lastChild включает в себя текстовые элементы, поэтому вместо ожидаемого div он берёт текстовый элемент.
Вам нужно использовать
lastElementChild, то есть:
var panes = document.querySelectorAll('.pane');
for (let pane of panes) {
pane.lastElementChild.onclick = () => pane.remove();
}
https://jsfiddle.net/bry1secd/