Nachtrag:

Die LEDs waren tatsächlich am Problem unbeteiligt und bremsten den Datentransport in keinster Weise.

Nach einigem Nachdenken und Ausprobieren habe ich eine für mich wenigstens realisierbare Lösung gefunden.
Die Störungen bekomme ich nicht ganz unterbunden, dafür wäre zuviel Aufwand nötig mit Bustreibern etc. und die verbratene Leistung auf dem Bussystem wäre für meinen Bot auch nicht so schön.

Ich habe zwar den Bus mit Abschlusswiderständen terminiert, diese aber nicht so klein wie empfohlen (aber nicht machbar) gewählt. Das mindert zwar die Störungen, beseitigt diese aber nicht zu 100%.

Die Lösung meines Problems habe ich eher in der Software gefunden. Alle Programmteile der verschiedenen Controller habe ich in Assembler neu geschrieben und bessere Fehlerkorrekturen eingebaut. So liefert nun der Empfangscontroller das Signal des sendenden Controllers zu vergleichszwecken zurück und speichert das ankommende Signal erst, wenn der sendende Controller das zurückgegebene Signal als korrekt bewertet hat.
Etwas mehr Aufwand, aber sicherer und schneller. Momentan bin ich bei Datenraten von bis zu 120 Kilobytes pro Sekunde, was ja immerhin fast eine Verdopplung zur vorherigen Geschwindigkeit ist. Die reale Geschwindigkeit ist sicherlich noch etwas höher, aber die zu transportierenden Daten (128 Byte Blöcke) müssen ja ersteinmal von den Controllern bereitgestellt bzw. verarbeitet werden und das dauert ja auch so seine Zeit.

P.S.: Diesem Problemen auf die Spur zu kommen, ist mit nem Multimeter unmöglich. Einzig die Resultate von Änderungen lassen sich durch den Frequenszähler beobachten. Wenn ich mal groß bin, dann kaufe ich mir nen Oszilloskop ... ^^