[Tomelino]

Letzteres ist uninteressant, da der N12 in Europa keinen Luftmassenmesser hat.
Die Werte kannst du also ignorieren.

Was du beschreibst, ist ein gängiges Problem des N12. Es gibt zig Beiträge im ganzen Internet zu dem Thema, aber keine Lösung.
Schau dir mal die Lambdasondenspannung der Vorkatsonde an.

Ich gehe jede Wette mit dir ein, dass wenn das Geschaukel losgeht, die Spannung stark zu schwanken beginnt(sollte im Leerlauf  um 1,450V stabil stehen).
Der Motor überfettet(Benzin-/Luftgemisch, zu viel Krafstoff und zu wenig Luft) in diesem Moment. Die Lambdasonde merkt das und zwingt die Motorsteuerung wieder abzumagern(mehr Luft, weniger Kraftstoff). Nach der Korrektur läuft der Motor aber wieder zu mager und das Steuergerät fettet wieder an.
Das ganze endet in einem loop und wiederholt sich ständig. 
Bemerkbar macht sich das an der schwankenden Drehzahl im Leerlauf.

Ich vermute mittlerweile, dass es auf eingelaufene Rechteckringe der Nockenwelle zurückzuführen ist. Dadurch zu geringer Öldruck in der VANOS Verstelleinheit.
Wenn ich den Ventildeckel nochmal abnehmen sollte, werde ich die Lagerstellen kontrollieren.

Ist ein sehr großes Problem bei allen BMW Motoren in denen BMW Rechteckringe aus Metall verbaut hat.
Überprüfen auch die Wenigsten.
Wenn man mit Rheingold die VANOS testet, sieht man auch, dass die Verstelleinheiten im Leerlauf(niedriger Öldruck), kaum in der Lage sind, ihre Sollposition zu erreichen.

Das ist nur eine Vermutung. Aber alles andere habe ich schon geprüft. Egal welchen Sensor man abklemmt. Das Verhalten bleibt immer das Gleiche. Und das deutet eigentlich auf einen mechanischen Defekt hin, sofern man Falschluft ausschließen kann.

Was ungemein helfen würde, wäre die Möglichkeit sich die Vanosposition und die Regelrate ansehen zu können. Leider geht das bei der Motorsteuerung nicht.