Sachverhalt:
A. Die Sunrise Communications AG (im Folgenden: Sunrise) reichte am 12. Januar 2010 bei der Einwohnergemeinde Biel (im Folgenden: die Gemeinde) ein Baugesuch ein für die Installation einer UMTS-Mobilfunkanlage mit entsprechender technischer Einrichtung auf dem Treppenhausturm des unter Denkmalschutz stehenden Gebäudes an der Neuengasse 5 (Nordseite) auf der Parzelle Nr. 3134 in Biel. Gegen das Bauvorhaben erhob X._ Einsprache. Mit Gesamtentscheid vom 27. Mai 2010 erteilte die Gemeinde die Baubewilligung und wies die Einsprache ab.
B. Dagegen erhob X._ Beschwerde bei der Bau-, Verkehrs- und Energiedirektion des Kantons Bern (BVE). Diese führte einen Augenschein durch und holte ein Gutachten bei der Eidgenössischen Natur- und Heimatschutzkommission (ENHK) ein, die ihrerseits die Eidgenössische Kommission für Denkmalpflege (EKD) beizog. Mit Entscheid vom 22. August 2011 hiess die BVE die Beschwerde gut, hob die Baubewilligung auf und erteilte den Bauabschlag.
C. Am 16. September 2011 gelangte die Sunrise mit Beschwerde an das Verwaltungsgericht des Kantons Bern. X._ verzichtete auf die weitere Teilnahme am Verfahren und wurde vom Abteilungspräsident aus dem Verfahren entlassen. Am 19. September 2012 wies das Verwaltungsgericht die Beschwerde ab.
D. Gegen den verwaltungsgerichtlichen Entscheid hat die Sunrise am 23. Oktober 2012 Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten ans Bundesgericht erhoben. Sie beantragt, der angefochtene Entscheid sei aufzuheben und der Bauentscheid der Gemeinde zu bestätigen.
E. Die Gemeinde schliesst auf Gutheissung der Beschwerde. Das Verwaltungsgericht beantragt deren Abweisung. Das Bundesamt für Kultur (BAK) teilt und unterstützt die Schlussfolgerungen des Gutachtens der ENHK und der EKD und ist deshalb der Auffassung, das Mobilfunkantennen-Projekt sei nicht bewilligungsfähig. Die BVE, das Bundesamt für Umwelt (BAFU) und das Bundesamt für Raumentwicklung (ARE) haben auf eine Vernehmlassung verzichtet.
F. In ihrer Replik hält die Beschwerdeführerin an ihren Anträgen fest.

Erwägungen:
1. Gegen den kantonal letztinstanzlichen Endentscheid des Verwaltungsgerichts steht grundsätzlich die Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten ans Bundesgericht offen (Art. 82 lit. a, 86 Abs. 1 lit. d und 90 BGG). Die Beschwerdeführerin ist als Baugesuchstellerin zur Beschwerde legitimiert (<ref-law>). Auf die rechtzeitig erhobene Beschwerde (<ref-law>) ist daher einzutreten.
Mit der Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten kann insbesondere die Verletzung von Bundesrecht - einschliesslich Überschreitung oder Missbrauch des Ermessens - gerügt werden (<ref-law>). Das Bundesgericht wendet das Bundesrecht grundsätzlich von Amtes wegen an (<ref-law>). Die Verletzung von Grundrechten (einschliesslich die Verletzung der Gemeindeautonomie und die willkürliche Anwendung von kantonalem Recht) prüft es dagegen nur insoweit, als eine solche Rüge in der Beschwerde vorgebracht und genügend begründet worden ist (<ref-law>; <ref-ruling> E. 1.4.2 S. 254 mit Hinweisen).
Das Bundesgericht ist an den von der Vorinstanz festgestellten Sachverhalt gebunden, soweit dieser nicht offensichtlich unrichtig ist oder auf einer Rechtsverletzung im Sinne von <ref-law> beruht (Art. 105 und Art. 97 Abs. 1 BGG). Neue Tatsachen und Beweismittel können nur so weit vorgebracht werden, als erst der Entscheid der Vorinstanz dazu Anlass gibt (<ref-law>).
2. Das Bauprojekt sieht vor, auf dem Dach des Treppenhausturms der Baute Neuengasse 5/Nord in Biel eine sog. Rohr- oder "Pipe"-Antenne anzubringen. Diese besteht aus einem ca. 4 m hohen Mast mit drei Antennen. Diese sind nicht extern am Mast befestigt, sondern sind in eine zylinderförmige, glasfaserverstärkte Kunststoffummantelung gehüllt, die einen Durchmesser von bis zu 25 cm aufweist.
2.1 Die Stadt Biel ist im Bundesinventar der schützenswerten Ortsbilder der Schweiz (ISOS) als Objekt von nationaler Bedeutung verzeichnet (Anh. zur gleichnamigen Verordnung vom 9. September 1981 [VISOS; SR 451.12]).
Das Standortgebäude liegt im Plänkequartier, das im ISOS als Gebiet G6 bezeichnet und wie folgt umschrieben wird (ISOS; Kanton Bern, Bd. 2: Seeland, 1998, S. 77 f.):
"Aus der Epoche zwischen 1850 und 1914 stammen vier zentral gelegene Quartiere, deren Ausdehnung, orthogonales Strassensystem und dichte Bebauung das Bild des heutigen Biel stark mitprägen: das Plänkequartier, das alte Bahnhofquartier, das Ostquartier und das Pasquartquartier. Diese geplanten Stadtteile befolgen die Bau- und Alignementspläne von 1952/53 bzw. 1866/68 und besetzen mit dem Quai entlang des Schüsskanals und der Zentralstrasse die entscheidenden Achsen des städtischen Koordinatensystems. (...)
Ausgangspunkt für das durch die südliche Altstadt, den Schüsskanal und die Schüsspromenade begrenzte Plänkequartier (G 6) war das 1958 begonnene Neuquartier mit seinen eindrücklichen Mietshausblöcken und dem reizenden spätklassizistischen Brunnenplatz. Die geschlossene Randbebauung mit drei- bis viergeschossigen Wohnhäusern und darin eingebundenen öffentlichen Bauten (z.B. Schulhäuser E 6.0.1, Kapelle E. 6.0.6) wurde im Plänkequartier nicht vollständig durchgeführt; da und dort finden sich Baulücken oder eingeschossige Gewerbebauten. Zudem stören seit einiger Zeit mehrere klotzige Neubauten die durch zart dekorierte Fassadenfronten und charakteristische Vorgärten geprägten Strassenräume. Sie spiegeln die Tendenz zur Umfunktionierung des ehemaligen Wohnquartiers mit Kleingewerbe in ein Büroviertel wider. (...)
Das Ortsbild im Plänkequartier ist in die Aufnahmekategorie AB (A: ursprüngliche Substanz; B: ursprüngliche Struktur) mit dem Erhaltungsziel B aufgenommen. Danach sind die Anordnung und Gestalt der Bauten und Freiräume zu bewahren und die für die Struktur wesentlichen Elemente und Merkmale integral zu erhalten.
Die Schüsspromenade (zwischen Plänke- und Pasquartquartier) ist der Umgebungszone I (U-Zo I) mit der Aufnahmekategorie a (unerlässlicher Teil des Ortsbildes) und dem Erhaltungsziel a (Erhalten der Beschaffenheit) zugeteilt. Sie wird (zusammen mit der Seevorstadtpromenade) im ISOS (S. 77) als einzige bedeutendere, noch bestehende Barockanlage Biels beschrieben. Mit ihrem alten Baumbestand, ihrer reizvollen Beziehung zur Bielschüss, ihren Eisengittern und Brücken sowie ein paar qualitätvollen Einzelbauten aus der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts sei sie überraschend gut erhalten. In den Empfehlungen (S. 83) heisst es, der Lauf der Schüss sei möglichst in allen Teilen als Naherholungsgebiet zu gestalten; dabei seien auch die kleinen Details wie Eisengeländer, Stege usw. zu bewahren.
2.2 Die Baute Neuengasse 5/Nord ist im Bauinventar der Stadt Biel als schützenswertes Baudenkmal (sog. "K-Objekt") eingetragen, während der ältere südliche Gebäudeteil (Neuengasse 5/Süd) als erhaltenswert qualifiziert ist.
Die Baute Neuengasse 5/Nord wurde 1935 vom Architekten Karl Frey als Garage und Vorführsaal erstellt. Der Kurzbeschrieb im Bauinventar lautet:
Hochinteressante u. konsequent durchgestaltete N-seitige Erweiterung des Gewerbebaus Neuengasse 5/Süd (siehe dort) im Sinne des Neuen Bauens. Der klare Baukörper unter Flachdach ist durch ein turmartiges Treppenhaus akzentuiert. Charakteristische Schmuckelemente der sachlich kühlen Fassade sind die Kunststein-"Sprossen" des grossen Fensters u. die Dekorstandarte. Leich wirkendes Vordach über der Verladerampe der Hauptfront.
Zugang/Rampe u. Treppenhaus (Inneres) neu.
Der etwas versteckt hinter dem Altbau gelegene Trakt gehört zu den überzeugendsten Gewerbebauten der Moderne in Biel.
Gemäss Art. 13 der Berner Bauverordnung vom 6. März 1985 (BauV) werden die Inventare über die Baudenkmäler (Bauinventare) durch die kantonalen Fachstellen in Zusammenarbeit mit den Gemeinden erstellt; mit Zustimmung der Fachämter können die Inventare durch die Gemeinden erstellt werde (Abs. 1). Darin sind die Objekte zu bezeichnen, für die das Inventar als Inventar des Kantons gilt ("K-Objekte"). Dazu gehören insbesondere die im Bauinventar als schützenswert bezeichneten Baudenkmäler (lit. a).
3. Wie das Verwaltungsgericht zutreffend dargelegt hat, stellt die Bewilligung einer Mobilfunkanlage (auch innerhalb der Bauzone) eine Bundesaufgabe i.S.v. <ref-law> und Art. 2 des Bundesgesetzes vom 1. Juli 1966 über den Natur- und Heimatschutz (NHG; SR 451) dar, weshalb das NHG und seine Ausführungserlasse direkt anwendbar sind (vgl. <ref-ruling> E. 2.2 S. 547 f. mit Hinweis).
Gemäss <ref-law> sorgen der Bund und die Kantone bei der Erfüllung der Bundesaufgaben dafür, dass das heimatliche Landschafts- und Ortsbild, geschichtliche Stätten sowie Natur- und Kulturdenkmäler geschont werden und, wo das allgemeine Interesse an ihnen überwiegt, ungeschmälert erhalten bleiben. (Abs. 1). Sie erfüllen diese Pflicht u.a., indem sie eigene Bauten und Anlagen entsprechend gestalten und unterhalten oder gänzlich auf ihre Errichtung verzichten (Art. 2 Bst. a) oder Konzessionen und Bewilligungen nur unter Bedingungen oder Auflagen erteilen oder aber verweigern (Art. 2 Bst. b). Diese Pflicht gilt unabhängig von der Bedeutung des Objektes im Sinne von <ref-law>; eine Massnahme darf jedoch nicht weitergehen, als es der Schutz des Objektes und seiner Umgebung erfordert (Abs. 3).
4. 4.1 Die Gemeinde kam im Baubewilligungsverfahren zum Ergebnis, dass die Antennenanlage schonend und sorgfältig in das Gebäude und in die Umgebung integriert worden seien. Die von der Gemeinde beigezogene Denkmalpflege des Kantons Bern (KDP) stimmte dem Projekt mit Schreiben vom 5. März 2010 zu.
4.2 Gestützt auf das gemeinsame Gutachten der ENHK und der EDK vom 27. Juni 2011 ging die BVE davon aus, dass die geplante Mobilfunkanlage angesichts der Heterogenität des Quartiers und insbesondere der Dachlandschaft nur zu einer leichten Beeinträchtigung des Ortsbilds führen würde. Dagegen würde sie eine schwere Beeinträchtigung der für das Standortgebäude formulierten Schutzziele bedeuten, weshalb das Bauvorhaben abgelehnt werden müsse.
Diese wurde im Gutachten ENHK/EDK wie folgt begründet:
L'édifice de la Rue Neuve 5 offre aujourd'hui un caractère patrimonial de haute qualité; ses proportions élégantes, ses lignes architecturales particulièrement sobres et claires et le soin apporté aux moindres détails sont renforcés par l'absence de toute installation technique sur ses toits plats. La préservation de ces caractréristiques est le principal objectif de protection à respecter. Les édifices de la Rue Neuve Sud et de la Rue Neuve Nord ont été restaurés de façon exhaustive et exemplaire en 2006 en collaboration avec le Service des monuments historiques.
(...)
(...) les Commissions définissent les objectifs de protection en lien avec le bâtiment comme suit:
- conservation intégrale de la substance du bâtiment et de son intégrité matérielle
- conservation intégrale de l'aspect et de l'effet du monument et de ses alentours
- conservation des perspectives significatives à partir du monument et depuis les espaces publics.
(....)
Toutes les parties constitutives de l'édifice, récemment restauré avec soin, montrent la grande attention apportée lors de la construction au dessin et à l'exécution des détails architecturaux: finesse des éléments de béton aussi bien que des éléments métalliques et netteté des parties hautes, sans superstructure saillante des toitures plates, à l'exception d'un mât de drapeau élégamment accroché selon les règles de l'architecture moderne à la façade arrondie de la tour d'escalier vitrée qui fait office de césure par rapport à l'ancien bâtiment. Tout intervention en toiture est donc susceptible de perturber cette perception architecturale. Une antenne sur le toit de la tour d'escalier serait à l'évidence dommageable pour la silhouette particulièrement dépouillée de l'édifice.
Le caractère architectural industriel de l'immeuble a été relevé par la Ville en considérant que de ce fait l'antenne s'intégrerait relativement naturellement. A cela, on peut objecter que les ouvrages de quailité de l'architecture moderne se caractérisent précisément par une mise en oeuvre systématique et rigoureuse de principes de composition incluant des détails apparamment secondaires. La conception de la toiture plate, un aspect essentiel du Neues Bauen, faisait chaque fois l'objet d'une attention particulière, de manière à ce que son contour dessine un ensemble parfaitement équilibré avec les éléments verticaux soigneusement mis en valeur. Dans le cas présent, les éléments horizontaux comme le toit plat délimitant la silhouette, les alignements de fenêtres et l'avant-toit léger forment un ensemble harmonieux avec la tour d'escalier représentative qui, avec ses hautes fenêtres finement structurées et le mât élancé fixé à la façade, constitue le principal élément vertical de l'édifice. Pensés et composés jusque dans ces détails, les ouvrages de l'architecture moderne classique ne supportent par conséquent ni plus ni moins, ni ajout ni suppression d'éléments. L'antenne et ses installations l'accompagnant occuperaient une place trop importante sur le toit et n'auraient aucun lien direct ave la fonction du bâtiment. Par conséquent le projet signifie une atteinte grave aux buts de protection définies (....).
4.3 Das Verwaltungsgericht führte aus, dass nur das Plänkequartier als Ganzes und einige andere Elemente des Quartiers (E 6.0.1 - E 6.0.9) im ISOS verzeichnet seien, nicht aber das Standortgebäude. Insofern kämen die Bestimmungen über inventarisierte Objekte von nationaler Bedeutung nicht zur Anwendung. Dies habe zur Folge, dass das Gutachten der ENHK/EDK nicht obligatorisch (i.S.v. <ref-law>), sondern fakultativ (i.S.v. <ref-law>) gewesen sei. Es sei zwar für die entscheidenden Behörden nicht verbindlich, stelle jedoch eine bundesrechtlich vorgesehene amtliche Expertise dar, der grosses Gewicht zukomme und von deren Ergebnis nur aus triftigen Gründen bzw. bei begründeten Zweifeln abgewichen werden dürfe (LEIMBACHER, a.a.O., N. 9 zu <ref-law>). Daran ändere auch die abweichende Beurteilung der KDP nichts, zumal sich ihre Würdigung im Wesentlichen auf die Feststellung beschränkt habe, dass aus Sicht der Denkmalpflege und des Ortsbildes der richtige Standort für die Antennenanlage ausgewählt worden sei.
Die Auffassungen der eidgenössischen Kommissionen und der BVE seien in rechtlicher Hinsicht nicht zu beanstanden. Die Mobilfunkantenne würde einen überaus wichtigen Ort auf dem Flachdach des Treppenhausturms besetzen, ohne jeglichen Bezug zum Standortgebäude. Zudem sei sie optisch deutlich stärker wahrnehmbar als der Fahnenmast.
Zwar komme der verstärkte Schutz von <ref-law> mangels Eintrags des Standortgebäudes als Einzelobjekt im ISOS nicht zu Tragen. Indes gebiete auch <ref-law> eine umfassende Interessenabwägung. Es bestehe ein erhebliches denkmalpflegerisches Interesse, das Standortgebäude vor der drohenden Beeinträchtigung zu bewahren. Dieses überwiege die entgegenstehenden Interessen der Beschwerdeführerin bzw. das Interesse an einer optimalen UMTS-Erschliessung des Gebiets (vgl. dazu näher unten, E. 7).
5. Die Beschwerdeführerin rügt in erster Linie die Verletzung der Gemeindeautonomie.
5.1 Sie macht geltend, die Stadt Biel habe den rechtserheblichen Sachverhalt sorgfältig und umfassend, unter Beizug der KDP, ermittelt, d.h. einer Fachstelle mit vergleichbaren Kompetenzen wie die EKD. Der Beizug der EKD/ENHK sei nicht notwendig gewesen, zumal das Standortgebäude nicht im ISOS inventarisiert gewesen sei. Das Gutachten der EKD/ENHK sei einseitig, gewichte die Schutzwürdigkeit des Standortgebäudes viel zu hoch und lasse die Bedürfnisse des Mobilfunks völlig ausser Acht.
Die Gemeinde sei als Baubewilligungsbehörde nach Art. 33 Abs. 1 des Berner Baugesetzes vom 9. Juni 1985 (BauG) entscheidbefugt gewesen. Ihr stehe bei der Anwendung der Einordnungsvorschriften ein erheblicher Ermessensspielraum zu. Diesen Spielraum müsse die BVE - trotz ihrer umfassenden Kognition nach § 66 des Gesetzes über die Verwaltungsrechtspflege vom 23. Mai 1989 (VRPG) - respektieren und sich Zurückhaltung auferlegen. Sie dürfe daher erst eingreifen, wenn sich der kommunale Einordnungsentscheid als offensichtlich unvertretbar erweise. Dies sei vorliegend nicht der Fall, zumal der Entscheid unter Beizug der KDP erfolgt sei. Damit handle es sich beim Fachbericht der EKD/ENHK lediglich um eine weitere - möglicherweise ebenfalls vertretbare - Auffassung, die jedoch am rechtmässigen Entscheid der Baubehörde nichts zu ändern vermöge. Der Entscheid der BVE wie auch der ihn bestätigende Entscheid des Verwaltungsgerichts verletzten deshalb die Autonomie der Gemeinde.
5.2 Kann bei der Erfüllung der Bundesaufgabe ein Objekt, das in einem Inventar des Bundes nach <ref-law> aufgeführt ist, erheblich beeinträchtigt werden oder stellen sich in diesem Zusammenhang grundsätzliche Fragen, so verfasst die zuständige eidgenössische Kommission (ENHK oder EKD) zuhanden der Entscheidbehörde ein Gutachten. Die Kommission gibt darin an, ob das Objekt ungeschmälert zu erhalten oder wie es zu schonen ist (<ref-law>). In wichtigen Fällen kann eine Kommission von sich aus in jedem Stadium des Verfahrens ihr Gutachten über die Schonung oder ungeschmälerte Erhaltung von Objekten abgeben (<ref-law> i.V.m. Art. 25 Abs. 1 lit. d der Verordnung über den Natur- und Heimatschutz vom 16. Januar 1991 [NHV; SR 451.1]). Diese fakultative Begutachtung bezieht sich insbesondere auf Objekte, die nicht in einem Bundesinventar nach <ref-law> aufgeführt sind (<ref-ruling> E. 4.1 S. 222; JÖRG LEIMBACHER, NHG-Kommentar, Zürich 1997, N. 5 zu <ref-law>), beispielsweise, wenn sich grundsätzliche Fragen der Natur- und Heimatschutzgesetzgebung stellen, die einer vertieften, fachkundigen Beurteilung bedürfen (<ref-ruling> E. 4.3 S. 222 f.).
5.3 Bereits das Verwaltungsgericht hat festgehalten, dass es sich (im Hinblick auf das Standortgebäude) nicht um einen Fall der notwendigen, sondern der fakultativen Begutachtung i.S.v. <ref-law> handle (vgl. oben, E. 4.3). Seine dahingehenden Erwägungen sind nicht zu beanstanden: Angesichts der kantonalen Inventarisierung des Standortgebäudes (K-Objekt), seiner Lage im Plänkequartier (ISOS-Gebiet) und seinem visuellen Bezug zur Schüsspromenade (U-Zo I) durfte die BVE vom Vorliegen eines wichtigen Falles ausgehen und ein Gutachten der EKD/ENHK einholen. Dies wurde auch von der KDP als kantonaler Fachbehörde für Denkmalschutz befürwortet, die ein Gutachten der eidgenössischen Kommissionen in ihrer Stellungnahme vom 30. November 2010 als hilfreich erachtete.
5.4 Liegt somit zulässigerweise ein Gutachten der ENHK und der EKD als eidgenössische Fachkommissionen für den Natur- und Heimat- bzw. den Denkmalschutz vor, so kommt diesem grosses Gewicht zu, und zwar auch dann, wenn es sich um eine fakultative Begutachtung handelt (<ref-ruling> E. 5 S. 223 mit Hinweisen): Vom Ergebnis der Beurteilung darf nur aus triftigen Gründen abgewichen werden, auch wenn der entscheidenden Behörde eine freie Beweiswürdigung zusteht.
Dies gilt grundsätzlich auch für die Gemeinde als Baubewilligungsbehörde bzw. bei der Überprüfung eines gemeindlichen Baubewilligungsentscheids im Rechtsmittelverfahren. Wird ein Gutachten der ENHK oder der EKD eingeholt, belegt dies, dass Natur- und Heimatschutzobjekte von besonderer, überkommunaler Bedeutung betroffen sind; zudem geht es um Vorhaben, die eine Bundesaufgabe darstellen. Die Gemeinde bzw. private Beschwerdeführer können sich daher nicht mit Erfolg auf die Verletzung der Gemeindeautonomie berufen, wenn die Rechtsmittelbehörde eine Baubewilligung gestützt auf ein Gutachten der ENHK oder der EKD aufhebt, sofern keine triftigen Gründe vorliegen, um davon abzuweichen.
Insofern kann offen bleiben, ob den Berner Gemeinden im Bereich des Natur-, Heimat- und Denkmalschutzes und namentlich bei sogenannten "K-Objekten" überhaupt Autonomie zusteht.
6. Im vorliegenden Fall sind keine wichtigen Gründe ersichtlich, um von der ausführlich begründeten und überzeugenden gemeinsamen Stellungnahme der EDK und der ENHK abzuweichen.
6.1 Zwar ist der Beschwerdeführerin einzuräumen, dass die geplante Rohrantenne sehr viel weniger auffällig ist als herkömmliche Mobilfunkantennen; dennoch würde sie auf dem von Technikaufbauten völlig freien Flachdach des Treppenturms als Fremdkörper wirken und die strengen und klaren Linien der geschützten Baute empfindlich stören. Daran ändert auch der bestehende Fahnenmast nichts: Bei diesem handelt es sich um ein historisches, im Inventar als "charakteristisches Schmuckelement" besonders erwähntes Detail ("Dekorstandarte"), das durch die in unmittelbare Nähe platzierte moderne Kunststoffantenne entwertet würde. Der Fahnenmast ist an der Fassade angebracht und setzt die vertikale Linie des Turmfensters fort; gleichzeitig grenzt er den modernen Anbau gegenüber dem Altbau (Neuengasse 5/Süd) ab. Die Antenne wäre dagegen auf dem Flachdach positioniert und fiele aufgrund ihres Durchmessers optisch stärker ins Gewicht als der filigrane Fahnenmast. Insofern ist mit der EKD/ENHK davon auszugehen, dass sie das Gleichgewicht von horizontalen und vertikalen Stilelementen empfindlich stören würde.
6.2 Daran ändert auch die positive Stellungnahme der KDP zum Bauvorhaben nichts. Zwar können sich aus einer fundierten Stellungnahme der kantonalen Denkmalschutzfachstelle triftige Gründe ergeben, die ein Abweichen vom Gutachten der eidgenössischen Kommissionen gestatten. Im vorliegenden Fall hat sich die KDP jedoch damit begnügt, dem Bauvorhaben aus Sicht des Denkmalschutzes zuzustimmen, ohne diese Auffassung zu begründen.
6.3 Die Beschwerdeführerin macht weiter geltend, das Gebiet auf der Nordseite (Seite Fabrikgässli) des Standortgebäudes mache einen äusserst heterogenen, verwilderten Eindruck, weshalb die Antenne von dieser Seite aus kaum ins Gewicht falle und jedenfalls nicht als störend empfunden werde. An der Neuengasse wirke das Gebäude zwar deutlich gepflegter; aufgrund der örtlichen Gegebenheiten und der Platzierung der Antenne sei diese jedoch nicht einsehbar, weshalb eine Beeinträchtigung des Gebäudes ausgeschlossen sei. Auch an der Kreuzung Neuengasse/Spitalstrasse gebe es nur einen kleinen Spalt zwischen Standortgebäude und Musikschule mit Sicht auf die Antenne. Von der Schüsspromenade aus sei die Mobilfunkantenne nur beschränkt einsehbar, da die Sicht grösstenteils von Bäumen und Sträuchern verdeckt werde. Im Übrigen biete sich von hier aus ein insgesamt heterogenes Bild, was sich auch auf die Wahrnehmung des Standortgebäudes auswirke, das Teil dieser Vielfalt werde und damit zwangsläufig einen Teil seiner architektonischen Qualität einbüsse. Das Gebäude werde vom durchschnittlichen Betrachter nie in dieser Reinheit, wie sie architektonisch geplant gewesen sein möge, wahrgenommen.
Zunächst ist zu betonen, dass es nicht um die mangelnde Einordnung der geplanten Antenne in das Ortsbild geht, sondern der Bauabschlag einzig aus Gründen des Denkmalsschutzes erteilt wurde. Zu prüfen ist daher, ob die Mobilfunkantenne den Zielen widerspricht, Gestalt und Wirkung des Denkmals und seiner Umgebung integral zu erhalten und die bedeutsamen Ansichten - vom Baudenkmal und von öffentlichen Räumen aus - zu erhalten.
Die BVE hat am Augenschein festgestellt, dass die geplante Mobilfunkanlage von einem rund 100 m langen Abschnitt der Schüsspromenade aus prominent einsehbar ist; dies wird auch durch das Foto (Nr. 6 des Augenscheinprotokolls) belegt. Von diesem, für das Stadtbild von Biel wichtigen und vielfrequentierten Standort aus sind die architektonischen Qualitäten der geschützten Baute besonders gut sichtbar; diese präsentiert sich nach ihrer vorbildlichen Renovation im Jahre 2006 wieder in ihrer ursprünglichen, 1935 geplanten Gestalt. Von diesem Standort aus wäre auch die Mobilfunkantenne einsehbar. Sie würde daher die Gestalt und die Wirkung des Denkmals von diesem öffentlichen Raum aus empfindlich beeinträchtigen.
7. Die Beschwerdeführerin rügt schliesslich, das Gutachten der EKD/ ENHK sei völlig einseitig, weil es die Bedürfnisse des Mobilfunks völlig ausser acht gelassen habe. Auch die Vorinstanzen hätten das überwiegende Interesse der Beschwerdeführerin an der Errichtung der Antenne am vorgesehenen Standort verkannt.
7.1 Das Verwaltungsgericht erwog, dass die Mobilfunkversorgung nach wie vor nur ausnahmsweise zur Grundversorgung mit Fernmeldediensten gehöre, nämlich dann, wenn ein Anschluss an das Festnetz nicht oder nur mit grossem Aufwand möglich wäre, was in Biel nicht der Fall sei (Urteil 1A.124/2003 vom 23. September 2003, in: URP 2003 S. 731; ZBl 106/2005 S. 167; RDAF 2004 I S. 749, E. 3). Überdies solle die Mobilfunkanlage lediglich ein Teilgebiet der Gemeinde Biel mit UMTS-Diensten erschliessen und sei damit nur von lokaler Bedeutung. Zudem bestehe gemäss Abdeckungskarte der Beschwerdeführerin für das fragliche Quartier bereits eine UMTS-Netzabdeckung. Schliesslich habe die Beschwerdeführerin auch nicht konkret dargelegt, weshalb sie ausgerechnet auf den Standort auf dem schützenswerten Baudenkmal an der Neuengasse 5/Nord angewiesen sei.
7.2 Die Beschwerdeführerin bestreitet dies und macht geltend, sie habe schon vor der Vorinstanz ausführlich dargelegt, dass keine Alternativstandorte bestünden. Andere Gebäude in der näheren Umgebung kämen insbesondere deshalb nicht in Frage, weil sie entweder Dachgärten aufwiesen, ebenfalls denkmalgeschützt seien oder bis unter das Dach ausgebaut seien. Da sich an der Spitalstrasse bereits eine Mobilfunkantenne befinde, müsse auch auf einen gewissen Mindestabstand zu dieser geachtet werden, damit die Grenzwerte nicht überschritten werden. Zudem verkenne die Vorinstanz, dass speziell UMTS-Antennen lediglich kleine Gebiete versorgten. Aus der zu allgemeinen Informationszwecken auf Internet aufgeschalteten Karte lasse sich daher nichts ableiten.
7.3 Damit wiederholt die Beschwerdeführerin lediglich ihre Ausführungen allgemeiner Natur, ohne substantiiert darzulegen und mit Plänen, Abdeckungskarten usw. zu belegen, dass sie unbedingt auf den Standort an der Neuengasse 5 angewiesen sei. Unter diesen Umständen kann der Vorinstanz weder eine offensichtlich falsche bzw. unvollständige Sachverhaltsfeststellung noch eine bundesrechtswidrige Interessenabwägung vorgeworfen werden.
8. Nach dem Gesagten ist die Beschwerde abzuweisen. Bei diesem Ausgang des Verfahrens trägt die Beschwerdeführerin die Gerichtskosten und hat keinen Anspruch auf eine Parteientschädigung (Art. 66 und 68 BGG).

Demnach erkennt das Bundesgericht:
1. Die Beschwerde wird abgewiesen.
2. Die Gerichtskosten von Fr. 4'000.-- werden der Beschwerdeführerin auferlegt.
3. Es wird keine Parteientschädigung zugesprochen.
4. Dieses Urteil wird der Beschwerdeführerin, der Einwohnergemeinde Biel, der Bau-, Verkehrs- und Energiedirektion und dem Verwaltungsgericht des Kantons Bern, sowie den Bundesämtern für Kultur, Raumentwicklung und Umwelt schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 14. Mai 2013
Im Namen der I. öffentlich-rechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Fonjallaz
Die Gerichtsschreiberin: Gerber