Babası Türk, annesi Alman olan ve 1965’te Schleswig-Holstein eyaletinde doğan Tolan, Kiel Üniversitesinde Fizik ve Matematik eğitimi aldı ve 1993’te doktor unvanını elde etti. Bir süre ABD’de araştırmalar yapan Tolan 1998’de deneysel fizik dalında Kiel Üniversitesinde doçent oldu. 2001’de Dortmund Teknik Üniversitesinde deneysel fizik dalında profesörlüğe başlayan Tolan 2004-2008 yıllarında Dortmund Teknik Üniversitesi Fizik Bölümünde dekanlık, 2008-2020 yılları arasında rektörlük kurulu üyeliği ve rektör yardımcılığı yaptı.