Du kannst die TWI verwenden, die Reichweite hängt von der
Übertragungsgeschwindigkeit ab. Je kleiner die Übertragungsrate
je weiter kann der Bus gezogen werden.
Was die Störanfälligkeit in der Modellbahnanlage angeht kenn ich
mich nicht so aus, aber ich glaub da fliegen ziemlichdie Funken.
Ich würd mir mal die RS485 anschaun, da kannste dann zur Not auch
Verbindungen über 1 Kilometer mit herstellen und die sind recht
Störunanfällig.

Für die Beschaltung brauchste nur die UART Pins + 1 Pin für die
Datenrichtung