PC-Lüfter Umdrehungen ohne Interrupt ermitteln

Ich hoffe, die Schaltung ist nur falsch gezeichnet, denn so würde der PWM-Ausgang mit Masse kurzgeschlossen.

Da der Nano nur 2 Interrupt Pins hat, bin ich leider gezwungen auf Interrupts zu verzichten.

Du könntest die 2 externen Interrupts nehmen und zusätzlich den Pin Change Interrupt oder gleich den Pin Change Interrupt für 3 Pins auf dem gleichen Port schalten und dann im Handler durch Auslesen des Ports eruieren, welcher eine Flanke hatte. Das ist also durchaus mit Interrupts machbar.

Theoretisch müsste es ja möglich sein, die Flanken zu "ertasten"? Schnell genug sollter der Arduino doch sein ?

Mit "ertasten" meinst Du ein Auswerten der Analogdaten? Könnte eng werden, hängt aber von der Lüftergeschwindigkeit ab.

Die Spannung des Signals reduziere ich durch 2 x 1MOhm Wiederstände.

Die Widerstände sind viel zu gross, die kleinste Kapazität an den Eingängen würde jede Flanke ruinieren. Versuch's mal mit 4.7k?, das braucht sehr wenig Strom, gibt aber akzeptable Geschwindigkeiten.