Geralmente, esse erro é apresentado quando o usuário do pool de aplicativos não tem permissões na pasta do aplicativo. Já que você diz que ambos os sites estão usando o mesmo pool de aplicativos, é meio estranho que um esteja funcionando e o outro não. Eu sugiro que você inspecione um pouco mais nos logs do IIS e veja se você encontra informações mais úteis.