2. Brygada Piechoty, będąc pod jego rozkazami, uczestniczyła w starciach wojny prusko-austriackiej, w tym w bitwach pod Trutnovem i Sadową. Po podpisaniu pokoju praskiego i zakończeniu działań wojennych von Barnekow został odznaczony Orderem Pour le Mérite oraz stanął na czele 16. Dywizji. Pod koniec 1866 roku otrzymał stopień generała porucznika (niem. Generallieutenant).
Po wybuchu wojny prusko-francuskiej jego dywizja starła się z wojskami francuskimi w bitwach między innymi pod Spicheren i Gravelotte oraz w oblężeniu twierdzy Metz. Po kapitulacji Paryża w styczniu 1871 roku został odznaczony Orderem Pour le Mérite, a w trakcie kampanii otrzymał obie klasy Krzyża Żelaznego.
Pod koniec 1871 roku mianowany pełniącym obowiązki generała-głównodowodzącego I Korpusem Armijnego z dowództwem w Królewcu, a od marca 1872 roku objął pełne dowództwo nad tym korpusem. W tym samym roku został szefem 68. Pułku Piechoty. Rok później otrzymał stopień generała piechoty (niem. General der Infanterie). W stan spoczynku przeszedł w 1883 roku.