Ein neuer Motor dürfte auch nur der Block ohne Anbauteile sein.
Ich würde wirklich mal in München nach einer Werkstatt mit Erfahrung mit x50i Modellen fragen... Mit Zugriff auf entsprechende Teile ist das kein Hexenwerk, den Fehler zu finden.
Was Du auch vielleicht selbst versuchen kannst, ist den/die Stecker der Lambdasonden abzuziehen. Dürften 2 sein beim V8. Relevant sind nur die motornahnen Sonden. Ich kann Dir leider nicht sagen, ob das Steuergerät dann auf Kennfeld ohne Korrektur geht, oder ob das auch das Notprogramm startet. MIt Glück geht es auf Kennfeld. Wenn dann kein Problem ist, gibt es entweder eine defekte Lambdasonde oder eine Undichtichtigkeit abgasseitig im Bereich eines Turbos. Wobei die Lambdaregelung nach dem Kaltstart nicht aktiv sein sollte und wenn das Problem kalt auch ist, ist es das vermutlich eher nicht.
Ansonsten bleiben nur klassische Prüfmethoden wie z.B. die Dichtigkeitsprüfung des Ladeluftsystems, Sichtprüfung der Verrohrung ab LMM (man kann das auch von außen alles mit Startpilot einsprühen und beobachten ob der Leerlauf hoch geht - aber bitte nur bei kaltem Motor...) und das probeweise wechseln der ganzen relevanten Sensoren. Drucksensoren würde ich fast ausschließen wollen. Entweder LMM oder was im Bereich der Drosselklappe(n?) oder ein Sensor aus dem Bereich Abgasregelung.
Injektoren und Zündspulen sind ja schon neu gekommen?
Ich weiß nicht wie weit Ansbach von dir entfernt ist, aber google mal nach KFZ Aulitzky, habe den Eindruck was BMW angeht sind die topfit, auch grad die großen Motoren, die fahren auch selbst M3 G-Power und haben immer mehrere M's im Hof stehen, gehe nächsten Monat auch hin meinen Auspuff machen lassen, denke da wär dein Dicker ganz gut aufgehoben! 
Kleine unscheinbare Werkstatt, aber steckt viel dahinter! 
