Ich hatte zwischenzeitlich Kontakt mit dem Autoren des `hobby` Paketes, Andrew Stacey, aufgenommen und wieder einmal die Erfahrung machen dürfen, wie unglaublich hilfsbereit (und schnell) die TeX-Community im Allgemeinen ist.
Andrew Stacey hat in der Entwicklungsversion mittlerweile ein Basic-Layer-Interface implementiert.
Diese ist auf [TeX-SX launchpad page](http://bazaar.launchpad.net/~tex-sx/tex-sx/development/files) verfügbar (`hobby.dtx` runterladen und `tex hobby.dtx` ausführen um die entsprechenden Dateien zu generieren).
Die neue Syntax sieht folgendermaßen aus: Die Konstruktion eines Hobby-Pfades wird mit `\pgfpathhobby` eingeleitet und durch `\pgfpathhobbyend` abgeschlossen.
Der `\pgfpathhobby` Befehl überprüft, ob eine `\bgroup` (oder `{`) folgt, und wenn dem so ist, wird diese nachfolgende Gruppe als Liste von Key-Value-Paaren interpretiert und an die Konfiguration weitergeleitet (z.B. `\pgfpathhobby{closed=true}`).
Innerhalb der Hobby-Pfad-Konstruktion werden die einzelnen Punkte des Pfades durch `\pgfpathhobbypt{<point specification>}` angegeben, wobei dieser Befehl ebenfalls auf nachfolgende Gruppen prüft und diese ggf. als Liste von Key-Value-Paaren für diesen Punkt interpretiert (z.B. `\pgfpathhobbypt{\pgfpoint{1cm}{2cm}}{tension in=2}`).
Die Keys sind also die gleichen wie für den Frontend-Layer.
Mit dieser Syntax lässt sich das Beispiel aus meiner Frage folgendermaßen in den Basic-Layer übersetzen:
\documentclass{standalone}
\usepackage{tikz}
\usetikzlibrary{hobby}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}
\pgfpathmoveto{\pgfpoint{0cm}{0cm}}
\pgfpatharc{180}{90}{1cm and 1cm}
\pgfpathhobby
\pgfpathhobbypt{\pgfpoint{0.51cm}{-0.5cm}}
\pgfpathhobbypt{\pgfpoint{0cm}{0cm}}
\pgfpathhobbyend
\pgfpathclose
\pgfusepath{stroke}
\end{tikzpicture}
\end{document}