Karriere
Im Jahr 2007 wechselte Petersen zum Bundesligisten FC Energie Cottbus und startete seine Karriere. Bei Cottbus sammelte er wertvolle Erfahrungen und verbesserte seine Schlagfähigkeiten. Größere Vereine wurden auf seine kontinuierlichen Tore aufmerksam, weshalb er 2011 zum FC Bayern München wechselte.
Petersen hatte Mühe, für Bayern München zu starten. Als er 2012 an den SC Freiburg ausgeliehen wurde, änderte sich seine Karriere. Freiburgs spielstarker Stürmer war Bundesliga-Torschützenkönig. Seine Erfolge machten ihn zum aufstrebenden Star der Liga.
Petersens Wechsel auf Leihbasis wurde 2013 endgültig, nachdem der SC Freiburg sein Potenzial erkannte. Er schoss weiterhin Tore, verhalf dem Verein zum Erfolg und etablierte sich als herausragender Stürmer.