Фамилия Шпрангеь — редкий пример, когда написание почти наверняка искажено при записи. Вероятнее всего, перед нами опечатка или результат неверной транслитерации немецкой фамилии Spengel или Sprängel. В русском языке конечное мягкое «ь» нехарактерно для фамилий немецкого происхождения, которые обычно оканчиваются на твёрдый согласный, -ер, -ель или -е. Поэтому исходную форму стоит искать в немецком ономастиконе.

Если отталкиваться от варианта Шпренгель (Sprängel), то основа восходит к средневерхненемецкому sprange — «пружина», «защёлка», «перекладина». Фамилия могла быть профессиональным прозвищем слесаря, кузнеца или мастера, делавшего замки и металлические задвижки. Вторая версия — от Шпенгель (Spengel), что означает «жестянщик» или «лудильщик»: так в южнонемецких землях называли ремесленников, работавших с оловом и жестью. Оба корня указывают на одно сословие — городских мастеров-металлистов XVI–XVII веков.

Географически фамилия Spengel чаще встречается в Баварии, Баден-Вюртемберге и Австрии, а Sprängel — в Саксонии и Тюрингии. В Россию такие фамилии попадали с волнами немецких колонистов при Екатерине II и Александре I, когда ремесленников приглашали на заводы Урала и в Поволжье. При переписи или в паспортном столе немецкое окончание -el могли записать на слух как «-ель» или «-еь», отсюда и возникло странное «Шпрангеь».

По словообразовательной модели это типичная немецкая фамилия без суффикса: корень + окончание. В русском языке она не склоняется по падежам как типичная славянская, что дополнительно подтверждает её иноязычное происхождение. Если ваш предок носил такую фамилию, стоит проверить метрические книги лютеранских приходов Санкт-Петербурга, Саратова или Екатеринбурга — там чаще всего фиксировали немецкие фамилии в их исходном виде.