5 сентября "Кельн" прибыл в Вильгельмсхафен и на следующий день отправился на построившую его верфь для дооборудования и ликвидации выявленных дефектов. Этот процесс затянулся ровно на месяц. С 7 октября начались заводские испытания, завершившиеся через три дня, а 28 числа крейсер покинул Вильгельмсхафен, отправившись в Атлантику через пролив Ла-Манш. 10 ноября "Кельн" бросил якорь у о-вов Зеленого мыса, где он встретился со своим "систершипом" "Карлсруэ", возвращавшимся из своего первого дальнего плавания. Оба крейсера проследовали в Сента-Крус-де-Тенерифе, куда прибыли 17 ноября. 22 числа того же месяца два однотипных корабля синхронно подняли якоря и двинулись в Испанию. После короткой стоянки в Виго "Кельн" отправился домой и 5 декабря прибыл в Вильгельмсхафен.
В последний день 1930 г крейсер стал на профилактический ремонт в док N 5, из которого вышел только через полтора месяца. Вновь потянулись месяцы рутинных упражнений в обоих морях, прилегающих к побережью Германии, с постоянными переходами Кильским каналом. 19 мая в Кильской бухте собрался почти весь германский военный флот; на следующий день там состоялся большой парад, завершившийся общим салютом из орудий всех кораблей. К этому празднику, в котором участвовал германский президент, приурочили спуск на воду первого "карманного линкора" "Дойчланд". После парада "Карлсруэ" вернулся в Вильгельмсхафен, где начал подготовку к летнему зарубежному походу.
14 июня 1931 г он вышел к норвежским берегам, а через 2 недели уже участвовал в учениях флота, охвативших Северное и Балтийское моря и датские проливы. С конца июля крейсер приступил к индивидуальным упражнениям, а в августе послужил учебной целью для миноносцев 1-й и 2-й флотилии в Любекской и Мекленбургской бухтах. Только 21 августа он вернулся обратно в Вильгельмсхафен. После двухнедельной стоянки последовал краткий поход в Балтику, а к 21 сентября "Кельн" вновь в Вильгельмсхафене, на этот раз для ремонта. Почти весь октябрь крейсер простоял в доке N 4. 3 ноября его посетил адмирал Редер, наблюдавший за послеремонтными испытаниями. После короткий учений на рейде 14 ноября корабль отправился через датские проливы в Балтийское море, где провел торпедные стрельбы. В декабре он уже сам послужил учебной целью на упражнениях в Кильской бухте. 17 декабря "Кельн" вновь оказался в Вильгельмсхафене, в доке N 4, где и пробыл до конца года.
7 января 1932 г он вышел из Вильгельмсхафена для упражнений в Атлантике. Достигнув Лас-Пальмас, где "Кельн" простоял с 15 по 21 января, крейсер вернулся в свою базу. В феврале и марте состоялись 3 "переброски" из Северного моря на Балтику и обратно. С 30 марта в Кильской бухте "Кельн" проводил очередные артиллерийские стрельбы, завершившиеся инспекторским смотром. На апрель крейсер был приписан к учебноартиллерийскому отряду, а в мае стал учебной целью при торпедных стрельбах, чередуясь с другими крейсерами и сам проводя торпедные стрельбы. 11 мая он вернулся в Вильгельмсхафен.
На следующие полтора месяца команда и корабль получили относительный отдых: учения проходили в Кильской бухте, причем крейсер редко снимался с якоря. 28 мая на нем приспустили флаги в память умершего в этот день бывшего командующего Флотом Открытого моря адмирала Хиппера. А за 2 дня до этого на борту собралась необычная компания - верхушка национал- социалистической партии во главе с Адольфом Гитлером. Так проводился съезд местной организации в Вильгельмсхафене, имевшей тесные контакты с командой крейсера. Флотское начальство устранилось от участия в подобной демонстрации, однако будущий фюрер был принят со всем почетом.
С 16 по 23 июня "Кельн" вновь находился в доке, после выхода из которого 28 июня покинул Вильгельмсхафен. Его курс лежал через Скагеррак в Балтийское море, в котором начались летние упражнения и маневры. На артиллерийских стрельбах в Кильской бухте 17 августа присутствовали адмирал Редер и главный инспектор флота. 25 августа крейсер прибыл обратно в Вильгельмсхафен, и после короткой стоянки принял участие в осенних маневрах флота. 9 сентября его вновь посетил адмирал Редер, а 13 чиста того же месяца "Кельн" выполнил печальную миссию, предав морю урну с прахом умершего адмирала Зенкера. После пополнения запасов в Вильгельмсхафене 16 сентября, он на следующий день отбыл к берегам Норвегии, где 18-го посетил Ставангер, возвратившись затем к флоту, продолжавшему маневры в Северном море до 20 сентября. По возвращении крейсер снова удостоился чести посещения Редером, который стал постоянным гостем на "Кельне". 25 октября корабль вновь был поставлен в док N 4 верфи ВМФ в Вильгельмсхафене. На этот раз ремонт протекал всего 2 с небольшим недели, и 11 ноября "Кельн" проследовал во Фленсбург, затем в Киль, прошел вдоль балтийского побережья Восточной Пруссии, и, зайдя вновь в Киль, вернулся в Вильгельмсхафен. Последовало новое непродолжительное докование, в ходе которого крейсер был признан готовым к первому продолжительному зарубежному походу.