W marcu 1942 roku zastąpił Herberta Langego na stanowisku komendanta obozu zagłady w Chełmnie nad Nerem. Jego zastępcą był początkowo Herbert Otto, a następnie Albert Plate. Według niektórych relacji podczas pełnienia przez niego funkcji komendanta wśród załogi doszło do rozluźnienia dyscypliny, sam Bothmann miał wielokrotnie upijać się podczas służby, a w jego kwaterze miały odbywać się libacje alkoholowe i orgie z udziałem niemieckich kobiet. Posiadał także sześciopokojowe mieszkanie w Poznaniu.
Osobiście brał udział w mordowaniu Żydów w obozie i podczas transportów, był także jednym z członków załogi odpowiedzialnych za wygłoszenie powitalnego przemówienia do Żydów przybywających do obozu przed pałacem w Chełmnie. Prawdopodobnie był także odpowiedzialny za utworzenie w obozie komanda rzemieślników, którzy mieli naprawiać i przerabiać przedmioty odebrane ofiarom obozu, sam także brał udział w rabunku tychże przedmiotów. Wiosną 1942 roku skontaktował się z nadleśniczym Heinzem Mayem, zamawiając u niego nasiona drzew, które miały zostać wykorzystane do ukrycia masowych grobów na terenie Lasu Rzuchowskiego.