Sachverhalt: A. Das Bezirksgericht Brugg fand X._ am 23. Juni 2010 wegen Kokainhandels in den Jahren 2001 bis 2003 der qualifizierten Widerhandlung gegen aArt. 19 Ziff. 1 und 2 BetmG schuldig. Es stellte das Verfahren wegen mehrfacher Widerhandlungen gegen das Tierseuchengesetz zufolge Verjährung ein. Das Bezirksgericht sprach eine Zusatzstrafe von 4 Jahren zu den Strafbefehlen des Bezirksamts Aarau vom 22. November 2004 und des Bezirksamts Lenzburg vom 4. Juli 2006 aus. Das Obergericht des Kantons Aargau wies am 1. September 2011 die Berufung von X._ im Strafpunkt ab. B. X._ erhebt Beschwerde in Strafsachen mit den Anträgen, das obergerichtliche Urteil aufzuheben, ihn gemäss aArt. 19 Ziff. 1 und 2 BetmG schuldig zu sprechen, ihn zu einer Zuchthausstrafe von 24 Monaten zu verurteilen, den Vollzug der Freiheitsstrafe mit einer Bewährungszeit von 3 Jahren aufzuschieben, ihn eventuell zu einer teilbedingten Zuchthausstrafe von 36 Monaten zu verurteilen oder die Sache subeventuell an die Vorinstanz zwecks ausreichender Begründung der Strafe zurückzuweisen. Es sei ihm die unentgeltliche Rechtspflege zu gewähren.