Фамилия Бротцель — редкий пример, когда русская фамилия сохранила немецкую основу и суффиксальную модель без адаптации под славянские окончания. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий на -ов/-ев, -ин или -ский, Бротцель застыла в форме, характерной для немецких фамилий с уменьшительным суффиксом -el. Это сразу указывает на то, что её носители — потомки выходцев из немецкоязычных земель, переселившихся в Российскую империю, скорее всего, в XVIII–XIX веках.

Основа фамилии — немецкое слово Brot (хлеб). Суффикс -el в немецкой ономастике выполняет уменьшительную или ласкательную функцию, как и в русском языке. Соответственно, Brotzel (Бротцель) буквально означает «хлебушек», «маленький хлеб» или «булочка». Вряд ли это прямое прозвище пекаря — скорее, ласкательное семейное прозвище, которое закрепилось за предком. В немецких диалектах такое слово могло обозначать и каравай, и сдобную выпечку, и даже небольшой хлебец, который давали детям.

Географически фамилия Бротцель встречается в России крайне редко, в основном в Поволжье и на юге Украины — регионах, куда при Екатерине II приглашали немецких колонистов. Если предки носили эту фамилию, они почти наверняка были из числа поволжских немцев (колонистов) или меннонитов. В немецком оригинале фамилия могла писаться как Brotzel, Brötzel или Brotzelmann — в русских документах запись упростили до Бротцель.

Словообразовательная модель здесь необычна для русского уха: фамилия не склоняется по падежам как типичная русская (у нас «Иван Бротцель», а не «Бротцелев»). Это дополнительно подтверждает, что фамилия пришла в готовом виде и не прошла этап русификации через суффикс принадлежности. В ономастических справочниках по русским фамилиям Бротцель не рассматривается — это чисто немецкая фамилия, бытующая в русском контексте. Единственная версия происхождения — от прозвища, связанного с хлебом, и нет оснований искать ей славянскую или тюркскую альтернативу.