Antiguo oficial de la armada, con una amplia y larga experiencia en espionaje,^[1]​ desde 1939 se convirtió en jefe —Landesgruppenleiter— de la «Auslandsorganisation» (AO) del Partido nazi en España.^[2]​ Esto también le dejó al frente de la importante colonia alemana que residía en España.^[2]​ En octubre de 1940 formó parte de la comitiva que recibió en Irún al jefe de las SS, Heinrich Himmler, durante la visita que este realizó a España.^[3]​ En la embajada de Madrid, Thomsen mantuvo unas relaciones difíciles con el jefe local de la Gestapo,^[4]​ Paul Winzer, pero aún más con el jefe de propaganda, el judío pronazi Josef Hans Lazar, del que desconfiaba profundamente.^[5]​ Thomsen tampoco tenía una buena opinión del dictador Francisco Franco y de su cuñado Ramón Serrano Suñer,^[6]​ a los cuales describría en términos bastante negativos.^{[n. 1]}​

Uno de los objetivos de su misión era controlar a la colonia alemana y a los militantes nazis en España. Sin embargo, sus actividades acabarían yendo mucho más allá: mantuvo contactos habituales con conocidos jerarcas del régimen, como José Luis Arrese, Ministro-secretario general de FET y de las JONS.^[8]​^[9]​ También habría estado en contacto con miembros de Falange Española Auténtica, un grupo de falangistas «rebeldes» críticos con la política del régimen franquista y que conspiraban contra el propio Franco.^[10]​

Thomsen salió de España tras el final de la contienda mundial,^[11]​ bajo custodia de las autoridades aliadas.

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