Hi xonic128,
Ich brauche bei jeder Methode einen Pegelwandler oder?
Ja, weil du immer ein 3,3V- mit einem 5V-System verbindest. Das klappt zwar (je nach µC) teils auch ohne Pegelwandler, aber sicherer ist der Pegelwandler.
Eine Bezugsquelle für einen günstigen Pegelwandler hatte ich dir ja verlinkt. Da ist auch ein Schaltplan, so dass du ihn selber bauen kannst. Ist kein großer Aufwand.
So einen 3,3V-5V-Pegelwandler brauchst du für alle Schnittstellen.
Ein Schaltplan ist simpel:
Pi --- RP6:
------------------------------------
GND --- GND
SCL --- Pegelwandler --- SCL
SDA --- Pegelwandler --- SDA

Der Pegelwandler braucht noch beide VCCs, also +3,3V vom Pi und +5V vom RP6.

I²C kann ich jederzeit erweitern oder? Bei UART habe ich diese Möglichkeit nicht oder hab ich da was übersehen?
Nein, I2C ist ein Bus und kann viele Teilnehmer haben, UART ist eine Point-to-Point Verbindung.
Bei I2C muss man nur beachten, wie fabqu geschrieben hat, dass man sich entscheiden muss, welches µC-System "den Hut auf hat", d.h. als Hauptsteuereinheit agiert. Da laufen dann alle Infos zusammen. Das System bekommt vom I2C-Bus dann auch alle Infos von weiteren Sensoren am Bus.
Wenn die "Zentrale" bei dir der Pi wird (macht ja Sinn), wäre der ATmega32 des RP6 nur ein "Sklave", der das ausführt, was der Pi will.