Vorschlag: Setz mal die Frequenz für die I2C Konmmunikation auf 100kHz oder sogar 50 kHz herunter.
Mir scheint ausserdem der CPU Takt mit 3,6 MHz zu langsam für eine solch schnelle TWI Frequenz. Hast Du beachtet, dass:

SCL frequency = CPU Clock frequency / (16 + 2(TWBR) ⋅ 4^TWPS)

gilt? (siehe Datenbuch)