Timer2 schafft nicht mehr als 26,9kHz

Entweder misst du Mist, oder deine Software macht Mist.
Der AVR kann bis zu 8MHz bei 16MHz Taktfrequenz ausgeben.

PS: Schau dir mal den CTC Modus an, da gibts was das nennt sich
"Toggle Pin on Timer Compare" oder so ähnlich.

Danke für den Tip mit dem automatischen Tooglen. Damit hat der Pin
tatsächlich die 40kHz, welche er haben sollte. Leider kann ich den Pin
wahrscheinlich nicht dafür benutzen. Der manuell umgeschaltete Pin hat
immer noch nur 26,9kHz.
Software sieht so aus:
#define F_CPU 2000000UL
#include <avr/io.h>
#include <stdint.h>
#include <avr/signal.h>


SIGNAL (SIG_OUTPUT_COMPARE2)
{
  PORTB ^= (1 << PB0);
}


void Timer2_init(void)
{
  TCCR2 = (1 << CS20) | (1 << WGM21) | (1 << COM20); // Prescaler=1 und
CTC-Mode und Toggle Mode at OC2
  asm volatile ("sei");  // Global Interrupt enable
  OCR2 = 24;   //X-1   --->  2000kHz / 25 = 80kHz
  TIMSK = (1 << OCIE2);  // Timer2 Compare Interrupt Enable
}

int main(void)
{
  DDRB = (1<<PB5) | (1<<PB0) | (1 << PB3);
  Timer2_init();
  while (1)
  {
  }
}