теоретически авиакомпания может придраться, что Вы не поехали из франкфурта в кёльн и анулировать обратный билет.

я несколько раз так летал: с кёльна на поезде до франкфурта и также обратно. в последний раз выгрузку багажа задержали, а поезд мой должен был уходить. (получать багаж в этом случае надо у луфтханзы у ж/д станции, а не как остальным). я проинформировал работницу люфты. Она мне порекомендовала в следующий раз багаж оформлять не до кёльна, а до франкфурта. тогда бы его получил как и все. багаж привезли мне в тот же день домой.
Также сел не в свой первый вагон и мне контролёрша поезда сказала, что обязательно должен был сесть в первый свой вагон от люфты.

в кёльне на вокзале есть представительство люфтганзы, где проходит регистрация перед поездом. багаж вроде тоже можно сдать тогда прямо у ж/д станции аэропорта по приезду.
вот точно не помню, каждый раз ли я регистрировался на кёльнском вокзале или нет, т.к. то представительство открыто не 24 часа в сутки