Danke für die Hinweise,
manchmal steht man echt auf dem Schlauch.

Ein ATmega8 hat ein TWI, kann also einfach I2C mit Hardwareunterstützung ausführen. Und er ist preisgünstig. Ich brauche also lediglich zwei Controller zu verbinden, z.B. über den SPI-Bus, das USART oder parallel, und habe eine kostengünstige I2C-Lösung mit zwei vollwertigen I2C-Bussen.

Besser kann es doch kaum noch kommen ...