Фамилия Робенау — редкий пример, когда русская фамилия имеет не русское, а немецкое происхождение, причем с прозрачной географической основой. В отличие от подавляющего большинства русских фамилий на -ов, -ин или -ский, Робенау образована по модели немецких топонимических фамилий, указывающих на место жительства или происхождения человека.

Основа фамилии — сложное слово, состоящее из двух частей: «Робен» и «ау». Первая часть, скорее всего, восходит к немецкому слову «Raben» (ворон) или к личному имени Роберт (в диалектной форме Roben). Вторая часть — «-ау» (Au) — в немецкой топонимике означает «пойма», «луг у воды» или «остров на реке». Таким образом, Робенау — это бывшее название населенного пункта: либо «Вороний луг», либо «Луг Роберта». В Германии и Австрии действительно существуют или существовали деревни с таким названием (например, Robenau в Саксонии или Баварии).

В Россию фамилия попала вместе с волнами немецких переселенцев, которых активно приглашали в XVIII–XIX веках для освоения Поволжья, Новороссии и Причерноморья. Носители фамилии Робенау — потомки тех самых колонистов, которые основали дочерние поселения в этих регионах. В отличие от многих обрусевших немецких фамилий, Робенау не получила русского суффикса (как, например, Шмидт → Шмидтов), а сохранила оригинальную немецкую форму — это указывает на относительно позднюю или локальную фиксацию фамилии в документах.

Словообразовательная модель здесь предельно ясна: фамилия не прошла через русскую суффиксацию, а осталась чистым топонимом. Это ставит её в один ряд с такими фамилиями, как Шварценау, Вайценау или Розенау, но с той разницей, что «Робенау» встречается заметно реже. Сословно её носители почти наверняка относились к крестьянам-колонистам или ремесленникам, а не к дворянству, так как немецкие дворянские фамилии обычно имели приставку «фон» или более сложную структуру.

В современной России фамилия встречается единично, в основном в регионах исторического проживания поволжских немцев (Саратовская, Самарская области) и на юге страны. Из-за редкости её часто путают с похожими фамилиями (Робенков, Робенок), но написание через «-ау» — верный признак немецкого корня, а не случайная описка.