Ok, ihr habt mich überzeugt.
Da das Platinenlayout eh noch nicht fertig war, bin ich jetzt wie schon erwähnt auf den Atmega1284P und nutze den 10 bit ADC. Eine Auflösung von 0,5K ist für meine Zwecke völlig ausreichen. Ein angenehmer Nebeneffekt ist jetzt die höhere Quarzfrequenz, die ich jetzt nutzen kanne!