse.