Herr Thomauske hat von 1970 bis 1978 an der Universität Freiburg Physik studiert und dort im Bereich Hochenergiephysik im Jahr 1983 promoviert. Im Rahmen seiner Doktorarbeit war er von 1978 bis 1980 am CERN beschäftigt.

Von 1983 bis 2003 hat Herr Thomauske für das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) gearbeitet. In dieser Zeit war er Leiter des Fachbereichs „Nukleare Entsorgung und Transport", Leiter des Projektes „Genehmigung der Zwischenlager für Brennelemente und wärmeentwickelnde Abfälle“ und verantwortlich für die Endlagerprojekte „Gorleben“, „Konrad“ und „Morsleben“ sowie für den Betrieb des Endlagers Morsleben.

Von 2003 bis 2007 war Herr Thomauske Geschäftsführer der Vattenfall Europe Nuclear Energy GmbH sowie der Kernkraftwerke Brunsbüttel und Krümmel.

Von 2008 bis Februar 2015 war er ordentlicher Professor an der RWTH Aachen und Leiter des Instituts für Nukleare Entsorgung und Techniktransfer (NET). Darüber hinaus war er von 2009 bis Februar 2015 Direktor am Institut für Energie und Klimaforschung - Nukleare Entsorgung und Reaktorsicherheit im Forschungszentrum Jülich. Herr Thomauske ist weiterhin aktiv an der RWTH Aachen tätig

Herr Thomauske war Mitglied des Arbeitskreises Auswahlverfahren Endlagerstandorte (AkEnd).

Er ist Beiratsmitglied des VKTA Rossendorf und der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Kuratoriumsmitglied der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe sowie Präsidiumsmitglied des Deutschen Atomforums.